Kuinka yleismittarin vaihtovirran mittaus toimii?
On helmikuu 18, 2021 by adminKuinka digitaalinen yleismittari mittaa vaihtojännitettä? Oletan, että vaihtojännite tasataan ja suodatetaan tasajännitteeksi, joka sitten mitataan, jolloin saadaan AC-signaalin huippujännite. Olenko oikeassa?
Jatkokysymys: Muistan lukeneen jostakin kohdasta, että yleismittarit eivät voi antaa tarkkoja AC-jännitemittauksia, jos signaali ei ole esimerkiksi sinimuotoinen, mutta esimerkiksi neliöaalto. Onko tämä totta? Jos on, niin miksi näin on? Jos vaihtovirran mittaus toimii tasasuuntaamalla tasavirtaan, oletan, eikö niiden pitäisi mitata muun tyyppisiä aaltomuotoja yhtä hyvin?
Kommentit
- Katso jos vastaukseni kohtaan Virran tai jännitteen keskiarvo auttaa.
- Ennen digitaalista D ' Arsonval-mittarin liike keskimäärin tasoittaa oikaisut jännitteen vaihtelut. Halvat digitaaliset yleismittarit todennäköisesti myös korjaavat tulon ja yrittävät löytää huippuarvon, josta ne voivat toimia samalla tavalla digitaalisella tavalla. Vain siniaallolle \ $ \ yliviiva {V} = \ frac {1} {\ pi} \ int_0 ^ {\ pi} \, V_ \ text {PK} \ operaattorin nimi {sin} \ left (\ theta \ right) \, \ text {d} \ theta = \ frac {2} {\ pi} V_ \ text {PK} \ noin 0.637 \ cdot V_ \ text {PK} \ $. Muilla aaltomuodoilla olisi erilaiset tulokset integraalista ja siksi tällaisilla mittareilla olisi erilaisia sisäisiä virheitä niiden mittaus.
Vastaa
Ensinnäkin huomaan virheellisen oletuksen: AC-mittarit Älä näytä huippujännitettä, vaan RMS-jännitettä. Tämä on eräänlainen ”keskimääräinen” jännite, joka saa kaiken matematiikan toimimaan oikein.
Vastauksena kysymykseen:
Vaihtovirta-mittauksessa on kaksi päämenetelmää: halpa tapa ja tarkka tapa.
Halvalla tavalla epäiletkin: korjaa se ja mittaa huiput ja jaa sitten √2 saadaksesi RMS. Tämä toimii vain sinimuotoisille, koska kerroin √2 oletetaan implisiittisesti sinimuotoiseksi signaaliksi.
Tarkka tapa käyttää niin sanottua ”todellista RMS-muunninta”, joka on piiri (analoginen vanhemmassa todellisessa RMS: ssä) metrejä, luultavasti digitaalisia nykyaikaisissa, mutta älä laita minua siitä), joka tosiasiallisesti laskee RMS-jännitteen sopivilla signaalinkäsittelytekniikoilla.
Kommentit
- Jos yleismittarini käyttää halpaa tapaa, voinko mitata ei-sinusoidien huippujännitteet kertomalla MM: n lähtölukeman neliön juurella 2?
- @ S.Rotos Kyllä ja ei. Sinun on kerrottava korjauskertoimella, joka riippuu mittaamastasi ei-sinimuotoisesta aaltomuodosta. \ $ \ sqrt {2} \ $ on tekijä, joka sitoo sinimuotoisen huipun sinimuotoisen RMS: ään. Tarvitset muita tekijöitä, jos haluat sitoa sinimuotoisen RMS: n ei-sinimuotoisen huippuun.
- Se ' ei ole \ $ \ frac { 1} {\ sqrt {2}} V_ \ text {peak} \ $, mutta sen sijaan \ $ \ frac {2} {\ pi} V_ \ text {peak} \ $ keskimääräisille mittareille, joissa oletetaan oikaisutettu sinimuotoinen.
- @jonk Olen vain väsynyt, mutta en ole ' t \ $ V_ {rms} = \ frac {V_ {pk}} {\ sqrt {2}} \ $?
- @Hearth Tarvitsen mielestäni enemmän unta.
Vastaa
Halpa metrit mittaavat keskimääräisen oikaistun arvon ja himmentävät sitten lukeman ylöspäin (muokkaa kalibrointia – vahvistus vs. ADC-vertailujännite – niin, että se lukee todellista mitattua jännitettä korkeammaksi) ~ + 11,1%, jotta puhtaan siniaallon lukema saadaan oikein. He lukevat minkä tahansa muun aaltomuodon kuin siniaallon väärän RMS-arvon (yleensä ne ovat myös AC-kytkettyjä, joten kaikki DC-komponentit jätetään huomioimatta). Neliöaalto näytetään yleensä liian korkealta, koska keskiarvo on yhtä suuri kuin RMS.
Huippujännitteen Vp siniaalto:
Puolen jakson keskiarvo on 2 Vp / \ $ \ pi \ $ = 0.6366 Vp
RMS on Vp / \ $ \ sqrt {2} \ $ = 0.707107 Vps
Suhde on \ $ \ pi \ yli 2 \ sqrt {2} \ $ \ $ \ approx \ $ 1.11072
Kalliimmat mittarit yrittävät mitata RMS-arvoa (neliöjuuri neliön jännitteen keskiarvosta). Tyypillisesti tämä tehdään analogisella sirulla, ja se käsittelee vain jonkin verran huippukerrointa (piikin ja RMS: n suhde) ja kaistanleveyttä menettämättä paljon tarkkuutta.
Kommentit
- Voisitteko selventää " jimmy " lukijamme varten? I ' m Yhdysvaltain keskilännestä ja tiesin, mitä tarkoitit, mutta se kuulostaa puhekielisyydeltä.
- @ElliotAlderson Valmis. Yritän pitää kiinni niistä puheista. 8 -)
Vastaa
Jos vaihtovirran mittaus toimii tasasuuntaamalla DC: ksi I Oletetaan, eikö niiden pitäisi mitata muun tyyppisiä aaltomuotoja yhtä hyvin?
Huolimatta siitä, jos mittaus perustuu huippuarvoon tai korjatun aaltomuodon keskimääräiseen tasoon, menetät tietoja näissä prosesseissa. RMS-arvo liittyy tehoon, joten se riippuu jännitteen neliöarvosta kullakin hetkellä. Tämä neliöinti voidaan suorittaa digitaalisesti tai analogisilla piireillä, ja se on laskettava myöhemmin keskiarvoksi.
Tärkeää myös: kun valitset vain ”AC”, yleismittari poistaa kaikki DC-komponentit signaalista ennen oikaisu. Vasta sitten se saavuttaa huippu- tai keskiarvon, ellei se ole True-RMS-laite.
Ajattele neliöaallon tapahtumia, että sinun on tiedettävä, miten laitteesi toimii muuntaakseen ei- sinimuotoiset signaalit.
Vastaa