マルチメータAC測定はどのように機能しますか?
On 2月 18, 2021 by adminコメント
- 電流または電圧の平均値に対する私の答えは役に立ちます。
- デジタルの前は、D 'アーソンバルメーターの動きは、整流された電圧スイングを効果的に平均化します。安価なデジタルマルチメーターは、おそらく入力を整流し、同じことをデジタルで計算できるピーク値を見つけようとします。正弦波の場合のみ、\ $ \ overline {V} = \ frac {1} {\ pi} \ int_0 ^ {\ pi} \、V_ \ text {PK} \ operatorname {sin} \ left(\ theta \ right)\、\ text {d} \ theta = \ frac {2} {\ pi} V_ \ text {PK} \ upperx 0.637 \ cdot V_ \ text {PK} \ $。他の波形では、その積分の結果が異なるため、このようなメーターにはさまざまな固有のエラーがあります。それらの測定値。
回答
最初に、誤った仮定に注意します:ACメーターピーク電圧ではなく、RMS電圧を表示します。これは一種の「平均」電圧であり、すべての計算が正しく機能します。
ここで、質問に答えます。
AC測定を行う主な方法は2つあります。安価な方法、そして正確な方法。
安価な方法は確かにあなたが疑う方法です:それを修正してピークを測定し、次に√2で割ってRMSを取得します。 √2の係数は暗黙的に正弦波信号を想定しているため、これは正弦波に対してのみ機能します。
正確な方法では、回路(古い真のRMSのアナログ)である「真のRMSコンバータ」と呼ばれるものを使用します。メーター、おそらく現代のものではデジタルですが、それについては引用しないでください)適切な信号処理技術を使用して実際にRMS電圧を計算します。
コメント
- マルチメータが安価な方法を使用している場合、MMの出力読み取り値に2の二乗根を掛けるだけで、非正弦波のピーク電圧を測定できますか?
- @ S.Rotosはい、いいえ。測定している非正弦波形の特定のタイプに依存する補正係数を掛ける必要があります。 \ $ \ sqrt {2} \ $は、正弦波のピークを正弦波のRMSに結び付ける係数です。正弦波のRMSを非正弦波のピークに結び付けたい場合は、他の要素が必要です。
- 'は\ $ \ frac {ではありません1} {\ sqrt {2}} V_ \ text {peak} \ $ですが、代わりに\ $ \ frac {2} {\ pi} V_ \ text {peak} \ $で、整流された正弦波を想定したメーターを平均化します。
- @jonk疲れているかもしれませんが、' t \ $ V_ {rms} = \ frac {V_ {pk}} {\ sqrt {2}} \ $?
- @Hearthもっと睡眠が必要だと思います。
回答
安いメーターは平均整流値を測定し、次に読み取り値をジミーアップ(実際の測定電圧よりも高くなるようにキャリブレーション-ゲイン対ADC基準電圧-を変更)して、純粋な正弦波のRMSを正しく読み取ります。正弦波以外の波形の誤ったRMS値を読み取ります(通常、AC結合されているため、DC成分は無視されます)。平均がRMSに等しいため、方形波は高すぎるように表示される傾向があります。
ピーク電圧Vpの正弦波の場合:
半サイクルの平均は2Vp / \ $ \ pi \ $ = 0.6366 Vp
RMSはVp / \ $ \ sqrt {2} \ $ = 0.707107 Vps
比率は
より高価なメーターは、RMS値(二乗平均平方根の平方根)を測定しようとします。通常、これはアナログチップで行われ、精度を大幅に低下させることなく、一定範囲のクレストファクタ(ピークとRMSの比率)と帯域幅のみを処理します。
コメント
- 読者のために" jimmy "を明確にしていただけませんか?I '米国中西部出身で、あなたが何を意味するのかはわかっていましたが、口語表現のように聞こえます。
- @ElliotAlderson完了。私はそれらの口語表現を固執しようとしています。8-)
回答
AC測定がDCへの整流によって機能する場合他のタイプの波形も同様に測定するべきではないと思いますか?
測定がピーク値に基づいているか、整流された波形の平均レベルに基づいているかに関係なく、これらのプロセスで情報を破棄します。 RMS値は電力に関連しているため、各瞬間の電圧の2乗値に依存します。 この二乗はデジタルまたはアナログ回路で実行でき、後で平均化する必要があります。
また重要:「AC」のみを選択すると、マルチメータは信号のDC成分を前に削除します。 em>整流。 その場合にのみ、True-RMSデバイスでない場合は、ピーク値または平均値を取ります。
方形波で何が起こるかを考えて、デバイスが非値を変換するためにどのように機能するかを知っておく必要があることに注意してください。 正弦波信号。
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