멀티 미터 AC 측정은 어떻게 작동합니까?
On 2월 18, 2021 by admin디지털 멀티 미터는 AC 전압을 어떻게 측정합니까? 제 생각에는 AC 전압이 정류되고 DC 전압으로 필터링 된 다음 측정되어 AC 신호의 피크 전압이 제공된다는 것입니다. 내가 맞습니까?
후속 질문 : 예를 들어 신호가 정현파가 아니라 구형파 인 경우 멀티 미터가 정확한 AC 전압 측정을 제공 할 수 없다는 것을 읽은 것을 기억합니다. 이것이 사실입니까? 그렇다면 그 이유는 무엇입니까? AC 측정이 제가 가정 한대로 DC로 정류하여 작동하는 경우 “다른 유형의 파형도 측정하지 않아야합니까?
설명
- 전류 또는 전압의 평균값 에 대한 제 답변이 도움이됩니다.
- 디지털 이전에는 D ' Arsonval 미터 이동은 정류 된 전압 스윙의 평균을 효과적으로 계산합니다. 저렴한 디지털 멀티 미터는 입력을 수정하고 동일한 방식으로 디지털 방식으로 계산할 수있는 피크 값을 찾으려고 시도합니다. 사인파의 경우에만 \ $ \ 윗줄 {V} = \ frac {1} {\ pi} \ int_0 ^ {\ pi} \, V_ \ text {PK} \ operatorname {sin} \ left (\ theta \ right) \, \ text {d} \ theta = \ frac {2} {\ pi} V_ \ text {PK} \ approx 0.637 \ cdot V_ \ text {PK} \ $. 다른 파형은 해당 적분의 결과가 다르므로 이러한 미터는 다음과 같은 다양한 고유 오류를 갖습니다.
답변
먼저 잘못된 가정에 주목하겠습니다. AC 미터 피크 전압이 아니라 RMS 전압을 표시합니다. 이것은 모든 수학이 올바르게 작동하도록하는 일종의 “평균”전압입니다.
이제 질문에 답하기 위해 :
AC 측정을 수행하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 저렴하고 정확한 방법입니다.
저렴한 방법은 실제로 의심하는 방법입니다.이를 수정하고 피크를 측정 한 다음 √2로 나누어 RMS를 구하세요. √2의 계수는 암시 적으로 정현파 신호를 가정했기 때문에 정현파에서만 작동합니다.
정확한 방법은 회로 인 “진정한 RMS 변환기”를 사용합니다. 미터, 아마도 현대의 디지털에서는 디지털이지만 이에 대해 인용하지는 않음) 적절한 신호 처리 기술로 RMS 전압을 실제로 계산합니다.
댓글
- 멀티 미터가 저렴한 방법을 사용하는 경우 MM의 출력 판독 값에 2의 제곱근을 곱하여 정현파가 아닌 피크 전압을 측정 할 수 있습니까?
- @ S.Rotos 예, 아니요. 측정하는 특정 유형의 비 사인파 파형에 따라 달라지는 보정 계수를 곱해야합니다. \ $ \ sqrt {2} \ $는 정현파의 피크를 정현파의 RMS에 연결하는 요소입니다. 정현파의 RMS를 정현파가 아닌 피크에 연결하려면 다른 요소가 필요합니다.
- It '는 \ $ \ frac {가 아닙니다. 1} {\ sqrt {2}} V_ \ text {peak} \ $ 대신 정류 된 정현파를 가정하는 평균 미터의 경우 \ $ \ frac {2} {\ pi} V_ \ text {peak} \ $입니다.
- @jonk 피곤할 수도 있지만 ' t \ $ V_ {rms} = \ frac {V_ {pk}} {\ sqrt {2}} \ $?
- @Hearth 더 많은 수면이 필요합니다.
답변
저렴 미터는 평균 정류 된 값을 측정 한 다음 순수한 사인파에 대한 RMS를 정확하게 판독하기 위해 판독 값을 ~ + 11.1 %까지 올립니다 (교정 수정-ADC 기준 전압 비교-실제 측정 된 전압보다 높게 읽음). 사인파가 아닌 파형의 잘못된 RMS 값을 읽습니다 (일반적으로 AC도 결합되어 있으므로 DC 구성 요소는 무시 됨). 평균이 RMS와 같기 때문에 구형파가 너무 높게 표시되는 경향이 있습니다.
피크 전압 Vp의 사인파 :
반주기 동안 평균은 2Vp / \ $ \ pi \ $ = 0.6366 Vp
RMS는 Vp / \ $ \ sqrt {2} \ $ = 0.707107 Vps입니다.
비율은 \ $ \ pi \ over 2 \ sqrt {2} \ $ \ $ \ approx \ $ span입니다. > 1.11072
더 비싼 미터는 RMS 값 (제곱 전압 평균의 제곱근)을 측정하려고합니다. 일반적으로 이는 아날로그 칩으로 수행되며 정확도를 잃지 않고 일정 범위의 파고율 (피크 대 RMS 비율) 및 대역폭 만 처리합니다.
댓글
- 독자들에게 " jimmy "에 대해 설명해 주시겠습니까? I ' m은 미국 중서부에서 왔고 당신이 의미하는 바를 알고 있었지만 구어체처럼 들렸습니다.
- @ElliotAlderson 완료. 그 구어체를 다루려고 노력하고 있습니다. 😎
답변
AC 측정이 DC로 정류하여 작동하는 경우 다른 유형의 파형도 측정해야하지 않습니까?
측정이 정류 된 파형의 피크 값 또는 평균 레벨을 기반으로하는지 여부에 관계없이 이러한 프로세스에서 정보를 폐기합니다. RMS 값은 전력과 관련이 있으므로 각 순간 전압의 제곱 값에 따라 다릅니다. 이 제곱은 디지털 또는 아날로그 회로를 사용하여 수행 할 수 있으며 나중에 평균화해야합니다.
또한 중요 : “AC”만 선택하면 멀티 미터가 이전 이전 신호에서 모든 DC 구성 요소를 제거합니다. em> 정류. 그런 다음 True-RMS 기기가 아닌 경우 최고 또는 평균 값을 취합니다.
귀하의 기기가 비의 값을 변환하기 위해 어떻게 작동하는지 알아야한다는 알림과 함께 구형파로 어떤 일이 발생할지 생각해보십시오. 사인파 신호.
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