Como funciona a medição CA do multímetro?

Primeiro, observarei uma suposição errada: medidores de CA não exibe a tensão de pico, mas sim a tensão RMS. Este é um tipo de tensão “média” que faz com que toda a matemática funcione bem.

Agora, para responder à pergunta:

Existem dois métodos principais de medição de CA: maneira barata e a maneira precisa.

A maneira barata é, de fato, como você suspeita: retifique e meça os picos e, em seguida, divida por √2 para obter o RMS. Isso funciona apenas para sinusóides, porque o fator de √2 implicitamente assumiu um sinal senoidal.

A maneira precisa usa o que “é chamado de” conversor RMS verdadeiro “, que é um circuito (analógico no RMS verdadeiro mais antigo medidores, provavelmente digitais nos modernos, mas não me diga sobre isso) que realmente calculam a tensão RMS com técnicas de processamento de sinal apropriadas.

Comentários

• Se meu multímetro usar o método barato, posso medir tensões de pico de não sinusóides simplesmente multiplicando a leitura de saída do MM pela raiz quadrada de 2?
• @ S.Rotos Sim e não. Você precisaria multiplicar por um fator de correção que depende do tipo específico de forma de onda não senoidal que você está medindo. \ $ \ sqrt {2} \ $ é o fator que amarra o pico de uma sinusóide ao RMS de uma sinusóide. Você precisa de outros fatores se quiser amarrar o RMS de uma sinusóide ao pico de uma não sinusóide.
• Ele ' não é \ $ \ frac { 1} {\ sqrt {2}} V_ \ text {pico} \ $ mas em vez disso \ $ \ frac {2} {\ pi} V_ \ text {pico} \ $ para medidores médios que assumem uma senoide retificada.
• @jonk Posso estar cansado, mas não ' t \ $ V_ {rms} = \ frac {V_ {pk}} {\ sqrt {2}} \ $?
• @Hearth, acho que você precisa dormir mais.

Barato medidores medem o valor retificado médio e, em seguida, aumentam a leitura (modifique a calibração – ganho vs. tensão de referência ADC – de modo que leia mais do que a tensão real medida) em ~ + 11,1% para ler corretamente o RMS para uma onda senoidal pura. Eles lêem o valor RMS incorreto de qualquer forma de onda diferente de uma onda senoidal (geralmente, eles também são acoplados em CA, portanto, qualquer componente CC é ignorado). Uma onda quadrada tenderia a ser exibida muito alta porque a média é igual ao RMS.

Para uma onda senoidal de pico de voltagem Vp:

A média em meio ciclo é 2Vp / \ $ \ pi \ $ = 0,6366 Vp

O RMS é Vp / \ $ \ sqrt {2} \ $ = 0,707107 Vps

A proporção é \ $ \ pi \ over 2 \ sqrt {2} \ $ \ $ \ approx \ $ 1.11072

Medidores mais caros tentam medir o valor RMS (a raiz quadrada da média da tensão quadrada). Normalmente, isso é feito com um chip analógico e só vai lidar com alguma faixa de fator de crista (proporção de pico para RMS) e largura de banda sem perder muita precisão.

Comentários

• Você poderia esclarecer " jimmy " para nossos leitores? I ' m do meio-oeste dos EUA e eu sabia o que você queria dizer, mas parece um coloquialismo.
• @ElliotAlderson Pronto. Eu tento controlar esses coloquialismos. 8 -)

Se a medição AC funcionar por retificação em DC como I suponha que eles não deveriam medir outros tipos de formas de onda tão bem?

Independentemente de a medição ser baseada no valor de pico ou no nível médio da forma de onda retificada, você descarta as informações nesses processos. O valor RMS está relacionado à potência, portanto depende do valor ao quadrado da tensão em cada instante. Este quadrado pode ser realizado digitalmente ou com circuitos analógicos e deve ser calculada posteriormente.

Também importante: quando você escolhe apenas “CA”, o multímetro remove qualquer componente CC do sinal antes retificação. Só então leva o valor de pico ou médio se não for um dispositivo True-RMS.

Pense no que acontecerá com uma onda quadrada e observe que você deve saber como seu dispositivo funciona para converter o valor de não sinais sinusoidais.