Почему True RMS
Почему в современных измерениях переменного напряжения и тока так важны приборы с возможностью измерения среднеквадратичных значений (True RMS)?
Точные измерения - трудная задача, стоящая перед технологами различных организаций. В нашу повседневную жизнь все больше и больше входят персональные компьютеры, приводы с регулируемой скоростью и другое оборудование, которое потребляет ток в виде кратковременных импульсов, а не на постоянном уровне. Такое оборудование может вызвать, по меньшей мере, неадекватные показания обычных измерений с усредненными показателями. Если у вас когда-нибудь без видимой причины сгорал предохранитель, то такой причиной вполне мог быть измерительный прибор
Измерители с усредненными показателями.
Говоря о значениях переменного тока, мы обычно имеем в виду среднюю эффективную выделяемую теплоту или среднеквадратическое (RMS) значение тока. Данное значение эквивалентно значению постоянного тока, действие которого вызвало бы такой же тепловой эффект, что и действие измеряемого переменного тока. Самый распространенный способ измерения такого среднеквадратичного значения тока при помощи измерительного прибора заключается в выпрямлении переменного тока, определении среднего значения выпрямленного сигнала и умножении результата на коэффициент 1,1. Данный коэффициент учитывает постоянную величину, равную соотношению между средним и среднеквадратическим значениями идеальной синусоиды. Однако, при отклонении синусоидальной кривой от идеальной формы данный коэффициент перестает действовать. По этой причине измерители с усредненными показателями зачастую дают неверный результат при измерении токов в современных силовых сетях.
Линейные и нелинейные нагрузки.
Линейные нагрузки, в состав которых входят только резисторы, катушки и конденсаторы, характеризуются синусоидальной кривой тока, поэтому при измерении их параметров проблем не возникает. Однако в случае нелинейных нагрузок, таких как приводы с регулируемой частотой и источники питания для офисного оборудования, имеют место искаженные токовые кривые.
 |
На данном рисунке показана кривая потребления тока линейной нагрузки |
 |
Так выглядит кривая потребления тока нелинейной нагрузки |
 |
А это кривая потребления тока персональным компьютером. |
Измерение среднеквадратического значения токов по таким искаженным кривым с использованием измерителей усредненными показателями может дать 50% занижения истинных результатов, после чего Вы будете удивляться, почему ваш 14-амперный предохранитель регулярно сгорает, хотя по показаниям вашего амперметра ток составляет всего лишь 10А.
Приборы True RMS (с истинно среднеквадратическими показателями).
Для измерения тока с такими искаженными кривыми необходимо при помощи анализатора кривой сигнала проверить форму синусоиды, после чего использовать измеритель с усреднением показаний только в том случае, если кривая окажется действительно идеальной синусоидой. Или же можно постоянно использовать измеритель с истинно среднеквадратическими показаниями и не проверять параметры кривой. Современные измерители подобного типа используют усовершенствованные технологии измерения, позволяющие определять реальные эффективные значения переменного тока вне зависимости от того, является ли токовая кривая идеальной синусоидой или искажена. Единственное ограничение - чтобы кривая находилась в пределах коэффициента амплитуды и допустимого диапазона измерения используемого прибора.
Измерения напряжения.
Все то, что касается измерения токов в современных силовых цепях, также верно и для измерения напряжений в большинстве случаев промышленного оборудования и электронных приборов. Часто кривые напряжения также не являются идеальными синусоидами, в результате чего измерители с усреднением показаний дают неверные результаты. Поэтому для измерения напряжения также рекомендуется использовать измерители типа True RMS.
|
Тип измерителя |
Принцип измерения |
Измерение синусоиды |
Измерение прямоуг. сигнала |
Измерение искаженного сигнала |
|
|
|
|
|
|
С усреднением показаний |
Умножение среднего выпрямленного значения на 1,1 |
Истинное |
10% завышение |
Завышение до 50% |
|
С истинно среднеквадратическими показаниями |
Расчет величины теплового эквивалента по среднеквадратическому значению |
Истинное |
Истинное |
Истинное |
|