Drei Situationen des Effektivwerts eines Multimeters
Die Bedeutung effektiver Werte in einem Multimeter
Bei Wechselstrom hat die Spannung eine sich ändernde Wellenform und der Spannungswert wird üblicherweise als Effektivwert beschrieben. Die Spitzenspannung der 220-V-Stromversorgung liegt bei über 311 Volt und die Spitze-Spitze-Spannung bei über 600 Volt.
1. Effektivwert: definiert durch die Wärmeerzeugung (Leistung), wobei ein bestimmter Wechselstrom durch einen Widerstand Wärme erzeugt und ein anderer Dauerstrom durch den Widerstand fließt. Ist die erzeugte Wärme im gleichen Zeitraum gleich, dann ist der Gleichspannungswert der Effektivwert der Wechselspannung.
2. True RMS: Die Definition von RMS wird durch Erwärmung definiert, es ist jedoch schwierig, die RMS-Spannung mit dieser Methode in Messgeräten zu messen. Daher basiert die Messmethode bei den meisten Spannungsmessgeräten, beispielsweise einem Multimeter, nicht auf der durch RMS definierten „Erwärmung“. Ein Multimetertyp verwendet eine Sinuswelle als Referenz. Der Effektivwert wird durch die Beziehung zwischen dem Spitzenwert einer Sinuswelle und dem Effektivwert ermittelt, der das Doppelte des Wurzelzeichens ist (oder vom Durchschnittswert abgeleitet wird). Der mit dieser Methode erhaltene Effektivwert ist nur für die Wechselspannung vom Sinuswellentyp korrekt und führt bei Wellenformen anderer Formen zu Abweichungen.
Der Spannungswert eines anderen Multimetertyps wird durch das Quadrat der Effektivwerte der Gleichstromkomponente, der Grundwelle und verschiedener höherer Harmonischer berechnet. Dieser Wert ähnelt der Definition des Effektivwerts und es gibt keine Anforderungen an die Form der Wellenform. Um diese Art von Effektivwert vom Effektivwert eines Sinuswelleninstruments zu unterscheiden, wird er in der Messgerätetabelle üblicherweise als „wahrer Effektivwert“ bezeichnet.
3. Effektiver Mittelwert: Ein anderer Begriff für den Effektivwert (der der wahre Effektivwert eines Messgeräts sein sollte).
Für den Effektivwert eines Multimeters gibt es drei Szenarien:
1. Kalibrierungs-Durchschnittswertmethode, der Kalibrierungs-Durchschnittswert wird auch als Korrektur-Durchschnittswert oder als auf den Effektivwert kalibrierter durchschnittlicher gleichgerichteter Wert bezeichnet. Sein Prinzip besteht darin, das Wechselstromsignal durch die Gleichrichtungs- und Integrationsschaltung in ein Gleichstromsignal umzuwandeln und es dann entsprechend den Eigenschaften der Sinuswelle mit einem Koeffizienten zu multiplizieren. Für die Sinuswelle entspricht das Ergebnis dem Effektivwert der Sinuswelle nach Multiplikation des Koeffizienten. Daher ist diese Methode auf die Sinuswellenprüfung beschränkt.
2. Die Spitzenerkennungsmethode verwendet eine Spitzenerkennungsschaltung, um den Spitzenwert des Wechselstromsignals zu ermitteln, und multipliziert ihn dann mit einem Koeffizienten, der auf den Eigenschaften der Sinuswelle basiert. Bei einer Sinuswelle ist das Ergebnis der Multiplikation mit diesem Koeffizienten gleich dem Effektivwert der Sinuswelle. Daher ist diese Methode auf die Sinuswellenprüfung beschränkt.
3. Die Echteffektivwertmethode verwendet eine Echteffektivwertschaltung, um Wechselstromsignale zur Messung in Gleichstromsignale umzuwandeln. Diese Methode eignet sich zum Testen des wahren Effektivwerts jeder Wellenform. Die meisten Multimeter verwenden die ersten beiden Methoden. Und es gibt erhebliche Einschränkungen hinsichtlich der Frequenz des Signals
