Was sind die Effektiv- und Echteffektivwerte eines Multimeters?
Die Größe des Wechselstroms ändert sich mit der Zeit. Die Größe des Momentanwerts (ein bestimmter Moment) ändert sich zwischen Null und positiven und negativen Spitzenwerten. Der Maximalwert ist nur ein Momentanwert und kann die Funktionsfähigkeit des Wechselstroms nicht widerspiegeln.
Daher wird das Konzept des Effektivwerts eingeführt, der wie folgt definiert ist:
Effektivwert: Definiert durch Wärme (Leistung). Ein bestimmter Wechselstrom, der durch einen Widerstand fließt, erzeugt Wärme und ein anderer Gleichstrom, der durch den Widerstand fließt. Wenn die in der gleichen Zeit erzeugte Wärme gleich groß ist, dann ist der Gleichspannungswert die Wechselspannung. Gültige Werte.
Echter Effektivwert: Die Definition des Effektivwerts wird durch die Wärmeentwicklung definiert, es ist jedoch schwierig, den Effektivwert der Spannung in Messgeräten auf diese Weise zu messen. Daher basiert die Messmethode der meisten Spannungsmessgeräte, z. B. eines Multimeters zur Spannungsmessung, nicht auf der durch den Effektivwert definierten „Wärme“. Ein Multimetertyp verwendet die Sinuswelle als Referenz und ermittelt den Effektivwert durch die Beziehung zwischen dem Effektivwert der Sinuswelle, deren Spitzenwert das Doppelte der Quadratwurzel beträgt (oder durch Mittelwertbildung). Der mit dieser Methode ermittelte Effektivwert ist nur für Wechselspannungen wie sinusförmige Wellenformen korrekt und verursacht Abweichungen bei Wellenformen anderer Formen. Der Spannungswert eines anderen Multimetertyps wird durch das Quadrat des Effektivwerts der Gleichstromkomponente, der Grundwelle und jeder höheren Harmonischen berechnet. Dieser Wert ähnelt der Definition des Effektivwerts. Es gibt keine Anforderungen an die Form der Wellenform. Um diesen Effektivwerttyp vom Effektivwert des Instruments zu unterscheiden, wird die Differenz zwischen der Sinuswelle und dem Effektivwert des Instruments ermittelt und diese Welle im Messgerät als „wahrer Effektivwert“ bezeichnet.
Quadratischer Mittelwert: Eine andere Bezeichnung für den Effektivwert (der dem tatsächlichen Effektivwert auf dem Messgerät entsprechen sollte).
Der Effektivwert eines Multimeters bezieht sich normalerweise auf eine der folgenden drei Situationen:
1. Methode des Kalibrierungsdurchschnitts. Der Kalibrierungsdurchschnitt wird auch als korrigierter Durchschnitt oder als auf den Effektivwert kalibrierter gleichgerichteter Durchschnitt 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 Faktor zu multiplizieren, der bei einer Sinuswelle dem Effektivwert der Sinuswelle entspricht. Daher ist diese Methode auf Sinuswellentests beschränkt.
2. Spitzenerkennungsmethode: Über die Spitzenerkennungsschaltung wird der Spitzenwert des Wechselstromsignals ermittelt und dann entsprechend den Eigenschaften der Sinuswelle mit einem Koeffizienten multipliziert. Bei der Sinuswelle ist das Ergebnis nach der Multiplikation mit dem Koeffizienten gleich dem Effektivwert der Sinuswelle. Daher ist diese Methode auf Sinuswellentests beschränkt.
3. True RMS-Methode, bei der eine True RMS-Schaltung verwendet wird, um das Wechselstromsignal vor der Messung in ein Gleichstromsignal umzuwandeln. Diese Methode ist für den Echteffektivwerttest beliebiger Wellenformen anwendbar.
Die meisten Multimeter verwenden die ersten beiden Methoden. Und es gibt große Einschränkungen hinsichtlich der Signalfrequenz.
Bei Wechselstrom ist die Spannung eine sich ändernde Wellenform. Normalerweise bezieht sich der von uns beschriebene Spannungswert auf den Effektivwert. Wenn wir beispielsweise von einer 220-V-Stromversorgung sprechen, beträgt die Spitzenspannung mehr als 310 Volt und die Spitze-Spitze-Spannung ist doppelt so hoch wie der Spitzenwert. Sie beträgt also mehr als 600 Volt.
Die Effektivwerte der elektromotorischen Kraft, Spannung und Stromstärke von sinusförmigem Wechselstrom werden jeweils durch E, U und I dargestellt. Generell sind die elektromotorische Kraft, Spannung und Stromstärke von Wechselstrom der Durchschnitt ihrer Effektivwerte. Die auf Wechselstromgeräten angegebenen Nennwerte und die von Wechselstrommessgeräten angezeigten Werte sind ebenfalls gültige Werte.
