Czech

Co je to skutečné RMS (střední kvadratická hodnota)?

3. Bře 2021 | Elektrické, Základy

Přístroj se skutečným RMS (RMS = střední kvadratická hodnota) je jedním ze tří nástrojů, které dovedou měřit střídavý proud (AC) nebo střídavé napětí:

  1. Digitální multimetry se skutečným RMS (nebo klešťové přístroje)
  2. Průměrně reagující digitální multimetr (nebo klešťový přístroj)
  3. Osciloskop

Pouze první dva přístroje se běžně používají a oba dovedou přesně měřit standardní sinusové vlnové průběhy.

Měřidlo se skutečným RMS je široce upřednostňováno, protože pouze takové dovede přesně měřit jak sinusové, tak i nesinusové vlnové průběhy střídavého proudu. (Viz ilustrace v horní části stránky.)

  • Sinusové (sinové) vlnové průběhy: Čisté, bez deformací, se symetrickými přechody mezi vrcholy a propady.
  • Nesinusové křivky: Vlnové průběhy s deformovanými, nepravidelnými tvary – jehlami, řadami impulzů, čtverci, trojúhelníky, zuby a dalšími ostrými nebo zaoblenými tvary.
 

Jak vypočítat RMS

Jak bylo zmíněno výše, RMS = střední kvadratická hodnota. I když pochopení vzorce může být obtížné, RMS v podstatě počítá ekvivalentní hodnotu stejnosměrného proudu (DC) pro vlnový průběh střídavého proudu. Z technického hlediska určuje „účinnou“ nebo topnou stejnosměrnou hodnotu libovolného tvaru střídavého vlnového průběhu.

Měřidlo s prostým RMS využívá průměrující matematické vzorce k přesnému měření čistých sinusových průběhů. Dovede měřit nesinusové křivky, ale s nejistou přesností.

Sofistikovanější měřidlo se skutečným RMS dovede přesně měřit jak čisté sinusoidy, tak i složitější nesinusové vlnové průběhy. Vlnové průběhy mohou být deformovány nelineárními zátěžemi, například pohony s proměnnými otáčkami nebo počítači. Měřidlo s prostým RMS pokoušející se měřit nesinusové vlnové průběhy může mít odchylky výpočtů až o 40 % nižší nebo 10 % vyšší.

Co je to RMS napětí?

Kde se měří skutečné RMS

Potřeba pro měřidla se skutečným RMS vzrostla s výrazným zvýšením počtu nesinusových vlnových průběhů v obvodech v posledních letech. Pár příkladů:

  • Pohony s proměnnými otáčkami
  • Elektronické předřadníky
  • Počítače
  • Systémy topení a klimatizace, HVAC
  • Prostředí s polovodičovými čipy

V těchto prostředích se proudy vyskytují v krátkých impulzech místo v plynulých sinusoidách odebíraných běžným indukčním motorem. Tvar vlnového průběhu proudu může mít značný vliv na naměřenou hodnotu proudu pomocí klešťového přístroje. Navíc měřidlo se skutečným RMS představuje lepší volbu k provádění měření na napěťových vedeních, kde jsou neznámé charakteristiky střídavého proudu.

Odkazy: Digital Multimeter Principles (Principy digitálního multimetru), Glen A. Mazur, American Technical Publishers.