Устройства с измерением истинных СКЗ (СКЗ = среднеквадратичное значение) представлены тремя приборами, которые измеряют переменный ток или напряжение переменного тока:
- цифровые мультиметры с измерением истинных среднеквадратичных значений (или токоизмерительные клещи)
- цифровой мультиметр с усредненными показаниями (или токоизмерительные клещи)
- осциллограф
Обычно используются приборы первых двух типов, которые могут точно измерять стандартные (чистые) синусоидальные сигналы переменного тока.
Специалисты предпочитают пользоваться устройствами с измерением истинных среднеквадратичных значений, поскольку только такие приборы способны точно измерять как синусоидальные, так и несинусоидальные сигналы переменного тока. (См. рисунки в верхней части страницы).
- Синусоидальные сигналы: чистые, без искажений, сигналы с симметричными переходами между точками максимума и минимума.
- Несинусоидальные сигналы: сигналы нерегулярной формы с искажениями: импульсные выбросы, последовательности импульсов, квадратные, треугольные и пилообразные сигналы, а также любые другие сигналы неровной или угловатой формы.
Порядок расчета СКЗ
Как уже говорилось ранее, СКЗ расшифровывается как среднеквадратичное значение. Хотя формула среднеквадратичного значения может быть сложной для понимания, оно фактически соответствует эквивалентному значению постоянного тока для сигнала переменного тока. С технической точки зрения она определяет «эффективное» значение (значение нагрева постоянным током) для волны переменного тока любой формы.
В устройствах с усредненными показаниями для точного измерения чистых синусоидальных волн используются математические формулы усреднения. Такое устройство может измерять несинусоидальные волны, но с невысокой точностью.
Более совершенные устройства с измерением истинных среднеквадратичных значений могут точно измерять как чистые волны, так и более сложные несинусоидальные волны. Формы сигнала могут быть искажены из-за нелинейных нагрузок, например приводов с регулируемой частотой вращения или компьютеров. При измерении искаженной волны устройство с усредненными показаниями может показать результат на 40 % ниже или на 10 % выше фактических значений.
Где измеряются истинные среднеквадратичные значения?
Потребность в устройствах с измерением истинных среднеквадратичных значений возросла, поскольку за последние годы значительно увеличилась вероятность возникновения несинусоидальных сигналов в цепях. Некоторые примеры:
- Приводы двигателей с регулируемой частотой вращения
- Электронные балластное сопротивление
- Компьютеры
- Системы ОВКВ
- Твердотельные среды
В таких условиях ток возникает в форме коротких импульсов, а не в виде сглаженной синусоиды, как на стандартном асинхронном двигателе. Форма волны такого сигнала тока может значительно повлиять на показания токовых клещей. Кроме того, устройство с измерением истинных среднеквадратичных значений лучше всего подходит для измерений на линиях электропередач с неизвестными характеристиками переменного тока.
Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.