แอมมิเตอร์หรือโวลต์มิเตอร์วัดค่าอย่างไร (RMS, Average หรือ Peak)

เมตรเหล่านี้วัดค่าอะไร?

มันคือค่า RMS, ค่าเฉลี่ยหรือค่าสูงสุดหรือไม่

การวัดค่า RMS เช่นค่าเฉลี่ยและค่าสูงสุดใช้เฉพาะกับการวัด AC แม้ว่ามันอาจจะถูกวางซ้อนกับ DC offset

การวัดค่า RMS นั้นมีราคาแพงกว่าการวัดค่าเฉลี่ยเล็กน้อยดังนั้นมัลติมิเตอร์ส่วนใหญ่จึงหลีกเลี่ยงการใช้ในอดีต แต่พวกเขาเข้าใจว่าสัญญาณของคุณเป็นไซน์และวัดค่าเฉลี่ยสำหรับไซน์ที่แก้ไขหรือค่าสูงสุดหลังจากนั้นพวกเขาใช้ปัจจัยการแปลงเพื่อค้นหาค่า RMS ที่สันนิษฐาน

$V_{RMS} = 0.71 \times V_{PEAK} = 1.11 \times V_{AVG}$

สำหรับรูปคลื่นอื่นที่ไม่ใช่ไซน์ค่า RMS ที่คำนวณได้นี้จะผิด! อัตราส่วนเป็นที่รู้จักกันเป็นสัญญาณของปัจจัยยอด ,$\dfrac{V_{PEAK}}{V_{RMS}}$

และสิ่งนี้อาจมีขนาดใหญ่กว่าค่าสำหรับไซน์ หากปัจจัยยอดเป็น 3 และมัลติมิเตอร์จริงวัดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดคุณจะมีข้อผิดพลาด 100%สำหรับค่า RMS ที่คำนวณได้ โดยปกติแล้วข้อผิดพลาดนี้จะเล็กกว่าเมื่อวัดค่าสัญญาณที่แก้ไขแล้วโดยเฉลี่ยแทน เรากำลังพูดถึงform factorแล้วแทนที่จะเป็น crest factor ดังนั้นบทเรียนคือ: ระวังให้มากเมื่อ AC ทำการวัดอย่างอื่นที่ไม่ใช่ไซน์ของมัลติมิเตอร์เหล่านั้น$\sqrt{2}$

การแก้ไข: บางมัลติมิเตอร์วัดราคาแพงมากขึ้น"RMS ที่แท้จริง"

เช่นเดียวกับการวัดค่าเฉลี่ยการวัดค่า RMS จริงรวมถึงค่าเฉลี่ยในช่วงเวลาหนึ่ง เมื่อช่วงเวลานี้เป็นความถี่สัญญาณที่แน่นอนเท่านั้นสิ่งนี้จะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำที่สุด หากค่าคงที่เวลานี้เป็นผลคูณที่แม่นยำ 100ms สำหรับ 50Hz และ 60Hz เป็นไปได้ (5 คาบและ 6 คาบ, ค่ารอบ)
โทมัสชี้ให้เห็นว่ามัลติมิเตอร์ RMS ที่แท้จริงไม่สามารถวัดค่า AC superposed ไปที่ DC ได้

อ่านเพิ่มเติม:
ข้อผิดพลาดการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล (หมายเหตุการใช้ Agilent)

สำหรับ DC, RMS, peak และ average นั้นเหมือนกันทั้งหมด ดังนั้น Vpeak = Vaverage = Vrms

มิเตอร์ AC บางตัวได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดสิ่งใดสิ่งหนึ่งที่คุณอธิบายไว้

แต่มาตรวัด AC ส่วนใหญ่จะถูกปรับเทียบเพื่อแสดงค่า RMS ของสัญญาณ AC หากรูปคลื่นเป็นคลื่นไซน์และพวกเขาจะอ่านอย่างไม่ถูกต้องหากรูปคลื่นไม่ใช่ "ไซน์" นี่เป็นเพราะรูปคลื่น AC ส่วนใหญ่ที่ใช้ในระบบไฟฟ้าและโทนเสียงล้วนเป็นคลื่นไซน์หรือใกล้กับคลื่นไซน์ เป็นการง่ายที่จะสร้างมาตรวัดหนึ่งเมตรเพื่อตอบสนองต่อค่า DC ที่ได้รับจาก AC จากนั้นจึงปรับการสอบเทียบเพื่อแสดงสิ่งที่คาดหวังว่าจะเป็นค่า RMS

บางมิเตอร์ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อวัดค่า RMS สิ่งเหล่านี้เป็นเรื่องธรรมดาที่น้อยกว่าทำให้มีราคาแพงกว่า (เนื่องจากต้องคำนวณค่า RMS) และมีราคาแพงกว่าที่จะซื้อ พวกเขามักจะระบุว่าเป็น "True RMS" หรือ RMS reading "หรือ" RMS "

มิเตอร์บางตัวออกแบบมาเพื่อแสดงค่าสูงสุด แต่มักใช้เพื่อจุดประสงค์เฉพาะทาง

โปรดทราบว่าในขณะที่มัลติมิเตอร์สมัยใหม่หลายรุ่นมีคุณสมบัติ "การพักสูงสุด" สิ่งนี้จะแสดงแรงดันไฟฟ้าที่แสดงสูงสุดเนื่องจากมีการกดปุ่มจุดสูงสุดและไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าสูงสุดสำหรับ AC

สำหรับคลื่นไซน์ Vpeak = 1.414 Vrms หรือ Vrms = 0.7071 x Vpeak
ในสูตรทั้งสองนั้น Vpeak วัดจากพื้นดิน (หรือศูนย์โวลต์) ถึง Vmax ในฐานะที่เป็นรูปแบบของคลื่นกระแสสลับ AC ที่ด้านใดด้านหนึ่งของพื้นดินมันจะสลับระหว่าง Vmax สูงสุดและจากนั้น -Vmax ดังนั้น Vpeak-to-peak = ความแตกต่างโดยรวมระหว่างค่า max + ve และค่า max -ve สูงสุด = 2 x Vpeak

ด้วยข้อได้เปรียบและข้อเสียของเทคโนโลยีการเคลื่อนไหวของเครื่องวัดเหล่านี้ที่ได้รับการกล่าวถึงไปแล้วมีปัจจัยอีกอย่างที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้ออกแบบและผู้ใช้เครื่องมือวัด AC ที่ต้องระวัง นี่คือปัญหาของการวัด RMS ดังที่เราทราบกันดีว่าการวัดค่า AC มักจะถูกใช้ในระดับเทียบเท่า DC power ที่เรียกว่า RMS (Root-Mean-Square) เพื่อการเปรียบเทียบที่มีความหมายกับ DC และกับรูปแบบคลื่น AC อื่น ๆ ที่มีรูปร่างแตกต่างกัน ยังไม่มีการพูดถึงเทคโนโลยีการเคลื่อนไหวของมิเตอร์ในการวัดค่า RMS ของปริมาณ AC โดยเนื้อแท้ การเคลื่อนไหวของมิเตอร์ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของเข็มกล ("แก้ไข" D 'Arsonval, เหล็ก - vane และไฟฟ้าสถิต) ทั้งหมดมีแนวโน้มที่จะเฉลี่ยค่าทางกลไกโดยอัตโนมัติเป็นค่าเฉลี่ยทันทีสำหรับรูปคลื่น ค่าเฉลี่ยนี้ไม่จำเป็นต้องเหมือนกับ RMS แม้ว่าจะถูกเข้าใจผิดหลายครั้งเช่นนี้ ค่าเฉลี่ยและ RMS ให้คะแนนซึ่งกันและกันสำหรับรูปคลื่นทั้งสามแบบนี้: