Multimetry od čínské společnosti Vítěz V dnešní době je velmi běžné najít čínský internet platformy AliExpress, Banggood a nemálo z nich od ruských distributorů. Jaké jsou rozpočtové multimetry této čínské společnosti? Dnes přezkoumáváme multimetr Victor VC890D s funkcí True RMS. Slovo True RMS je zde zmíněno z nějakého důvodu, protože... existuje úplně stejný multimetr Victor VC890D, ale bez True RMS, který má trochu jiný vzhled a charakteristiky, stejně jako několik rozsahů pro měření kapacity kondenzátorů. Tento multimetr má pouze jeden rozsah: 2000 µF. A jsou postaveny na úplně jiných čipech.

Existuje další model Victor VC890C+, se liší pouze schopností měřit teplotu a přítomností termočlánku v soupravě. Ve všech ostatních ohledech naprosto identická zařízení.

Průměrné náklady na multimetr na AliExpress jsou asi 25 USD.

Multimetr byl tedy objednán na AliExpress, dorazil bez krabice, jen zabalený v několika vrstvách bublinkové fólie. Balíček můžete vidět níže:

Zde vidíme samotný multimetr, sondy, návod v čínštině a také kus papíru s kontrolním razítkem.

Specifikace Victor VC890D:

TrueRMS (měření signálu volná forma)
Základní přesnost ±0,5 % (DCV)
Měření stejnosměrného napětí až do 1000 V (±0,5 %)
Měření střídavého napětí do 750 V (±0,8 %)
DC/AC proud až 20A (± 1,5%)
Měření odporu do 20 MΩ (±0,8 %)
Měření kapacity až 2000 µF (± 2,5 %)
Kontinuita řetězce
Test diod
Měření zesílení tranzistoru
Funkčnost: 3 měření/sec
Automatické zadržování hodnot
Automatické vypnutí
LCD displej 4místný s podsvícením
Napájení 9 V (korunka)
Rozměry: 186 × 87 × 47 mm
Hmotnost s baterií: 364 g s obalem, 280 g bez obalu

Multimetr má odnímatelné silikonové pouzdro. Je tam stojan. Na konci je holografická nálepka, nápis Victor se také třpytí ve světle, to je dobře vidět hned na první fotce.

Po zapnutí napájení se na displeji zobrazí všechny možné symboly a multimetr také vydá zkrat zvukový signál. Vpravo od tlačítka Hold (zapíná i podsvícení dlouhým stiskem) je červená LED dioda. Při přepínání mezi režimy se ozve pípnutí a červená LED bliká.

Sondy jsou nejběžnější, naměřený odpor na stolním multimetru je ~ 0,1 Ohm.

Silikonové pouzdro obsahuje držáky na sondy.

Pro sondy jsou 4 zdířky - 2 standardní a 2 zdířky pro měření proudu. První zásuvka je do 200 mA, druhá pro proudy do 20 A, obě s odpovídajícími pojistkami, přístupné přes bateriový prostor.

K čemu je TrueRMS?

TrueRMS je "skutečný střední kvadrát". Tito. TrueRMS označuje měření střídavého proudu a napětí. V současné době jsme stále více obklopeni domácími spotřebiči s nesinusovým odběrem proudu a zavádějícím zkreslení: počítače, UPS, frekvenční měniče nebo stejné PWM. Například při měření spotřeby proudu PWM mohou být hodnoty nadhodnoceny a například při použití jednofázového diodového usměrňovače mohou být podhodnoceny. Může například nastat situace, že jste naměřili odběr proudu 7A, ale stále vám vypíná jistič nebo vypadne pojistka 10A. Zde se může hodit multimetr s funkcí TrueRMS, který dokáže určit skutečnou efektivní hodnotu střídavého proudu bez ohledu na jeho formu.

Měření

Navrhuji provést měření a zjistit, jak přesně a rychle zařízení funguje v různých režimech. Rychlost reakce můžete vidět na videu.

Začněme měřením odporu vysoce přesných 0,01% rezistorů od TDK a Vishay. Sondy vyměníme za o něco kvalitnější a s nižším odporem, abychom snížili jejich vliv vnitřní odpor. U příbuzných by to šlo, ale stejně je řada radioamatérů později vymění za lepší nebo z důvodu rychlého opotřebení.

Multimetr poskytuje přesné údaje po určité době ( můžete to jasně vidět na videu). A protože Při měření byly obě ruce obsazené a fotoaparát fotil se zpožděným uvolněním, pak se hodnoty odporu v některých snímcích ukázaly jako nestabilní. Ale přesto jsou ve většině případů hodnoty odporu poněkud nadhodnocené, ačkoli vše je v rámci uvedené chyby měření.

Pojďme zkontrolovat, jak přesně multimetr měří stejnosměrné napětí. K tomu si vezměme ION na čipu AD588BQ, jehož teplotní drift nepřesahuje 1,5 ppm/°C, s výstupním napětím 5V a 10V. Přesněji 5,00031V a 10,00027V (měřeno pomocí multimetru Agilent 34401A).

Pro měření střídavého napětí byl použit měnič 12/220, produkující čistou sinusovku. Jak vidíte, údaje jsou poměrně přesné.

Měření zesílení hFE tranzistorů:

Podsvícení displeje se automaticky vypne přibližně 15 sekund po dlouhém přidržení tlačítka Hold.

V režimu měření diod se zobrazují napětí na otevřených sondách. Jak vidíte, je to asi 1,6 V (mnoho specifikací pro tento model uvádí nesprávné napětí 3V). Nemohou tedy kontrolovat LED diody, protože... Chcete-li je zkontrolovat, potřebujete vyšší napětí.

Test průchodnosti diody 1N4007. Zobrazí se pokles napětí v propustném směru na diodě.

Jak vidíte, je to 0,565 voltu.

Pro měření kapacity kondenzátorů poskytuje tento model pouze jeden rozsah - 2000 µF. Zařízení v závislosti na naměřené kapacitě ukazuje rozměr: mikro nebo nano, tzn. v podstatě automatický výběr rozsahu. Minimální rozměr: 0,001 nF, tzn. 1 pF.

Elektrolyt 100 uF.

Popis:

True RMS je jediné správné měření

K. West, Fluke (UK) Ltd.

V mnoha komerčních a průmyslových instalacích dochází k neustálému odstavování ochranných systémů. Výpadky se často zdají náhodné a nevysvětlitelné, ale samozřejmě to má svůj důvod a v našem případě jsou dva. Prvním možným důvodem je zpětný tok, ke kterému dochází při zapnutí určitých typů zátěží, jako jsou osobní počítače (tento problém bude probrán v budoucí publikaci této příručky). Druhý možný důvod je, že skutečný proud protékající obvodem byl podměřený, tj. skutečné hodnoty proudu jsou vyšší než naměřené.

V moderních instalacích dochází velmi často k podhodnocení naměřených hodnot. Proč se to ale děje, když jsou moderní digitální měřicí přístroje tak přesné a spolehlivé? Odpověď zní, že mnoho přístrojů není vhodných pro měření zkreslených proudů a většina proudů v dnešní době ano.

Ke zkreslení dochází vlivem harmonických proudů produkovaných nelineárními zátěžemi, zejména elektronickými zařízeními jako např osobní počítače, zářivky s elektronickým předřadníkem a nastavitelným pohonem. Proces vzniku harmonických a jejich dopad na elektrické systémy bude popsán v budoucí publikaci příručky (oddíl 3.1). Na Obr. Obrázek 3 ukazuje typickou křivku proudu spotřebovaného osobním počítačem. Je zřejmé, že se nejedná o sinusovou vlnu, a proto již nejsou použitelné všechny obvyklé měřicí přístroje a metody výpočtu sinusových vln. To znamená, že při opravách nebo analýze provozu elektrického systému je nutné používat přístroje, které dokážou měřit nesinusové proudy a napětí.

Na Obr. 1 ukazuje dva měřicí přístroje (proudové kleště) na stejném obvodu. Oba přístroje fungují správně a jsou kalibrovány podle specifikací výrobce. Klíčový rozdíl je v tom, jak tyto nástroje měří.

Levý měřič je skutečný měřič RMS a pravý měřič je kalibrovaný měřič průměrné RMS. Abyste pochopili rozdíl, musíte pochopit, co RMS znamená.

Co je RMS?

Root Mean Square (RMS) střídavého proudu je ekvivalentní veličina stejnosměrný proud, který by produkoval stejné množství tepla při fixní zátěži. Množství tepla produkovaného v rezistoru střídavým proudem je úměrné druhé mocnině proudu zprůměrovaného za celý cyklus křivky. Jinými slovy, vyrobené teplo je úměrné střední druhé mocnině, a tedy velikost proudu je úměrná druhé mocnině (na polaritě nezáleží, protože druhá mocnina je vždy kladná).

Pro běžnou sinusovku (obr. 2) je RMS hodnota 0,707 maximální hodnoty, nebo maximální hodnota je √2 neboli 1,414 RMS hodnoty. To znamená, že maximální hodnota 1ampérového RMS proudu čisté sinusovky bude 1,414 A. Pokud je amplituda sinusové vlny zprůměrována (s převedením záporné poloviny cyklu), bude průměrná hodnota 0,636 maximální nebo 0,9 efektivní hodnoty. Na Obr. 2 ukazuje dvě důležité proporce:

Při měření běžné sinusovky (a pouze běžné sinusovky) je legitimní provést jednoduché měření průměrné hodnoty (0,636 x maximum) a výsledek vynásobit tvarovým faktorem 1,111 (což by bylo 0,707 maxima). ) a nazvěte ji hodnotou RMS. Podobný přístup se používá u analogových měřičů, kde se průměrování provádí setrvačností a tlumením kmitů v induktoru, stejně jako u všech starších a modernějších digitálních univerzálních měřičů. Metoda je popsána jako zprůměrované měření kalibrované RMS.

Problém je, že tato metoda funguje pouze pro běžné sinusoidy, které ve skutečných elektroinstalacích neexistují. Křivka na Obr. 3 je typická křivka proudu spotřebovaného osobním počítačem. Přesná efektivní hodnota je stále 1A, ale maximální hodnota je mnohem vyšší při 2,6A a průměrná hodnota je mnohem nižší při 0,55A.

Pokud je tato křivka měřena průměrovacím zařízením RMS, bude číst jako 0,61 A, když je skutečná hodnota 1 A (tj. téměř o 40 % méně). Tabulka ukazuje několik příkladů, jak dva různé typy měřiče reagují na různé průběhy.

Skutečný měřič RMS vezme druhou mocninu okamžitého příchozího proudu, zprůměruje jej v průběhu času a poté zobrazí druhou odmocninu tohoto průměru. Na ideální podmínky při aplikaci jsou údaje naprosto přesné, bez ohledu na to, jaká je křivka. Aplikace však není nikdy ideální a je třeba vzít v úvahu dva omezující faktory: frekvenční charakteristiku a faktor výkyvu.

Pro fungování napájecích systémů obvykle postačí měření do 50. harmonické, tedy do frekvence přibližně 2 500 Hz. Maximální hodnota amplitudy, poměr mezi maximální hodnota a RMS hodnota jsou velmi důležité. Vyšší maximální hodnoty amplitudy vyžadují přístroje s širším dynamickým rozsahem a tedy vyšší přesností převodu diagramu.

I když přístroje budou dávat různé hodnoty při měření zkreslených křivek, hodnoty obou přístrojů budou souhlasit při měření správné sinusovky. Toto je podmínka, za které jsou kalibrovány, to znamená, že každý typ měřiče může být certifikován jako kalibrovaný, ale pouze pro použití na sinusových vlnách.

True RMS měřiče existují již nejméně 30 let, ale byly to specializované a relativně drahé přístroje. Pokroky v elektronice vedly k tomu, že do mnoha ručních multimetrů byly zabudovány skutečné možnosti měření RMS. Bohužel tohle Technické specifikace nacházejí pouze v nejmodernějších výrobcích od většiny výrobců, ale zároveň nejsou tak drahé jako dříve a staly se dostupné nástroje pro použití při každodenních činnostech.

Stůl
Porovnání odezev na různé průběhy průměrných a skutečných RMS měřičů

Typ měření multimetr	Reakce na sinusoida	Reakce na obdélník- kmitání	Reakce na jednofázový dioda usměrňovač	Reakce na třífázový dioda usměrňovač
Typ měření multimetr
Průměrná RMS	Opravit	o 10 % vyšší	o 40 % nižší	o 5–30 % nižší
Skutečné RMS	Opravit	Opravit	Opravit	Opravit

Důsledky podměření

Provozní limity většiny součástí elektrického obvodu jsou určeny množstvím tepla, které lze odvést bez přehřátí prvku nebo součásti.

Denominace přijatelné hodnoty ampéry pro kabely jsou například uvedeny pro konkrétní provozní podmínky (faktor, který určuje, jak rychle může být teplo odvedeno) a maximální přípustnou provozní teplotu. Vzhledem k tomu, že harmonicky znečištěné proudy mají vyšší efektivní hodnotu, než je hodnota naměřená průměrným měřičem efektivní hodnoty, mohou být použité vodiče a kabely podhodnoceny a mohou být teplejší, než se očekávalo. Výsledkem bude selhání izolace, předčasné opotřebení a nebezpečí požáru.

Velikost pneumatiky se měří výpočtem poměru rychlosti chlazení prouděním a zářením a rychlosti ohřevu v důsledku ztrát odporu. Teplota, při které jsou tyto rychlosti stejné, je provozní teplota pneumatiky, nebo je navržena tak, aby provozní teplota byla dostatečně nízká, aby se zabránilo předčasnému opotřebení izolačních a nosných materiálů. Stejně jako u kabelů budou mít chyby v měření skutečné efektivní hodnoty za následek vyšší provozní teploty. Vzhledem k velké velikosti přípojnic je skinefekt zřetelnější než u malých vodičů.

To vede k ještě většímu nárůstu teploty.

Ostatní komponenty elektrický systém, jako jsou pojistky a tepelné prvky jističe, jsou dimenzovány na efektivní proud, protože jejich charakteristiky se týkají odvodu tepla. To je hlavní příčinou nepříjemných vypínání pseudoporuch - proud je vyšší, než se očekávalo, takže jistič pracuje v teplotní podmínky, ve kterém k odstávkám nevyhnutelně dojde. Stejně jako v případě jakéhokoli výpadku napájení mohou být náklady na výpadek poměrně vysoké a vést ke ztrátě dat až do výše počítačové systémy, poruchy řídicích systémů technologických postupů atd. O těchto otázkách se bude diskutovat v budoucích příručkách (oddíl 2)

Pouze s pomocí skutečných měřicích nástrojů RMS je tedy možné přesně vybrat jmenovité hodnoty kabelů, přípojnic, vývodů a ochranných zařízení. Důležitou otázkou je, zda toto zařízení skutečné RMS měřící zařízení? Obvykle, pokud je měřič skutečný RMS měřič, bude to uvedeno ve specifikaci produktu. V praxi lze odpověď získat porovnáním odečtů známého průměrovacího měřiče (obvykle nejlevnějšího dostupného) a údajného skutečného RMS měřiče při měření proudu v nelineární zátěži, například proudu z osobního počítače. proudem žárovky. Oba měřiče budou ukazovat stejnou intenzitu proudu pro zátěž žárovky. Pokud má jeden z měřičů výrazně vyšší hodnoty (řekněme o 20 % vyšší) pro zátěž PC než pro jinou zátěž, pak se pravděpodobně jedná o skutečné RMS zařízení, a pokud jsou hodnoty stejné, jedná se o zařízení stejného typu.

Závěr

Měření RMS je důležité pro každou instalaci, která obsahuje značný počet nelineárních zátěží (osobní počítače, elektronické předřadníky, CFL atd.). Průměrování RMS měřidel podhodnocuje až o 40 %, což vede k podcenění kabelů a ochranných zařízení. To hrozí poruchami v jejich provozu, nouzovými odstávkami a předčasným opotřebením.

Je také vhodné připomenout, že při provozu v mimoprojektových režimech elektrické a především tepelné zátěže, způsobené podceněním skutečných hodnot proudu v důsledku podměření, klesá celková energetická účinnost elektroinstalace.

Přetištěno se zkratkami z publikace Evropského institutu mědi

"Aplikovaný průvodce kvalitou energie"

Překlad z angličtiny E. V. Melnikova

Překladatelský redaktor V. S. Ionov

AC wattmetr uvedený v článku umožňuje měřit následující parametry:
1. Hodnota efektivního napětí
2. RMS aktuální hodnota
3. Činný výkon
4. Plný výkon
5. Faktor síly
6. Průměrný výkon zátěže (viz níže)

Schopnosti a vlastnosti této implementace:
1. Pro zlepšení přesnosti je rozsah měřeného výkonu rozdělen do dvou rozsahů a přepínání mezi nimi probíhá automaticky.
2. Pro zlepšení čitelnosti a zjednodušení čtení byly implementovány dvě možnosti zobrazení informací (obrázek níže)
3. Zařízení umožňuje určit napěťový a proudový výstup mimo stanovené limity a na základě těchto informací řídit zátěž.
4. Zařízení také měří výkon za určité období, takže můžete určit skutečnou spotřebu zařízení s proměnným výkonem (lednička, žehlička, počítač).

Fotografie

Aktivní výkon. Aktuální. Napětí.

Totéž s Full Power. Faktor síly. Průměrný výkon za dobu měření.

Technika měření:

Existuje vynikající článek Olega Artamonova http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/tower/6484

V souladu s ní (a s teorií) je program sestaven.

schéma:

Postaveno na veřejně dostupných komponentách a snadno replikovatelné.

PSU - libovolný 5V zdroj s malým vlněním.

Zesilovač - LM2904 nebo podobný

Trimry P1 a P2 - víceotáčkové

Bočník Rsh je sestaven z paralelně zapojených odporů 0,1 Ohm 2W. Volí se v poměru přibližně 1 rezistor na 1 kW maximálního měřeného výkonu. Na desce je místo pro 10 ks. Mám nainstalované 4, na cca 4 kW.

ATMega8 je nakonfigurován pro provoz z interního 8 MHz oscilátoru.

Vzhled:

Všimněte si optočlenu vlevo horní roh.

Tištěný spoj:

Upozornění: nejsou použity všechny prvky DPS. V aktuální verzi není potřeba quartz s jeho svazkem, tlačítko K2 (vedle K1, neznačeno).

V pravém rohu je optická spojka, ale doporučuji ji vyrobit jako samostatné zařízení. Bude se to hodit.

Nastavení a provoz okruhu:

Pozor: obvod je pod síťovým napětím. Firmware MK provádějte s vypnutým napětím, napájeným přes programátor! Výstup UART musí být připojen pouze přes optickou spojku!

Nastavení je rozděleno do dvou fází.

Krok 1: Nastavení nulového bodu.

Stiskněte tlačítko a zapněte zařízení. Uvolněte tlačítko.

Na obrazovce se objeví obrázek jako tento:

Jedná se o hodnoty napětí a proudu na stupnici 0..1023.

Zleva doprava: minimum za období, maximum za období, průměr.

Pomocí nastavovacích prvků P1 a P2 nastavíme průměr na 511.

Kontrolujeme přítomnost zásob nad a pod minimem a maximem.

Číslo za # udává počet vzorků odebraných během daného období. Toto číslo by mělo být o něco menší než 200.

Fáze 2. Kalibrace.

Připojte adaptér UART-USB. Například toto:

přes optočlen. Jeho deska se nachází v souboru společně s hlavní deskou, na další záložce.

Spusťte program terminálu rychlostí 4800.
- Připojte běžný voltmetr a ampérmetr a aktivní zátěž, například 100W.
- Připojte zařízení k síti. Během načítání podržte K1 na obrázku „teploměru“ a neuvolňujte jej, dokud „teploměr“ nedosáhne okraje obrazovky. Na obrazovce se objeví zpráva (nastavení).
- V terminálu by se měl objevit obrázek jako tento:

Toto je dialogové okno. Uložení nové hodnoty se provádí takto:

(položka) (Zadejte) (hodnota) (Zadejte)

Vysvětlení bodů:
1, Konstanta pro napětí
2. Konstanta pro proudový rozsah 1
3. Konstanta pro aktuální 2 rozsahy
4. Počet period měření. Ovlivňuje frekvenci aktualizací informací.
5,6,7 Nastavení pro ovládání zátěže (pojistka). Řídicí výstupy LED1, LED2.
8. Řízení výstupu na terminál. Viz. níže.
0. Konec

Pro kalibraci vytvořte podíl ve tvaru: X = (zaznamenaná konstanta) * (referenční napětí) / (zobrazené napětí)

Zapište si to do paměti. V případě potřeby opakujte.

Opakujte pro proud, poté změňte zátěž tak, aby spadala do druhého rozsahu (řekněme 1000 W) a opakujte znovu.

To je vše, můžete to použít.

Jiný:

1. V pravém horním rohu je indikátor. Jeho blikání potvrzuje, že zařízení funguje.

Tečka uvnitř tohoto indikátoru ukazuje zahrnutý rozsah: méně - 1 rozsah, více - 2 rozsah.

2. Konstanta Disp popsaná v druhém kalibračním stupni řídí režim výstupu dat na terminál.

Disp=0 Nic se nezobrazuje.

Disp=1 Duplicitní zobrazení dat do terminálu:

Disp=2 Režim osciloskopu. V tomto režimu jsou uložená naměřená data okamžitých hodnot napětí a proudu vyvedena na terminál, kde je lze zkopírovat (například) do Excelu, zkontrolovat jejich přiměřenost a jednoduše použít ke studiu tvaru proudu a napětí v síť. Vzorový soubor je přiložen k článku.

4. V provozním režimu tlačítko K1 přepíná režimy zobrazení na displeji.

To je vše. Budu rád za vaši zpětnou vazbu.

Seznam radioprvků

Označení	Typ	Označení	Množství	Poznámka	Můj poznámkový blok
BP	pohonná jednotka	5 voltů	1	Žádný	Do poznámkového bloku
	USB-UART adaptér		1	Požadováno pro kalibraci	Do poznámkového bloku
	Optická izolační deska		1	Na fotografii pro adaptér USB-UART	Do poznámkového bloku

OP1, OP2	Operační zesilovač	LM2904	1		Do poznámkového bloku
IC2	MK AVR 8bit	ATmega8	1		Do poznámkového bloku
	LCD displej	HD44780 2x20	1		Do poznámkového bloku
D1, D2	Usměrňovací dioda	1N4007	2		Do poznámkového bloku
LED1, LED2	Světelná dioda		2		Do poznámkového bloku
C1, C2	Elektrolytický kondenzátor	6,8 uF	2		Do poznámkového bloku
C3	Kondenzátor	100 nF	1		Do poznámkového bloku
R1	Rezistor	20 kOhm	1		Do poznámkového bloku
R2, R5, R8	Rezistor	10 kOhm	3		Do poznámkového bloku
R3, R6, R10, R13, R14	Rezistor	1 kOhm	5		Do poznámkového bloku
R4	Rezistor	470 kOhm	1		Do poznámkového bloku
R7	Rezistor	0,1 Ohm 2 W	10	Rsh, paralelně připojené, vyberte množství	Do poznámkového bloku
R9, R12	Rezistor	680 ohmů	2		Do poznámkového bloku
R11	Rezistor	330 kOhm	1		Do poznámkového bloku
P1	Trimrový odpor	330 kOhm	1	Víceotáčkový	Do poznámkového bloku
P2	Trimrový odpor	1,5 kOhm	1	Víceotáčkový

Hodnota odmocnina (RMS). Aktuální nebo efektivní hodnota
True Root Mean Square (RMS)

Root-mean-square (RMS) - střední kvadratická hodnota - anglicky.
True Root-Mean-Square (TRMS)

Pro jakoukoli periodickou funkci (například proud nebo napětí) ve tvaru f = f(t) je střední kvadratická hodnota funkce definována jako:

pak efektivní hodnota periodické nesinusové funkce je vyjádřena vzorcem

Protože Fn je amplituda n-té harmonické, pak Fn / √2 je efektivní hodnota harmonické. Výsledný výraz tedy ukazuje, že efektivní hodnota periodické nesinusové funkce je rovna druhé odmocnině součtu druhých mocnin efektivních hodnot harmonických a druhé mocniny konstantní složky.

Pokud je například nesinusový proud vyjádřen vzorcem:

pak efektivní hodnota proudu je:

Všechny výše uvedené poměry se používají při výpočtech v testerech, které měří ISKZ, v obvodech měření proudu UPS, v síťových analyzátorech a v dalších zařízeních.

True Root-Mean-Square (TRMS)

Většina jednoduchých testerů nedokáže přesně změřit efektivní hodnotu nesinusového signálu (tj. signálu s velkým harmonickým zkreslením, jako je obdélníková vlna). Správně určují efektivní napětí pouze pro sinusové signály. Pokud změříte RMS napětí obdélníkového tvaru s takovým zařízením, bude čtení chybné. Důvod chyby je ten, že běžné testery při výpočtu berou v úvahu základní harmonickou (pro běžnou síť - 50 Hz), ale neberou v úvahu vyšší harmonické signálu.

K vyřešení tohoto problému existují speciální přístroje, které přesně měří efektivní hodnotu s ohledem na vyšší harmonické (obvykle do 30-50 harmonických). Jsou označeny symbolem TRMS nebo ISKZ (true root-mean-square) - true root-mean-square value, True RMS, true RMS.

Takže například konvenční tester může s chybou měřit napětí na výstupu UPS s přibližnou sinusoidou, zatímco tester APPA 106 TRUE RMS MULTIMETER měří napětí (RMS) správně.

Poznámky

U sinusového signálu se fázové napětí v síti (neutrál - fáze, fázové napětí) rovná:

Urms f = Umax f / (√2)

Pro sinusový signál se lineární napětí v síti (fáze - fáze, interlineární napětí) rovná:

Urms l = Umax l / (√2)

Vztah mezi fázovým a síťovým napětím:

USKZ l = USKZ f * √3

Označení:

f – lineární (napětí)

l – fáze (napětí)

RMS – střední kvadratická hodnota

max – maximální hodnota nebo hodnota amplitudy (napětí)

Příklady:

Fázové napětí 220 V odpovídá lineárnímu napětí 380 V

Fázové napětí 230 V odpovídá síťovému napětí 400 V

Fázové napětí 240 V odpovídá lineárnímu napětí 415 V

Fázové napětí:

Síťové napětí 220 V (RMS), - hodnota amplitudového napětí cca ±310 V

Síťové napětí 230 V (RMS), - hodnota amplitudového napětí cca ±325 V

Síťové napětí 240 V (RMS), - hodnota amplitudového napětí cca ±340 V

Síťové napětí:

Síťové napětí 380 V (RMS), - hodnota amplitudového napětí cca ±537 V

Síťové napětí 400 V (RMS), - hodnota amplitudového napětí cca ±565 V

Síťové napětí 415 V (RMS), - hodnota amplitudového napětí cca ±587 V

Níže je uveden typický příklad fázových napětí ve 3fázové síti:

G.I. Atabekov Základy teorie obvodů s. 176, 434 s.

Střídavá napětí a proudy lze charakterizovat různými indikátory. Například pro střídavé periodické napětí libovolného tvaru u(t), lze kromě hodnot amplitudy charakterizovat také:

průměrná hodnota(konstantní složka)

průměrná rektifikovaná hodnota

efektivní nebo efektivní hodnotu

Nejčastěji se vliv střídavého napětí nebo proudu posuzuje podle průměrného výkonu za dobu, kdy se ohřívá aktivní odpor R kterým prochází střídavý proud (nebo na který je přivedeno střídavé napětí). Proces ohřevu je inerciální a jeho doba je obvykle mnohem delší než perioda T střídavého napětí nebo proudu. V tomto ohledu je zvykem používat efektivní hodnotu sinusového napětí a proudu. V tomto případě:

Odtud je zřejmé, že pro měření efektivní hodnoty sinusového napětí nebo proudu stačí změřit jejich hodnotu amplitudy a vydělit √2 = 1,414 (nebo vynásobit 0,707).

Střídavé voltmetry a ampérmetry se často používají k měření úrovní střídavého napětí a proudu nesinusový tvar. Teoreticky lze takové signály reprezentovat Fourierovou řadou, sestávající ze součtu konstantní složky signálu, jeho první harmonické a součtu vyšších harmonických. U lineárních obvodů je díky principu superpozice výkon nesinusového signálu určen výkonem všech jeho součástí. Záleží na harmonickém složení signálu, určeném tvarem signálu.

Zpravidla, bez ohledu na způsob měření, jsou obvykle kalibrovány v efektivních hodnotách sinusového střídavého napětí nebo proudu. Obvykle se v tomto případě pomocí celovlnného usměrňovače usměrňují napětí nebo proudy a je možné měřit jejich průměrné usměrněné napětí (často se tomu říká zjednodušeně průměrné, ale není to úplně přesné - viz výše). Odchylka tvaru střídavého napětí od sinusového je obvykle zohledněna tvarovým faktorem:

k F =U d /U prům

Pro čtvercovou vlnu (meandr) kФ =1 a pro sinusový průběh kФ =π/2√2=1,1107. Tento rozdíl způsobuje velký rozdíl v odečtech i v těchto jednoduchých případech.

V dnešní době se hojně používají osobní počítače, Mobily s vysílači v pulzním režimu, pulzními a rezonančními měniči napětí a napájecími zdroji, elektrickými pohony s proměnnou rychlostí a dalšími zařízeními, která spotřebovávají proudy ve formě krátkodobých pulzů nebo sinusových segmentů. V tomto případě musí střední kvadratická hodnota signálů brát v úvahu všechny harmonické jeho spektra. V tomto případě říkají, že ano skutečnou efektivní hodnotu (TrueRMS nebo TRMS).

Bohužel při měření napětí a proudů s jinými než sinusovými časovými závislostmi vznikají velké problémy v důsledku narušení vztahů mezi průměrnými usměrněnými nebo amplitudovými hodnotami střídavého napětí nebo proudu a jejich efektivními hodnotami. Běžné měřiče napětí a proudu se zprůměrovanými údaji v tomto případě dávají nepřijatelně velkou chybu, viz Obr. Zjednodušené měření efektivní hodnoty proudů může někdy vést k podhodnocení až 50 % skutečných výsledků.

Rýže. 1. Porovnání různých typů měření různých napětí a proudů

Uživatel, který to neví, se může dlouho divit, proč se pojistka v zařízení s proudem 10 A pravidelně spálí, ačkoli podle údajů ampérmetru nebo konvenčního multimetru je proud přijatelná hodnota 10 A. Pokud se křivka měřeného napětí nebo proudu odchyluje od ideálního sinusového tvaru, upřesnění pomocí faktoru 1,1107≈1,1 se stává nepřijatelným. Z tohoto důvodu měřiče se zprůměrovanými hodnotami často dávají nesprávné výsledky při měření proudů v moderních energetických sítích. V tomto ohledu byly vytvořeny přístroje, které měří skutečně skutečnou efektivní hodnotu střídavého napětí a proudu jakékoli formy, která je určena ohřevem lineárního rezistoru připojeného k měřenému napětí.

V dnešní době jsou moderní multimetry, které měří skutečnou efektivní hodnotu střídavého napětí nebo proudu (ne nutně sinusovka), obvykle označeny štítkem True RMS. Takové měřiče používají pokročilejší měřicí obvody, často s mikroprocesorovým řízením a korekcí. To umožnilo výrazně zvýšit přesnost měření a snížit rozměry a hmotnost přístrojů.

Možnost rozpočtu pro měření TrueRMS. True RMS Měření napětí true rms