DIGITÁLIS LELKŰ ESZKÖZÖK
Váltakozó jelek mérése True RMS funkcióval rendelkező multiméterek segítségével
Gyakorlatilag a piacon kapható összes multiméter alkalmas váltakozó áramok (AC) áramerősségeinek és feszültségeinek mérésére. Ugyanakkor nem mindegyik műszer képes a True RMS-ként meghatározott valós effektív érték megmérésére is. Azok a multiméterek, amelyek nincsenek felszerelve True RMS konverterrel, a jel effektív értékének mérését a kiegyenesített jel átlagosításával, majd annak effektív értékké történő átskálázásával hajtják végre a következő összefüggés szerint: (1):
Tekintet nélkül a bemeneti jel formájára az effektív érték kifejezéséhez elfogadott formatényező értéke 1,11 és ez megfelel a szinuszos hullámjel formatényezőjének. Ez azt jelenti, hogy az effektív érték mérése a legnagyobb pontossággal egyedül csak a szinuszos hullámformára végezhető el.
Ettől eltérő egyéb hullámformák esetében a különböző formatényező-értékek miatt a mérés nagyon pontatlan lesz. Például, 50%-os kitöltési tényezőjű négyszögjel esetében a mérést 11% hiba terheli, mivel kF=1,00.
Ebből következik, hogy ily módon a gyakorlatban csak a szinuszos alakú váltakozó feszültség jeleit lehet helyesen és precízen megmérni. A True RMS nélküli műszerek így egyedül a hálózati feszültség mérésére alkalmasak, ami jellemzően szinuszos. Hálózati áramerősség mérése ilyen műszerrel pontatlan lehet, mivel a hálózatilag táplált fogyasztókban az áramerősség nem mindig szinuszos, és nem is kell annak lennie.
Tetszőleges váltakozó jelek, illetve nem szinuszos áram és feszültség jelek pontos méréséhez nem nélkülözhető a True RMS funkciójú multiméter használata, ami a definíciójának megfelelően hajtja végre a mérést.
A True RMS multiméterek alkalmazásának fő korlátozását a jelek változásának gyorsasága képezi, amit a következőkkel fejezünk ki:
- határfrekvencia,
- jelnövekedés gyorsasága
- vagy a jel frekvenciasávjának szélessége.
Számos gyakorlati eset létezik, melyeknél indokolt, sőt feltétlenül szükséges a True RMS funkciójú műszerek használata, mert váltakozó, nem szinuszos jelekkel van dolgunk.
| AX-178 | AX-176 | AX-174 |
|---|---|---|
Kezdő nettó ár akár
170 EUR
|
Kezdő nettó ár akár
86.25 EUR
|
Kezdő nettó ár akár
64.64 EUR
|
Az elektronikában gyakran előfordulnak időszakos négyszög, háromszög, fűrészfog valamint egyéb nem szinuszos jelek valamint különböző modulált jelek, amelyeknek az effektív értékét csak True RMS multiméterrel lehet pontosan mérni.
Nagyon gyakran a hálózatban folyó áram deformálódik a fogyasztói áramkörben, és nem szinuszos képet mutat a fogyasztók nem lineáris karakterisztikája miatt (pl. villanykörték).
Egyenfeszültséggel táplált áramkörökben nagyon elterjedt az impulzus-szélesség modulátorokkal (PWM) történő vezérlés (pl. számítógépekben, tápegységekben lévő hűtőventilátorok fordulatszám vezérlése). Ilyen esetben a terhelési áramerősség és a tápfeszültség hullámjele impulzusos, és lehet négyszögű vagy tetszőlegesen deformált, ami miatt az effektív érték mérése csak True RMS multiméterrel lehetséges.
Hasonló mérési probléma van a szinuszos váltakozó feszültséggel táplált áramkörökben, amelyekben tirisztorok vagy triakok segítségével valósítják meg a vezérlést (világítás dimmerek). A terhelési áram csak rövid időintervallumokban folyik, mert a tápfeszültség csak a hálózati szinuszoid egyik részével van kapcsolgatva.
Következő, nagyon nevezetes példa a számítógépekben, monitorokban, töltőberendezésekben, valamint számos egyéb RTV és háztartási elektromos készülékben elterjedten használt, kapcsolóüzemű DC tápegységek által felvett áram effektív értékének mérése. A terhelési áram hullámképe időszakos, mégis impulzusos jellegű, nagy növekedési sebességgel és rövid időtartammal. Ez arra utal, hogy modern készülékeink nagy része úgy veszi fel az áramot, hogy annak effektív értékét pontosan megmérni csak és kizárólag True RMS multiméterekkel lehet.
A True RMS funkcióval rendelkező multimétereket egyszerű módon alkalmazhatjuk a fogyasztó aktív teljesítményének kimutatásához is, amennyiben a fogyasztó induktív jellegű. Ehhez elegendő megmérni a VRMS terhelésen az effektív feszültség valamint az ezen a terhelésen átfolyó effektív IRMS áram pontos értékét, majd összeszorozni az eredményeket. Így tehát, a TRUE RMS multiméterek alkalmazásával végzett precíz tápfeszültség és terhelési áramerősség mérés lehetővé teszi, a kapcsolóüzemű és a váltakozó feszültséggel táplált áramkörökben lévő fogyasztók aktív teljesítményeinek pontos meghatározását is.
Összegezve: az integrált True RMS konverterrel rendelkező multiméterek lehetővé teszik a gyakorlatban előforduló egyen- és váltakozó áramok és feszültségek változó jelei többségének pontos megmérését. A True RMS funkcióval rendelkező multiméterek jelentősen megnövelt funkcionalitása és mérési pontossága indokolja ezen mérőműszerek kissé magasabb költségét. Fentiek miatt mindenkinek ajánljuk ezeket a multimétereket, akiknek széles alkalmazási területen funkcionális és pontos multiméterre van szükségük.