Перейти к содержанию

True RMS

На многих мультиметрах написано True RMS. Такой прибор измеряет действующее значение переменного напряжения или тока любой формы. Обычный, усредняющий прибор точен только на чистом синусе, а на искажённых сигналах — от импульсных блоков питания, регуляторов, компьютеров — ошибается.

Обновлено Редакция GAW

True RMS (true root mean square, истинное среднеквадратичное значение) — так называют приборы, которые измеряют действующее значение переменного напряжения или тока любой формы. Действующее значение — корень из среднего за период квадрата сигнала (OpenStax, раздел 15.4); по нагреву оно равно постоянному напряжению, которое выделило бы в той же нагрузке столько же тепла (Fluke, «What is true-RMS?»).

Синус и всё остальное

Для синусоиды действующее значение равно амплитуде, делённой на √2:

Uд=Um2,Um=2⋅230 В≈325 В.U_{\text{д}} = \frac{U_m}{\sqrt{2}}, \qquad U_m = \sqrt{2} \cdot 230\ \text{В} \approx 325\ \text{В}.

Усредняющий мультиметр вычисляет показание по формулам, верным для синусоиды. На чистом синусе это точно, а на искажённом сигнале — нет: по данным Fluke, такой прибор может занизить показание до 40 % или завысить до 10 %.

ПриборСинусоидаИскажённый сигнал
Усредняющийточноошибка от −40 до +10 %
True RMSточноточно, пока коэффициент амплитуды в пределах прибора

Искажённую форму дают нелинейные нагрузки: регулируемые приводы двигателей, электронные балласты, компьютеры — их ток идёт короткими импульсами. Как измеряют ток и напряжение мультиметром, разобрано в ответах «Как измерить ток мультиметром?» и «Как проверить напряжение в розетке мультиметром?».

Ограничения

Прибор True RMS точен, пока коэффициент амплитуды — отношение пика к действующему значению — не превышает его предела: у Fluke 114–117 это 3 при показании 4000 единиц дисплея с линейным спадом до 1,5 на полной шкале. Переменные пределы нормированы от 1 до 100 % предела, поэтому ненулевое показание с замкнутыми щупами — норма, а не неисправность.

Частые вопросы

Нужен ли True RMS для проверки розетки?

Для чистой синусоиды — не обязательно: усредняющий прибор измеряет её точно. Но сетевое напряжение искажают нелинейные нагрузки, а ток таких устройств, как компьютеры и регулируемые приводы, идёт короткими импульсами — там Fluke советует True RMS: усредняющий прибор может занизить показание до 40 % или завысить до 10 %.

Почему мультиметр True RMS показывает не ноль с замкнутыми щупами?

У Fluke 114–117 переменные пределы нормированы от 1 до 100 % предела, а ниже 1 % точность не гарантируется. Поэтому несколько единиц на дисплее при отключённых или замкнутых щупах — нормальное поведение приборов True RMS.

Что такое коэффициент амплитуды?

Отношение пикового значения сигнала к действующему: у синуса это √2 ≈ 1,41, у узких импульсов — намного больше. Прибор True RMS измеряет точно только до своего предела: у Fluke 114–117 это 3 для напряжения при показании 4000 единиц и 1,5 на полной шкале.

Источники

  1. Fluke. What is true-RMS? (Fluke Resource Center, со ссылкой на Glen A. Mazur, Digital Multimeter Principles) — RMS — эквивалентное постоянное значение переменного сигнала по нагреву; усредняющий прибор точен на чистом синусе, а на несинусоидальных сигналах — с неопределённой точностью: занижает до 40 % или завышает до 10 %; искажённую форму дают нелинейные нагрузки — регулируемые приводы, электронные балласты, компьютеры, где ток идёт короткими импульсами
  2. Fluke. 114, 115 and 117 True-rms Multimeters, Users Manual (PN 2572573, July 2006, Rev. 1, 2/07) — приборы True-rms; переменные пределы нормированы от 1 до 100 % предела, поэтому ненулевое показание при отключённых или замкнутых щупах нормально; допустимый коэффициент амплитуды для напряжения — 3 при 4000 единиц с линейным спадом до 1,5 на полной шкале, для тока — 3
  3. OpenStax. University Physics Volume 2, section 15.4: Power in an AC Circuit — действующие (rms) значения тока и напряжения — корень из среднего за период квадрата; для синусоиды — амплитуда, делённая на √2; через них средняя мощность записывается так же, как для постоянного тока

Нашли ошибку?