О TrueRMS и приборах его якобы мерящих. Теория и практика

[Artik999]

Осциллографы считают Vrms по площади фигур, или по одной формуле для какой-то одной конкретной формы сигнала?
А современные мультиметры?

[Ivanoff-iv]

Ослы - интегрируют квадрат напряжения и потом находят корень (т.е. по площади фигуры, ограниченной U^2)
мультиметры - если трурмс, то, по идее должны считать также... но не раз видел, что правду он кажет только для синуса (т.е. на вычислениях явно схалтурили, оставив простое умножение на корень из 2)

[Ярослав555]

[uquote="Artik999",url="/forum/viewtopic.php?p=3818431#p3818431"]Осциллографы считают Vrms по площади фигур, или по одной формуле для какой-то одной конкретной формы сигнала?
А современные мультиметры?[/uquote]
пример того что умеют цифровые ослы смотрите на картинке. а мультики - обычно, среднеквадратичное на синусоиде. на других формах - хз что. тру рмс меряют "любую форму" правильно. иногда мультики умеют пиковое мерить, иногда и период показывают. Инструкции изучать надо.

Спойлер

[Artik999]

Ярослав555,

пример того что умеют цифровые ослы

Ну это понятно что они много каких надписей умеют на экран выводить
Вопрос в том, что там будут за значения выводиться им при выбранном каком-то из этих параметров.
Ivanoff-iv, Ярослав555, На счёт мультиметров тру-рмс, это же по идее от частоты сигнала будет зависеть?
Какой параметр в инструкциях нужно искать, чтобы узнать будет ли мультик измерять(хотя бы по заявлениям производителя в инструкции) реальные значения, и до каких частот колебаний справится?

Добавлено after 2 minutes 32 seconds:
А ещё, можно ли проверить насколько соответствует реальности что он там показывает, подсоединив в измеряемом месте очень большой конденсатор?

Хотя вроде раньше с какими-то схемами сталкивался, и обсуждения читал, что добавленный конденсатор может сильно увеличить ток в цепи, ну и мощность на которой она работает... Что конечно на измерениях выльется в не тот результат что без конденсатора.

[Ivanoff-iv]

если в цепь подключить конденсатор (а чтобы он не влиял на саму цепь - подключить его через резистор) то будет измерено среднее напряжение, а не среднеквадратичное... необходимость измерения именно квадратичного напряжения обусловлена тем, что в формуле мощности напряжение стоит в квадрате: P=U*U/R; для измерения труРМС напряжения можно применить 2 одинаковые лампы накаливания, одну запитать от исследуемого напряжения, а вторую - от регулируемого источника постоянного напряжения. если регулировкой последнего добиться одинаковой яркости свечения ламп, то можно измерив постоянное напряжение второй лампы определить действующее значение переменного напряжения 1й лампы, какой бы формы оно ни было.
___________________
а осциллографы и тестеры - у них должно быть оговорено, до какой частоты они могут измерять действующее напряжение (обусловлено это ограничением частоты дискретизации прибора)

[rl55]

[uquote="Artik999",url="/forum/viewtopic.php?p=3818452#p3818452"]А ещё, можно ли проверить насколько соответствует реальности что он там показывает, подсоединив в измеряемом месте очень большой конденсатор? [/uquote]
В цепь измерителя? Нет, он может исказить тебе показания, а в случае чистой постоянки воообще показать 0В, хотя скв напряжение в этом случае численно равно постоянному напряжению.

Я для быстрой оценки применяю такой способ: включаю маломощную нагрузку в сеть 220В через диод. Идеализируя диод, мощность при этом на нагрузке уменьшится ровно в два раза по сравнению с её прямым включением в сеть, а скв напряжение в корень из 2.
На Цешках на раз замечается несоответствие.

[Artik999]

Охх.. опять этот квадрат всплыл с которым я когда-то не разобрался и всегда воспринимал это как какое-то нарушение закона сохранения энергии. Вот оно чего так называется значит, "среднекадратичное"..

Если там всё линейно, I=U/R, P=U*I, и всё такое, то откуда квадрат берётся?
Это получается P=U*(U/R)=U*U/R, а, ну в принципе да, всё так, просто I выкинули

Так а конденсатор разве не сгладит все рывки, в результате чего будет просто как измерение условно идеально равномерного тока/напряжения, как со стороны источника, так и со стороны нагрузки?
Не могу понять почему нужно именно среднеквадратичное а не среднее которое выдаст конденсатор как вы говорите.

С лампами способ очень интересный, как раз люксометр есть

[Ivanoff-iv]

I выкинули из-за того, что с ним считать труднее (R=const, в отличии от I, который вслед за U меняется)
попробуй конденсатором синусоидальное напряжение сгладить - получишь 0 на выходе...

[Artik999]

Ну переменное да, речь пока о постоянке.

[rl55]

[uquote="Ivanoff-iv",url="/forum/viewtopic.php?p=3818461#p3818461"]для измерения труРМС напряжения можно применить 2 одинаковые лампы накаливания, одну запитать от исследуемого напряжения, а вторую - от регулируемого источника постоянного напряжения. если регулировкой последнего добиться одинаковой яркости свечения ламп, то можно измерив постоянное напряжение второй лампы определить действующее значение переменного напряжения 1й лампы, какой бы формы оно ни было.[/uquote]
Я так иногда в особых случаях проверял напряжение накала кинескопа, питаемого от строчного трансформатора.
Сделал простейшую оптопару из маломощной ЛН и впритык к ней жестко закрепил фотодиод. В цепь фотодиода микроамперметр. В цепь лампы последовательно переменный резистор, чтобы установить минимальную ток потребления, снизив этим погрешность метода из-за шунтирования измеряемой цепи. Ну и дальше по описанной методологии путем сравнения показаний при питании этой переменкой и постоянкой от регулируемого БП. Десятые доли вольта отлично замечаются.

[Artik999]

А вот допустим у меня фонарик на ШИМ слабый режим реализует. Я цепляю конденсатор, он начинает светить ярче, ну и ток с аккумулятора ДО контроллера(да и везде по идее), становится больше.
Это почему так?

[Ivanoff-iv]

Словосочетание «True RMS» - (True Root Mean Square) – дословный перевод - среднеквадратическое из мгновенных значений переменного тока или напряжения за период или за время измерений.

ну. и про ШИМ почитай... там напряжение идёт по максимуму, а вот время работы прибора усекается (с большой частотой) конденсатор прибор простой - он не терпит таких резких бросков, его даже ненадолго подключи к источнику напряжения и он постарается быстро зарядиться до его напряжения (правда нагрузит его при этом - мама не горюй!), а потом светодиод на себе тащит, пока его снова не подкормят... т,е вся суть ШИМ регулирования идёт на смарку (скорее всего и самого регулирования уже не остается), а кроме того и батарею попортить и ключ спалить такими токами недолго

[rl55]

[uquote="Artik999",url="/forum/viewtopic.php?p=3818469#p3818469"]Не могу понять почему нужно именно среднеквадратичное а не среднее которое выдаст конденсатор как вы говорите.[/uquote]
А как ты можешь сравнивать однозначно эффект от напряжений разной формы?
Вот по критерию выделяемой ими мощности на нагрузке и сравниваются.
Например, ЛН на 220 В светит одинаково, воткни её в бытовую сеть переменного тока с амплитудным значением 311В, или в цепь постоянного напряжения 220В. Вот по этим критериям и принято считать скв значение в сети в данном случае равным 220В.

Это на пальцах. А теоретически через интегралы это вычисляется. Но основа именно в сравнении с действием постоянного тока.

ЗЫ. По одинаковому среднему (правильно - средневыпрямленному значению) одинаковые яркости не получишь в общем случае. Потому и мощностью оперируют.

[Ярослав555]

[uquote="Artik999",url="/forum/viewtopic.php?p=3818452#p3818452"]Ну это понятно что они много каких надписей умеют на экран выводить [/uquote]
Ну это же не калькулятор, чтобы липовые надписи писать. Есть развертка сигнала по времени которую выдал ПЛИС. А дальше уже процом в цифре можно посчитать что угодно. Там же целая операционка в осциле.
По поводу мультиков - на правильные приборы, в инструкции пишется максимальная частота до которой он корректно меряет.
Вот например мой рабочий https://www.tme.eu/ua/ru/details/bm869/ ... en/bm869s/
А вот спецификация https://www.tme.eu/Document/aa703d3b31d ... /BM869.pdf
Есть таблица на какой частоте какая точность, до 100кГц.

[Artik999]

а, дошло, он по максимум вытягивает что успевает за время открытия ключа.

Так а как оценить реальное напряжение или ток, без заведомо хорошего быстрого осциллографа, если пульсирует и источник и нагрузка?
Есть какой-то способ?

[Ярослав555]

[uquote="Artik999",url="/forum/viewtopic.php?p=3818487#p3818487"]Есть какой-то способ?[/uquote]
Есть - диплом метролога.

[Artik999]

rl55, Чтобы путаницы не было, меня интересует "эффективное" напряжение, из которого можно реальную мощность посчитать, или умножив на ток, или если нагрузка линейная, то через сопротивление.
Может я как-то не так называю. Такое я считаю "средним" и его же "рмс".

Добавлено after 1 minute 31 second:
Ярослав555, Ну не, это уже софистика или как-то так.
Тот метролог знает принципиальный/фундаментальный способ "из подручных материалов" , типа как тот с лампочками, или нет?

Добавлено after 7 minutes 7 seconds:
[uquote="Artik999",url="/forum/viewtopic.php?p=3818487#p3818487"]а, дошло, он по максимум вытягивает что успевает за время открытия ключа.

Так а как оценить реальное напряжение или ток, без заведомо хорошего быстрого осциллографа, если пульсирует и источник и нагрузка?
Есть какой-то способ?[/uquote]
Хм, по идее, можно отдельно измерить пульсирующий источник и пульсирующую нагрузку, тем же конденсатором в одном случае и лампочкой в другом, и как-то хитро это вместе посчитать, в результате чего получить довольно точные данные.

А ещё варианты? Так чтобы сразу и то и то...

[ypppu]

Иногда предлагают впослед включать нихромовую проволочку и по её температуре определять действующий ток.

[rl55]

Artik999, Я пишу скв значение - это среднеквадратичное, то же самое, что эффективное. В разные годы разные названия были.
Теперь смотри - по простой формуле можно вычислить только скв значение простых периодических функций - синусоиды, прямоугольной, треугольной формы.
Со сложными функциями всё намного сложней. Упрощенно, нужно разбить нужный отрезок на мелкие кусочки, в каждой точке умножить МГНОВЕННЫЙ ток на МГНОВЕННОЕ напряжение - получим МГНОВЕННЫЕ мощности в каждой точке. Потом вычислим среднюю мощность. Она будет именно СРЕДНЯЯ. Потом эту среднюю мощность разделим на сопротивление нагрузки - получим средний квадрат этого напряжения. Извлекаем из него квадратный корень - получаем то самое СРЕДНЕЕ КВАДРАТИЧНОЕ значение напряжения.
К сожалению, другого пути нет.
Или применять приборы с тепловой системой измерения. Но они много жрут, тем самым, сильно шунтируют цепь измерения.

В журнале Радио когда-то был измеритель скв напряжения на основе ОУ, на выходе которого была ЛН. Ну, и чем-то её яркость в нем измерялась - тонкости подзабыл, но смысл, думаю, понятен.

[сэм]

Есть схемы преобразования на диодах (используя квадратичный участок) , а также термопреобразователи ( вакуумная колбочка с нагревателем и встроенной термопарой ) используются в некоторых старых вольтметрах , где нет вычислителя.