我們經(jīng)常在市場上看到各種標(biāo)注著TRMS的電流電壓測量產(chǎn)品,如各種鉗形表,數(shù)字萬用表,以及各種標(biāo)稱是真有效值的電流電壓變送器等。 但有很多這樣的產(chǎn)品都是徒有虛名,要么使用限制性很大,不能對各種信號都進(jìn)行真有效值采集測量,要么本身就是虛假宣傳。
1. 真有效值的含義及原理:
真有效值的含義是True-RMS,即真實(shí)方均根值,對于電流信號,我們可以很容易得到正弦波的電流,比如工頻市電。我們可以利用給熱水器加熱的電流進(jìn)行測量,鑒定TRMS電流傳感器或者TRMS儀表的真?zhèn)巍?/span>
2. 真有效值產(chǎn)品的鑒別方法:
假定此時(shí)用傳感器或者各種鉗形表或萬用表測量出的數(shù)據(jù)為I,半波的有效值電流是I1,則 I1=0.707I 。
所以,用戶可以通過測全波電流和半波電流,并檢查兩種電流大小的差異來判斷測量工具的功能或準(zhǔn)確性。如果半波電流讀數(shù)是全波電流讀數(shù)的0.707倍,那么就證明這個(gè)測量工具具有真正的有效值測量功能即TRMS功能,如果讀數(shù)并不反映這種關(guān)系,那么就說明該設(shè)備不具備TRMS功能。
3. 實(shí)例:
下圖是同一個(gè)電流回路中串接了3種測量工具,從左到右分別是 FLUKE 17B(單匝測量),FLUKE 319(10匝測量) ,柏艾斯HTIC-C21真有效值傳感器(10匝測量)。全波電流情況下,電流傳感器測量讀數(shù)為26.38A,計(jì)算過程為:(8.22-4)/16 *100=26.38 ,與兩個(gè)福祿克表的測量值讀數(shù)相差不大。在回路中串接二極管,半波整流后,電流傳感器測量讀數(shù)為18.69A,計(jì)算過程如下:(6.99-4)/16 * 100=18.69 ,與兩個(gè)福祿克表的讀數(shù)相差甚遠(yuǎn)!
經(jīng)過上述的理論我們可以清楚的知道,半波電流有效值為全波電流有效值的0.707倍。我們驗(yàn)算一下傳感器兩次測量讀數(shù)之間的關(guān)系,半波情況下,HTIC-C21電流傳感器輸出理論值應(yīng)該26.38 * 0.707=18.6 ,實(shí)測為18.69A,誤差僅僅0.04A,接近理想狀態(tài)! 而此時(shí)所謂的TRMS真有效值鉗形表FLUKE 319輸出值與理論值相差高達(dá)4.59A,相對誤差高達(dá)(18.933-14.34)/18.933 = 24.26% 。以上實(shí)驗(yàn)是在純阻性負(fù)載的情況下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),波形為理想的正弦波,經(jīng)過二極管半波整流后,輸出波形也比較規(guī)范。
4. 結(jié)論:
1. 真有效值測量工具的有效性可以通過簡單實(shí)驗(yàn)加以證明。
2.購買真有效值傳感器或者鉗形表時(shí),請與供應(yīng)商詳細(xì)溝通,看是否真正意義上的全波形真有效值測量。
3. 柏艾斯的HTIC-C21系列真有效值電流變送器是經(jīng)得住考驗(yàn)的。
4. 因基于霍爾原理的HTIC-C21系列真有效值電流變送器可以測量任意波形,故使用范圍較廣。
5. 儀表給出錯誤讀數(shù),可能會誤導(dǎo)工程設(shè)計(jì),如電纜選擇,開關(guān)容量計(jì)算
等,用戶需要高度警惕。
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