Convertor RMS adevărat

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Atunci când măsurați valoarea unui semnal de curent alternativ , este adesea necesar să îl convertiți într-un semnal de curent continuu de valoare echivalentă (cunoscut sub numele de RMS sau valoarea pătrată medie rădăcină, RMS ). Acest proces poate fi destul de complex (a se vedea valoarea efectivă pentru o explicație matematică mai detaliată). Majoritatea echipamentelor și convertoarelor de semnal low cost (de exemplu, multimetre portabile) produc această conversie luând valoarea medie a semnalului rectificat și înmulțindu-l cu un factor de corecție (pentru semnalele sinusoidale, factorul este de aproximativ 1,111).

Valoarea factorului de corecție aplicat este corectă numai dacă semnalul de intrare este sinusoidal . Adevărata valoare efectivă este proporțională cu aria de sub curbă și nu cu valoarea medie a curbei în sine. Pentru orice formă de undă dată, raportul dintre valoarea medie și aria subtendată de curbă va fi constant și, deoarece majoritatea măsurătorilor se fac pe ceea ce sunt unde sinusoidale nominale, folosind acest factor de corecție, acest tip este presupus forma de undă, dar orice distorsionarea sau compensarea vor duce la erori. Deși acest lucru produce rezultate adecvate în majoritatea cazurilor, conversia sau măsurarea adecvată a undelor non-sinusoidale necesită un convertor mai complex și mai scump cunoscut sub numele de convertor RMS adevărat .

Convertoare termice

Adevărata valoare RMS a unui curent alternativ este cunoscută și ca valoare termică, deoarece este o tensiune echivalentă cu valoarea curentului continuu care ar fi necesară pentru a obține același efect termic. De exemplu, dacă aplicăm o formă de undă de tensiune alternativă a cărei valoare RMS este de 220V unui element rezistiv care se încălzește, se va încălzi exact ca și când am fi aplicat o tensiune directă de 220V.

Acest principiu a fost exploatat în primii convertoare termice. Semnalul alternativ este aplicat unui mic element de încălzire cuplat cu un termistor pentru utilizare la măsurarea curentului continuu. Această tehnică nu este deosebit de precisă, dar poate măsura orice formă de undă la orice frecvență. Un defect major este impedanța scăzută, astfel încât puterea utilizată pentru încălzirea termistorului provine din circuitul măsurat. Dacă circuitul luat în considerare poate rezista curentului de încălzire, atunci este posibil să se facă un calcul după măsurare pentru a corecta acest efect, în cazul în care se cunoaște impedanța elementului de încălzire. Dacă semnalul este mic, atunci este necesar un preamplificator , iar capacitățile de măsurare ale instrumentului vor fi limitate la acest preamplificator.

Convertoarele termice au devenit destul de rare, dar, pentru că sunt destul de simple și ieftine, sunt încă utilizate de radioamatori și pasionați, care pot reutiliza elementul termic al unui instrument vechi și de încredere în propriul design.

Convertoare analogice electronice

Convertoarele electronice analogice utilizează multiplicatori analogici într-o configurație specifică care vă permite să calculați pătratul semnalului de intrare și să îl integrați. Spre deosebire de convertoarele termice, acestea sunt supuse limitărilor lățimii de bandă care le fac improprii pentru majoritatea măsurătorilor RF . Sunt necesare tehnici specifice pentru a produce circuite integrate care sunt suficient de precise pentru calcule analogice complexe și, foarte adesea, dispozitivele de măsurare echipate cu aceste circuite oferă o conversie RMS adevărată ca opțiune cu un preț suplimentar semnificativ.

Convertoare digitale RMS

Dacă o formă de undă a fost digitalizată, atunci adevărata valoare RMS poate fi calculată direct. Majoritatea osciloscoapelor digitale includ o funcție pentru a da valoarea RMS a unei forme de undă. Evident, precizia și lățimea de bandă a conversiei depind în totalitate de conversia analog-digital. În majoritatea cazurilor, măsurătorile reale ale RM se fac pe forme de undă repetitive și, în aceste condiții, osciloscoapele digitale și unele multimetre digitale sofisticate sunt capabile să obțină lățimi de bandă mari datorită faptului că probează la o fracțiune din frecvența semnalului pentru a obține un efect stroboscopic. .

linkuri externe