Was ist der Unterschied zwischen einem Multimeter mit RMS und einem mit True RMS?

Ich suche Multimeter. Ich bin nur ein Anfänger in der Elektronik, aber ich möchte einen kaufen, der für mich für eine Weile gut genug ist. Ich habe ein Multimeter gefunden, das True RMS misst, und ein anderes, das dasselbe weiß, aber ohne TRMS. (beides von HoldPeak, falls es jemanden interessiert.)

Die kleinere Form des letzteren wäre handlicher und kostet 2/3 des TRMS-Preises, daher bitte ich um Ihren Rat, Erfahrene Elektronik-Experten:

In welchen Fällen und in welchem ​​Umfang spielt True RMS eine Rolle? Was ist der Unterschied zwischen RMS und True RMS?

Die Antwort darauf ist ein solides "es kommt darauf an". Insbesondere hängt es davon ab, auf welche Art von Signalen Sie das Messgerät anwenden.

Wenn jedes Wechselstromsignal, dessen RMS-Wert Sie messen möchten, eine reine Sinuswelle ist, benötigen Sie kein echtes RMS-Messgerät. Wenn Sie jedoch den Effektivwert einer Rechteckwelle, den Ausgang eines Einweggleichrichters oder etwas anderes Komplexeres messen möchten, ist ein echtes Effektivwertmessgerät von Vorteil. Ein Beispiel dafür, wo dies relevant sein könnte, ist, wenn Sie versuchen, die Verlustleistung einer ohmschen Last in einem Wechselstromnetz zu berechnen, in dem das Netz einer Verarbeitung unterzogen wurde, oder wenn es möglicherweise mit einem PWM-Signal betrieben wird.

Obwohl es sich um eine Belastung des Marketings ist, hat der Website von Fluke einen guten Artikel zu diesem Thema hier . Eine schöne Zahl ist, dass für eine Rechteckwelle ein nicht wahrer Effektivwert 10% hoch anzeigt, wenn der Effektivwert einer Rechteckwelle gemessen wird (und dieser Wert variiert je nach Impulsbreite für ein PWM-Signal).

Dave Jones von EEVBlog hat übrigens vor ein paar Jahren ein 50-Dollar-Multimeter-Shootout durchgeführt . Etwas veraltet, aber aus Gründen immer noch nützlich, um ein bestimmtes Messgerät ohne tRMS und dann das $ 100-Multimeter-Shootout für tRMS-Messgeräte zu wählen .

Es gibt verschiedene Arten von Wechselspannungsmessungen (Spitze-Spitze, Effektivwert usw.), die im Allgemeinen für ein bestimmtes Signal unterschiedliche Werte liefern. In vielen Fällen ist es möglich, wenn man eine Messung eines bekannten Typs hat und die Form der Wellenform und den Gleichstromversatz (falls vorhanden) kennt, zu berechnen, wie die anderen Messungen gewesen wären (z. B. für ein sinusförmiges Signal mit Nullpunktverschiebung, die Spitzenspannung ist ungefähr das 1,414-fache der Effektivspannung), aber eine Zahl für sich, ohne Angabe darüber, welche Art von Messung sie darstellt, kann bedeutungslos sein.

Für viele Zwecke werden sinusförmige Wellenformen als RMS-Spannung gemeldet (eine 120-V- oder 240-V-Netzspannung hat beispielsweise nominal 120-V-RMS oder 240-V-RMS), aber billige Messgeräte messen Wechselspannung häufig über andere Mittel und skalieren dann das Ergebnis Welche Art und Weise auch immer für ein sinusförmiges Signal mit Nullpunktverschiebung geeignet wäre.

Wenn man ein sinusförmiges Signal mit Nullpunktverschiebung misst, funktioniert ein solches Messgerät einwandfrei. In anderen Fällen ist ein solches Messgerät möglicherweise immer noch verwendbar (und in der Tat manchmal sogar besser als ein Echt-Effektivwert-Messgerät), wenn man weiß, wie seine Messungen berechnet werden, und daraus herausfinden kann, was man über das Signal wissen möchte (z. B. wenn Hat man ein Messgerät, von dem bekannt ist, dass es die Spitzenspannung misst und um 70,7% skaliert, und möchte man die Spitzenspannung eines unregelmäßigen Signals wissen, könnte man ein solches Messgerät verwenden, indem man sein angezeigtes Ergebnis mit 1,414 multipliziert, während man ein Effektivwertmessgerät verwendet kann fast unbrauchbar sein).

Der Hauptvorteil eines echten RMS-Messgeräts besteht darin, dass es in bekannter Weise unregelmäßige Wellenformen misst, die dokumentierten Frequenzbeschränkungen unterliegen. Andere Arten von Messgeräten können Messungen auf eine Weise durchführen, die manchmal nützlicher und manchmal weniger nützlich wäre, aber wenn das Messgerät nicht die tatsächlich verwendeten Messtechniken dokumentiert, sind sie möglicherweise überhaupt nicht nützlich.

Ein kostengünstiges Multimeter misst den Durchschnitt der vollweggleichgerichteten Wechselspannung und verfälscht den Messwert um den Faktor:

$\frac{\pi}{\sqrt{8}} \approx 1.111$

um den RMS-Wert einer reinen Sinuswelle anzupassen.

Dies bedeutet, dass der Messwert erheblich fehlerhaft ist, wenn Sie den Effektivwert (Heizwert) eines Impulses mit niedrigem Tastverhältnis (großer Scheitelfaktor) wünschen. Der Durchschnitt wird auch nicht (direkt) angezeigt, aber Sie können durch 1.111 teilen, um ihn zu erhalten.

Schaltkreise, die eine "echte Effektivwert" -Berechnung durchführen, haben maximale Bandbreiten und Dynamikbereiche, aber innerhalb dieses Bereichs können sie sich beispielsweise für die Messung der Effektivwertspannung von einem phasengesteuerten Dimmer eignen. Sie kosten tendenziell mehr und weisen mehr Fehler auf als die einfache Mittelungsschaltung.

Wenn Sie Arbeiten an der Netzspannung ausführen, sollten Sie ein echtes Effektivwertmessgerät in Betracht ziehen, das auch eine angemessene Sicherheitsbewertung aufweist . Für die meisten elektronischen Geräte ist Arbeit nicht unbedingt erforderlich. Wenn Sie genauer hinschauen müssen, sollten Sie das Geld sparen und ein gutes Oszilloskop erwerben, das Ihnen viel mehr sagt.

Billiger Multimeter kommen mit der Angabe des Effektivwerts aus, indem sie die Spitzenspannung eines reinen sinusförmigen Eingangs messen und diese dann mit 0,707 multiplizieren und das Ergebnis anzeigen.

Für einen reinen sinusförmigen AC-Eingang ohne Verzerrung ist das in Ordnung, für andere Wellenformen jedoch nicht.

Der Grund dafür ist nicht, dass der Effektivwert einer Wellenform gleich der Stärke des Gleichstromsignals ist, was zu einer gleichwertigen Erwärmung der Last führen würde.

Die Messung wird durchgeführt, indem der Wert des Eingangssignals während eines einzelnen Zyklus viele Male abgetastet wird, jeder dieser Werte quadriert, addiert, dann die Quadratwurzel ihrer Summe gezogen und angezeigt wird.

Das zusätzliche Geld, das Sie für ein echtes RMS-Instrument bezahlen, ist für das zusätzliche Silizium, das für die zusätzliche Arbeit benötigt wird, (geringfügig) die Firmware, die für die Erledigung aller Aufgaben erforderlich ist, (geringfügig) und den Komfort, den Sie benötigen, damit Sie dies nicht tun müssen Rüste dich aus, um alles selbst herauszufinden. (Major)

Was ist der Unterschied zwischen RMS und True RMS?

Wir verwenden den Effektivwert zur Messung von Spannungen und Strömen, da er sich bei ohmschen Lasten direkt auf die Durchschnittsleistung bezieht.

Leider ist es sehr schwierig, Schaltkreise zu bauen, um einen Singal genau zu quadrieren und zu wurzeln.

So betrogen Multimeter-Designer. Sie haben eine Eigenschaft des Signals gemessen, die einfacher zu messen ist (oft "mittlere Größe"). Dann verwendeten sie einen Skalierungsfaktor, um den Messwert in Effektivwert umzuwandeln. Dieser Skalierungsfaktor nimmt an, dass die Eingangswellenform eine Sinuswelle ist.

In jüngerer Zeit sind "echte RMS" -Messgeräte erschienen. Sie arbeiten, indem sie das Signal abtasten und dann den Effektivwert in der Software berechnen (wo genaues Quadrieren und Wurzeln praktikabler ist).

Beachten Sie, dass sogar ein "True RMS" -Messgerät Bandbreitenbeschränkungen aufweist. Bei sehr häufig eingegebenen Signalen ist der gemessene Wert möglicherweise kein genauer RMS-Wert. In ähnlicher Weise blockieren so ziemlich alle Messgeräte (echte Effektivwerte oder nicht) den Gleichstrom in ihren Wechselstrommessbereichen, sodass der gemessene Wert nur die Wechselstromkomponente des gesamten Effektivwerts ist.

In welchen Fällen und in welchem ​​Umfang spielt True RMS eine Rolle?

Mein Gefühl ist weniger als die Vermarkter ausmachen. Sie sind nützlich, wenn Sie die Effektivspannung / den Effektivstrom für ein Signal mit einer relativ niedrigen Frequenz (aber nicht so niedrig, dass es auf das DC-Sperrfilter trifft) und keine Sinuswelle erwarten.

Aber ehrlich gesagt finde ich in der Elektronik die meiste Zeit, dass ein Multimeter für Gleichspannungs- und Widerstandsmessungen verwendet wird. Wenn ein Signal Wechselstrom ist, möchte ich nicht nur die Effektivspannung, sondern auch die Wellenform kennen, für die kein Multimeter viel verwendet wird.

Manchmal wird das Multimeter am Stromnetz verwendet, aber dort ist eine Rohspannungsmessung normalerweise ausreichend.