Apa perbedaan antara multimeter dengan RMS dan satu dengan True RMS?

Saya mencari multimeter. Saya hanya seorang pemula dalam bidang elektronik, tetapi saya ingin membeli satu yang akan cukup baik bagi saya untuk sementara waktu. Saya menemukan multimeter yang mengukur True RMS, dan satu lagi yang tahu sama tetapi tanpa TRMS. (Keduanya dibuat oleh HoldPeak, jika ada yang peduli.)

Bentuk yang lebih kecil dari yang terakhir akan lebih mudah dan biayanya 2/3 dari harga TRMS, jadi saya meminta saran Anda, Ahli Elektronik Berpengalaman:

Dalam kasus apa, dan seberapa penting True RMS? Apa perbedaan antara RMS dan True RMS?

Jawaban untuk ini adalah "tergantung". Lebih khusus, itu tergantung pada sinyal apa yang akan Anda gunakan untuk pengukur.

Jika setiap sinyal AC yang ingin Anda ukur nilai RMS adalah gelombang sinus murni, maka Anda tidak perlu meteran RMS sejati. Namun, jika Anda ingin mengukur nilai RMS dari gelombang persegi, output dari penyearah setengah-gelombang atau sesuatu yang lebih kompleks, maka meteran RMS yang benar akan menguntungkan. Contoh di mana ini mungkin relevan adalah jika Anda mencoba untuk menghitung disipasi daya dari beban resistif dalam sistem tenaga AC di mana listrik telah melalui semacam pemrosesan, atau mungkin jika sedang digerakkan dengan sinyal PWM.

Meskipun ini adalah pemasaran yang banyak, situs web Fluke memiliki artikel yang bagus tentang masalah ini di sini . Satu angka bagus yang diberikannya adalah bahwa untuk gelombang persegi, meter RMS yang tidak benar akan membaca 10% tinggi ketika mengukur nilai RMS dari gelombang persegi (dan ini akan bervariasi dengan lebar pulsa untuk sinyal PWM).

Ngomong-ngomong, Dave Jones di EEVBlog melakukan penembakan multimeter $ 50 beberapa tahun yang lalu. Agak ketinggalan zaman, tetapi masih berguna karena alasan untuk memilih meteran tertentu tanpa tRMS dan kemudian $ 100 multimeter shootout yang mencakup meter tRMS.

Ada beberapa jenis pengukuran tegangan AC (puncak ke puncak, RMS, dll.), Dan mereka umumnya menghasilkan nilai yang berbeda untuk setiap sinyal yang diberikan. Dalam banyak kasus, jika seseorang memiliki pengukuran dari tipe yang diketahui dan satu juga mengetahui bentuk gelombang dan offset DC (jika ada), akan mungkin untuk menghitung apa pengukuran lain seharusnya (misalnya untuk sinyal sinusoidal dengan nol offset, tegangan puncak akan menjadi sekitar 1,414 kali tegangan RMS), tetapi angka dengan sendirinya, tanpa informasi tentang apa pengukuran yang diwakilinya, cenderung menjadi tidak berarti.

Untuk banyak tujuan, bentuk gelombang sinusoidal dilaporkan sebagai tegangan RMS (daya utama 120V atau 240V, misalnya, secara nominal akan memiliki 120V RMS atau 240V RMS), tetapi meter murah akan sering mengukur tegangan AC melalui beberapa cara lain dan kemudian skala hasilnya dalam mode apa pun yang sesuai untuk sinyal sinusoidal dengan nol offset.

Jika seseorang mengukur sinyal sinusoidal dengan nol offset, meter seperti itu akan bekerja dengan baik. Dalam kasus lain, pengukur seperti itu mungkin masih dapat digunakan (dan bahkan kadang-kadang mungkin lebih baik daripada pengukur-RMS benar) jika seseorang tahu bagaimana pengukurannya dihitung dan dapat mengetahui dari apa yang ingin diketahui tentang sinyal (misalnya jika seseorang memiliki pengukur yang dikenal untuk mengukur tegangan puncak dan menskalakannya dengan 70,7%, dan orang ingin mengetahui tegangan puncak dari sinyal tidak beraturan, seseorang dapat menggunakan pengukur seperti itu dengan mengalikan hasil yang ditampilkan dengan 1,414, sedangkan pengukur RMS mungkin hampir tidak berguna).

Keuntungan utama dari meter RMS yang benar adalah bahwa ia akan mengukur bentuk gelombang tidak teratur dengan cara yang diketahui, tunduk pada pembatasan frekuensi yang didokumentasikan. Jenis meter lain dapat melakukan pengukuran dengan cara yang kadang-kadang lebih bermanfaat dan kadang-kadang kurang bermanfaat, tetapi kecuali meter mendokumentasikan teknik pengukuran yang sebenarnya digunakan, mereka cenderung tidak berguna sama sekali.

Multimeter murah mengukur rata-rata tegangan AC gelombang penuh yang diperbaiki dan memalsukan pembacaan ke atas dengan faktor:

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

untuk mencocokkan nilai RMS dari gelombang sinus murni.

Ini berarti pembacaan akan sangat salah jika Anda menginginkan RMS (nilai kalor) dari sesuatu seperti pulsa siklus rendah (faktor puncak besar). Rata-rata juga tidak akan (langsung) ditampilkan, tetapi Anda dapat membaginya dengan 1,111 untuk mendapatkannya.

Sirkuit yang melakukan perhitungan 'true RMS' memiliki bandwidth maksimum dan rentang dinamis, tetapi dalam rentang itu mereka dapat melakukan apa-apa, katakan untuk hal-hal seperti mengukur tegangan RMS dari dimmer yang dikendalikan fase. Mereka cenderung lebih mahal, dan memiliki lebih banyak kesalahan daripada sirkuit rata-rata sederhana.

Jika Anda melakukan pekerjaan tegangan listrik, Anda harus mempertimbangkan meteran RMS sejati yang juga dinilai aman . Untuk sebagian besar elektronik, pekerjaan itu benar-benar tidak diperlukan, dan jika Anda perlu melihat lebih dalam, Anda harus menghemat uang dan mendapatkan osiloskop yang baik, yang akan memberi tahu Anda lebih banyak lagi.

Multimeter yang lebih murah bertahan dengan menentukan RMS dengan mengukur tegangan puncak input sinusoidal murni dan kemudian mengalikannya dengan 0,707 dan menampilkan hasilnya.

Untuk input AC sinusoidal murni tanpa distorsi, itu bagus, tetapi untuk bentuk gelombang lain tidak.

Alasannya bukan adalah bahwa nilai RMS dari suatu gelombang sama dengan besarnya sinyal DC yang akan menyebabkan pemanasan setara dari beban.

Pengukuran dilakukan dengan mengambil sampel nilai sinyal input berkali-kali selama satu siklus, mengkuadratkan masing-masing nilai tersebut, menambahkannya, lalu mengambil akar kuadrat dari jumlah mereka dan menampilkannya.

Jadi, uang ekstra yang Anda bayarkan untuk instrumen RMS sejati adalah untuk silikon ekstra yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan ekstra, (kecil) firmware yang diperlukan untuk menyelesaikan semuanya, (kecil) dan kenyamanan yang disediakan sehingga Anda tidak perlu bersiaplah untuk mencari tahu sendiri. (utama)

Apa perbedaan antara RMS dan True RMS?

Kami menggunakan RMS untuk mengukur voltase dan arus karena untuk beban resistif itu terkait langsung dengan daya rata-rata.

Sayangnya itu sangat sulit untuk membangun sirkuit untuk secara akurat kuadrat dan akar kuadrat.

Jadi desainer multimeter curang. Mereka mengukur beberapa sifat sinyal yang lebih mudah diukur (sering kali "besarnya rata-rata"). Kemudian mereka menerapkan faktor skala untuk mengkonversi bacaan ke RMS. Faktor skala tersebut membuat asumsi bahwa gelombang input adalah gelombang sinus.

Baru-baru ini "true RMS" meter telah muncul. Mereka bekerja dengan mengambil sampel sinyal dan kemudian menghitung RMS dalam perangkat lunak (di mana rooting kuadrat dan persegi yang akurat lebih layak).

Perhatikan bahwa bahkan meter "True RMS" akan memiliki batasan bandwidth. Jadi untuk sinyal input tinggi yang sering dibaca mungkin sebenarnya bukan nilai RMS yang akurat. Demikian pula hampir semua meter (true RMS atau tidak) akan memblokir DC pada rentang pengukuran AC mereka, sehingga nilai yang diukur hanya akan menjadi komponen AC dari total RMS.

Dalam kasus apa, dan seberapa penting True RMS?

Perasaan saya kurang dari yang dipasarkan pemasar. Mereka berguna jika Anda ingin pembacaan yang akurat tentang tegangan / arus RMS untuk sinyal yang frekuensinya cukup rendah (tetapi tidak terlalu rendah hingga menyentuh filter pemblokiran DC) dan tidak diharapkan menjadi gelombang sinus.

Tapi jujur ​​sebagian besar waktu dalam elektronik saya menemukan multimeter digunakan untuk pengukuran tegangan dan resistansi DC. Jika sinyal AC maka saya ingin tahu bukan hanya itu tegangan RMS tapi itu bentuk gelombang di mana tidak ada multimeter banyak digunakan.

Kadang-kadang multimeter digunakan pada listrik tetapi ada pengukuran tegangan kasar biasanya cukup.