Welchen Wert misst ein Amperemeter oder Voltmeter (RMS, Mittelwert oder Spitze)?

Welchen Wert messen diese Zähler?

Ist es RMS, Mittelwert oder Spitzenwert ?

Die Effektivwertmessung gilt wie der Durchschnitt und die Spitze nur für die Messung von Wechselstrom, obwohl sie möglicherweise einem Gleichstromoffset überlagert ist.

Das Messen von Effektivwerten ist etwas teurer als das Messen von Durchschnittswerten, daher vermeiden die meisten Multimeter die ersteren. Stattdessen nehmen sie an , dass Ihr Signal ein Sinus ist, und messen den Mittelwert für den gleichgerichteten Sinus oder den Spitzenwert. Anschließend wenden sie einen Umrechnungsfaktor an, um den angenommenen RMS-Wert zu ermitteln.

$V_{RMS} = 0.71 \times V_{PEAK} = 1.11 \times V_{AVG}$

Für andere Wellenformen als Sinus ist dieser berechnete Effektivwert falsch! Das Verhältnis wird als Crest-Faktor des Signals bezeichnet .$\dfrac{V_{PEAK}}{V_{RMS}}$

und dies kann erheblich größer sein als der -Wert für den Sinus. Wenn der Scheitelfaktor 3 ist und das Multimeter tatsächlich die Spitzenspannung messen würde, würde der berechnete Effektivwert zu 100% fehlerhaft sein . Normalerweise ist dieser Fehler kleiner, wenn stattdessen das gemittelte gleichgerichtete Signal gemessen wird. Wir sprechen dann über den Formfaktor anstelle des Scheitelfaktors. Die Lektion lautet also: Seien Sie sehr vorsichtig, wenn Sie mit diesen Multimetern nichts anderes als einen Sinus messen.$\sqrt{2}$

Lösung: Einige teurere Multimeter messen "True RMS" .

Genau wie die Messung von Durchschnittswerten umfasst die echte Effektivwertmessung eine Mittelung über einen bestimmten Zeitraum. Nur wenn diese Periode ein genaues Vielfaches der Signalfrequenz ist, wird das genaueste Ergebnis erzielt. Wenn diese Zeitkonstante ein Vielfaches von 100 ms beträgt, sind genaue Ergebnisse für 50 Hz und 60 Hz möglich (5 Perioden bzw. 6 Perioden).
Thomas weist darauf hin, dass nicht alle True RMS-Multimeter AC über DC messen können.

Weitere Informationen:
Fehler bei der Wechselspannungsmessung in Digitalmultimetern (Agilent Application Note)

Für Gleichstrom, Effektivwert, Spitze und Durchschnitt sind alle gleich. Also Vpeak = Vaverage = Vrms.

EINIGE AC-Messgeräte dienen zum Messen der einen oder anderen der von Ihnen beschriebenen Eigenschaften.

Die meisten Wechselstrommesser sind jedoch so kalibriert, dass sie den Effektivwert des Wechselstromsignals anzeigen, WENN die Wellenform eine Sinuswelle ist, und sie werden falsch angezeigt, wenn die Wellenform nicht "sinusförmig" ist. Dies liegt daran, dass die meisten Wechselstromwellenformen in Stromversorgungssystemen verwendet werden und reine Audiotöne Sinuswellen oder Sinuswellen nahe sind. Es ist einfach, ein Messgerät so einzustellen, dass es auf einen vom Wechselstrom abgeleiteten Gleichstromwert reagiert und anschließend die Kalibrierung so anpasst, dass der erhoffte Effektivwert angezeigt wird.

Einige Messgeräte sind speziell für die Messung von Effektivwerten ausgelegt. Diese sind seltener, teurer in der Herstellung (da der Effektivwert berechnet werden muss) und teurer in der Anschaffung. Sie werden fast immer als "True RMS" oder "RMS Reading" oder "RMS" bezeichnet.

Einige Messgeräte sind für die Anzeige von Spitzenwerten ausgelegt, diese dienen jedoch normalerweise speziellen Zwecken.

Beachten Sie, dass viele moderne Multimeter zwar über eine "Peak Hold" -Funktion verfügen, diese jedoch die angezeigte Spitzenspannung seit dem Drücken der Taste "Peak Hold" und NICHT die Spitzenspannung für Wechselstrom anzeigt.

Für eine Sinuswelle ist Vpeak = 1,414 Vrms oder Vrms = 0,7071 x Vpeak.
In diesen beiden Formeln wird Vpeak von Masse (oder Null Volt) bis Vmax gemessen. Wenn sich eine Wechselstromwellenform auf beiden Seiten des Bodens abwechselt, wechselt sie zwischen maximal Vmax und dann -Vmax. Vpeak-to-Peak = Gesamtdifferenz zwischen max + ve Wert und max-ve Wert = 2 x Vpeak.

Da einige der Vor- und Nachteile dieser Zählerbewegungstechnologien bereits erörtert wurden, ist es für den Entwickler und Benutzer von Wechselstrom-Messgeräten von entscheidender Bedeutung, sich dessen bewusst zu sein. Dies ist das Problem der RMS-Messung. Wie wir bereits wissen, werden Wechselstrommessungen häufig in einer Skala von Gleichstrom-Leistungsäquivalenten, RMS (Root-Mean-Square) genannt, um aussagekräftige Vergleiche mit Gleichstrom- und anderen Wechselstrom-Wellenformen unterschiedlicher Form zu ermöglichen. Keine der bisher diskutierten Zählerbewegungstechnologien misst inhärent den Effektivwert einer Wechselstromgröße. Bewegungen des Messgeräts, die auf der Bewegung einer mechanischen Nadel beruhen ("gleichgerichtetes" D'Arsonval, Eisenfahne und elektrostatisch), tendieren dazu, die Momentanwerte mechanisch zu einem Gesamtmittelwert für die Wellenform zu mitteln. Dieser Durchschnittswert muss nicht unbedingt mit dem Effektivwert identisch sein, obwohl er häufig als solcher verwechselt wird. Durchschnitts- und RMS-Werte werden als solche für diese drei allgemeinen Wellenformformen gegeneinander gewertet: