
數(shù)字萬用表測(cè)得的交流數(shù)據(jù)通常是有效值(RMS)。RMS(均方根)是定義交流電壓或電流的一種普遍數(shù)學(xué)方法,它表示在電阻上產(chǎn)生相同熱效應(yīng)的等效直流值。對(duì)于正弦波,RMS值等于峰值的0.707倍。

1. 真有效值的含義
萬用表的“真有效值"是指儀表通過計(jì)算(平方-平均-開方)得出的準(zhǔn)確有效值,能真實(shí)反映任意波形(不僅是正弦波)的發(fā)熱功率。這與僅通過峰值或平均值換算的“假有效值"測(cè)量不同。
2. 交流耦合與直流偏移
Keysight Truevolt系列等數(shù)字萬用表在測(cè)量交流電壓或電流時(shí),通常采用交流耦合模式。這意味著儀表會(huì)阻斷輸入信號(hào)中的直流分量,僅測(cè)量交流分量的“傳熱值"。
應(yīng)用場(chǎng)景:這對(duì)于測(cè)量疊加在大直流偏移上的小交流信號(hào)(如電源紋波)非常有用,因?yàn)樗芨綦x出交流成分。
注意事項(xiàng):如果需要計(jì)算包含直流成分的總有效值(交流+直流),需要分別測(cè)量直流值和交流值,然后通過公式計(jì)算得出。
3. 帶寬限制與高頻誤差
雖然真有效值儀表能處理非正弦波,但其測(cè)量精度受帶寬限制。
帶寬指標(biāo):例如,Keysight數(shù)字萬用表的交流電壓帶寬通常為300 kHz,交流電流帶寬為10 kHz。
高頻影響:如果輸入信號(hào)包含超過儀表帶寬的高頻成分(如窄脈沖),這些成分會(huì)被濾除,導(dǎo)致測(cè)量誤差。脈沖越窄(高頻分量越多),誤差越大。
波形因數(shù):波形因數(shù)(峰值/RMS值)也會(huì)影響精度。一般數(shù)字萬用表在波形因數(shù)過高(>3)時(shí)誤差會(huì)增加。雖然Truevolt系列對(duì)波形因數(shù)不敏感,但主要限制仍在于信號(hào)的高頻分量是否超出儀表帶寬。
4. 總結(jié)
數(shù)字萬用表測(cè)量的通常是真有效值,但需注意:
耦合方式:標(biāo)準(zhǔn)AC測(cè)量通常阻斷直流,僅測(cè)交流分量。
帶寬限制:高頻信號(hào)成分若超出儀表帶寬(如300kHz以上),會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值偏低。
波形復(fù)雜性:對(duì)于包含大量高頻能量的復(fù)雜波形(如窄脈沖),測(cè)量誤差會(huì)隨帶外能量的增加而增加。
估計(jì)高頻(帶外)誤差
描述信號(hào)波形的一個(gè)常見方法是參考它的波形因數(shù)。
波形因數(shù)反映什么?
波形因數(shù)是峰值與波形有效值的比(Kp=Up/U)。波峰因數(shù)越大波形越尖銳。 波峰因素會(huì)影響交流測(cè)量的精度。一般數(shù)字萬用表都提供一張波峰因素影響表,說明較高波峰因素帶來的誤差。通常波峰因素高于3時(shí),就會(huì)引入顯著的誤差。
我們的優(yōu)勢(shì):是德、泰克、日置、固緯、艾德克斯、普源、同惠、鼎陽、安柏等。

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