我们经常在市场上看到各种标注着TRMS 的电流电压测量产品,如各种钳形
表,数字万用表,以及各种标称是真有效值的电流电压变送器等。 但有很多这样
的产品都是徒有虚名,要么使用限制性很大,不能对各种信号都进行真有效值采集
测量,要么本身就是虚假宣传。
1. 真有效值的含义及原理:
真有效值的含义是True-RMS,即真实方均根值,对于电流信号,
我们可以很容易得到正弦波的电流,比如工频市电。我们可以利用给热水器加热的
电流进行测量,鉴定TRMS电流传感器或者TRMS仪表的真伪。
2.真有效值产品的鉴别方法。
假定此时用传感器或者各种钳形表或万用表测量出的数据为I,半波的有效值电流
是I1,则 I1=0.707I 。
所以,用户可以通过测全波电流和半波电流,并检查两种电流大小的差异来判断测
量工具的功能或准确性。如果半波电流读数是全波电流读数的0.707倍,那么就证
明这个测量工具具有真正的有效值测量功能即TRMS功能,如果读数并不反映这种关
系,那么就说明该设备不具备TRMS功能。
3. 实例:
下图是同一个电流回路中串接了3种测量工具,从左到右分别是 FLUKE 17B(单匝
测量),FLUKE 319(10匝测量) ,柏艾斯HTIC-C21真有效值传感器(10匝测量)。
全波电流情况下,电流传感器测量读数为26.38A,计算过程为:(8.22-4)/16 *
100=26.38 ,与两个福禄克表的测量值读数相差不大。
在回路中串接二极管,半波整流后,电流传感器测量读数为18.69A,计算过程如
下:(6.99-4)/16 * 100=18.69 ,与两个福禄克表的读数相差甚远!
经过上述的理论我们可以清楚的知道,半波电流有效值为全波电流有效值的0.707
倍。我们验算一下传感器两次测量读数之间的关系,半波情况下,HTIC-C21电流传
感器输出理论值应该26.38 * 0.707=18.6 ,实测为18.69A,误差仅仅0.04A,接近
理想状态! 而此时所谓的TRMS真有效值钳形表FLUKE 319输出值与理论值相差高达
4.59A,相对误差高达(18.933-14.34)/18.933 = 24.26% 。
以上实验是在纯阻性负载的情况下进行的实验,波形为理想的正弦波,经过二极管
半波整流后,输出波形也比较规范。
4. 结论:
1. 真有效值测量工具的有效性可以通过简单实验加以证明。
2.购买真有效值传感器或者钳形表时,请与供应商详细沟通,看是否真正意义上
的全波形真有效值测量。
3. 柏艾斯的HTIC-C21系列真有效值电流变送器是经得住考验的。
4. 因基于霍尔原理的HTIC-C21系列真有效值电流变送器可以测量任意波形,故使
用范围较广。
5. 仪表给出错误读数,可能会误导工程设计,如电缆选择,开关容量计算
等,用户需要高度警惕。
详细点击:美国福禄克FLUKE电流变送器的真伪判别