一種判斷真有效值電流變送器真?zhèn)蔚暮唵畏椒?/h3>
關(guān)鍵字： 真有效值電流傳感器 真有效值
本文介紹了一種簡單實用的真有效值電流測量工具的驗證方法，具有簡單實用的特點，可以在工具使用前進(jìn)行技術(shù)驗證，避免選擇錯誤，造成工程選型錯誤。
引言：
我們經(jīng)常在市場上看到各種標(biāo)注著TRMS 的電流電壓測量產(chǎn)品，如各種鉗形表，數(shù)字萬用表，以及各種標(biāo)稱是真有效值的電流電壓變送器等。 但有很多這樣的產(chǎn)品都是徒有虛名，要么使用限制性很大，不能對各種信號都進(jìn)行真有效值采集測量，要么本身就是虛假宣傳。
1. 真有效值的含義及原理：
真有效值的含義是True-RMS，即真實方均根值，對于電流信號，其表達(dá)式如下：
我們可以很容易得到正弦波的電流，比如工頻市電。我們可以利用給熱水器加熱的電流進(jìn)行測量，鑒定TRMS電流傳感器或者TRMS儀表的真?zhèn)巍?
2．真有效值產(chǎn)品的鑒別方法。
正常情況下，市電工頻（阻性負(fù)載，如熱水器等）的波形如下：
（圖1，正弦波全波情況）
假定此時用傳感器或者各種鉗形表或萬用表測量出的數(shù)據(jù)為I。
在電流回路中串接一個二極管進(jìn)行半波整流，此時波形如下：
（圖2，用二極管進(jìn)行半波整流） （圖3，半波整流后，輸出的波形）
假定此時用傳感器或者各種鉗形表或萬用表測量出的數(shù)據(jù)為I，半波的有效值電流是I1,則 I1=0.707I 。計算方法如下：
所以，用戶可以通過測全波電流和半波電流，并檢查兩種電流大小的差異來判斷測量工具的功能或準(zhǔn)確性。如果半波電流讀數(shù)是全波電流讀數(shù)的0.707倍，那么就證明這個測量工具具有真正的有效值測量功能即TRMS功能，如果讀數(shù)并不反映這種關(guān)系，那么就說明該設(shè)備不具備TRMS功能。
3. 實例：
下圖是同一個電流回路中串接了3種測量工具，從左到右分別是 FLUKE 17B（單匝測量）,FLUKE 319（10匝測量） ,柏艾斯HTIC-C21真有效值傳感器（10匝測量）。
（圖4，全波狀態(tài)下的電流測量值，相差不大）
全波電流情況下，電流傳感器測量讀數(shù)為26.38A,計算過程為：（8.22-4）/16 * 100=26.38 ，與兩個福祿克表的測量值讀數(shù)相差不大。
（ 圖5，半波狀態(tài)下的測量值，相差極大，福祿克鉗表顯示不正確）
在回路中串接二極管，半波整流后，電流傳感器測量讀數(shù)為18.69A,計算過程如下：（6.99-4）/16 * 100=18.69 ，與兩個福祿克表的讀數(shù)相差甚遠(yuǎn)！
經(jīng)過上述的理論我們可以清楚的知道，半波電流有效值為全波電流有效值的0.707倍。我們驗算一下傳感器兩次測量讀數(shù)之間的關(guān)系，半波情況下，HTIC-C21電流傳感器輸出理論值應(yīng)該26.38 * 0.707=18.65A ,實測為18.69A,誤差僅僅0.04A，接近理想狀態(tài)！ 而此時所謂的TRMS真有效值鉗形表FLUKE 319輸出值與理論值相差高達(dá)4.59A,相對誤差高達(dá)（18.933-14.34）/18.933 = 24.26% 。
以上實驗是在純阻性負(fù)載的情況下進(jìn)行的實驗，波形為理想的正弦波，經(jīng)過二極管半波整流后，輸出波形也比較規(guī)范。如下圖：
（圖6，純阻性負(fù)載下，用單個二極管進(jìn)行半波整流后的波形）
4. 結(jié)論：
1. 真有效值測量工具的有效性可以通過簡單實驗加以證明。
2．購買真有效值傳感器或者鉗形表時，請與供應(yīng)商詳細(xì)溝通，看是否真正意義上的全波形真有效值測量。
3. 柏艾斯的HTIC-C21系列真有效值電流變送器是經(jīng)得住考驗的。
4. 因基于霍爾原理的HTIC-C21系列真有效值電流變送器可以測量任意波形，故使用范圍較廣。
5. 高級儀表給出錯誤讀數(shù)，可能會誤導(dǎo)工程設(shè)計，如電纜選擇，開關(guān)容量計算等，用戶需要高度警惕。
關(guān)鍵字： 真有效值電流傳感器 真有效值
本文介紹了一種簡單實用的真有效值電流測量工具的驗證方法，具有簡單實用的特點，可以在工具使用前進(jìn)行技術(shù)驗證，避免選擇錯誤，造成工程選型錯誤。
引言：
我們經(jīng)常在市場上看到各種標(biāo)注著TRMS 的電流電壓測量產(chǎn)品，如各種鉗形表，數(shù)字萬用表，以及各種標(biāo)稱是真有效值的電流電壓變送器等。 但有很多這樣的產(chǎn)品都是徒有虛名，要么使用限制性很大，不能對各種信號都進(jìn)行真有效值采集測量，要么本身就是虛假宣傳。
1. 真有效值的含義及原理：
真有效值的含義是True-RMS，即真實方均根值，對于電流信號，其表達(dá)式如下：
我們可以很容易得到正弦波的電流，比如工頻市電。我們可以利用給熱水器加熱的電流進(jìn)行測量，鑒定TRMS電流傳感器或者TRMS儀表的真?zhèn)巍?
2．真有效值產(chǎn)品的鑒別方法。
正常情況下，市電工頻（阻性負(fù)載，如熱水器等）的波形如下：
（圖1，正弦波全波情況）
假定此時用傳感器或者各種鉗形表或萬用表測量出的數(shù)據(jù)為I。
在電流回路中串接一個二極管進(jìn)行半波整流，此時波形如下：
假定此時用傳感器或者各種鉗形表或萬用表測量出的數(shù)據(jù)為I，半波的有效值電流是I1,則 I1=0.707I 。計算方法如下：
所以，用戶可以通過測全波電流和半波電流，并檢查兩種電流大小的差異來判斷測量工具的功能或準(zhǔn)確性。如果半波電流讀數(shù)是全波電流讀數(shù)的0.707倍，那么就證明這個測量工具具有真正的有效值測量功能即TRMS功能，如果讀數(shù)并不反映這種關(guān)系，那么就說明該設(shè)備不具備TRMS功能。
3. 實例：
下圖是同一個電流回路中串接了3種測量工具，從左到右分別是 FLUKE 17B（單匝測量）,FLUKE 319（10匝測量） ,柏艾斯HTIC-C21真有效值傳感器（10匝測量）。
（圖4，全波狀態(tài)下的電流測量值，相差不大）
全波電流情況下，電流傳感器測量讀數(shù)為26.38A,計算過程為：（8.22-4）/16 * 100=26.38 ，與兩個福祿克表的測量值讀數(shù)相差不大。
（ 圖5，半波狀態(tài)下的測量值，相差極大，福祿克鉗表顯示不正確）
在回路中串接二極管，半波整流后，電流傳感器測量讀數(shù)為18.69A,計算過程如下：（6.99-4）/16 * 100=18.69 ，與兩個福祿克表的讀數(shù)相差甚遠(yuǎn)！
經(jīng)過上述的理論我們可以清楚的知道，半波電流有效值為全波電流有效值的0.707倍。我們驗算一下傳感器兩次測量讀數(shù)之間的關(guān)系，半波情況下，HTIC-C21電流傳感器輸出理論值應(yīng)該26.38 * 0.707=18.65A ,實測為18.69A,誤差僅僅0.04A，接近理想狀態(tài)！ 而此時所謂的TRMS真有效值鉗形表FLUKE 319輸出值與理論值相差高達(dá)4.59A,相對誤差高達(dá)（18.933-14.34）/18.933 = 24.26% 。
以上實驗是在純阻性負(fù)載的情況下進(jìn)行的實驗，波形為理想的正弦波，經(jīng)過二極管半波整流后，輸出波形也比較規(guī)范。如下圖：
（圖6，純阻性負(fù)載下，用單個二極管進(jìn)行半波整流后的波形）
4. 結(jié)論：
1. 真有效值測量工具的有效性可以通過簡單實驗加以證明。
2．購買真有效值傳感器或者鉗形表時，請與供應(yīng)商詳細(xì)溝通，看是否真正意義上的全波形真有效值測量。
3. 柏艾斯的HTIC-C21系列真有效值電流變送器是經(jīng)得住考驗的。
4. 因基于霍爾原理的HTIC-C21系列真有效值電流變送器可以測量任意波形，故使用范圍較廣。
5. 高級儀表給出錯誤讀數(shù)，可能會誤導(dǎo)工程設(shè)計，如電纜選擇，開關(guān)容量計算等，用戶需要高度警惕。
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