美國(guó)福祿克FLUKE電流變送器的真?zhèn)闻袆e

    我們經(jīng)常在市場(chǎng)上看到各種標(biāo)注著TRMS 的電流電壓測(cè)量產(chǎn)品，如各種鉗形表，數(shù)字萬(wàn)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(duì)各種信號(hào)都進(jìn)行真有效值采集測(cè)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(shí)方均根值，對(duì)于電流信號(hào)，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(cè)量，鑒定TRMS電流傳感器或者TRMS儀表的真?zhèn)巍?/span>

2．真有效值產(chǎn)品的鑒別方法。

假定此時(shí)用傳感器或者各種鉗形表或萬(wàn)用表測(cè)量出的數(shù)據(jù)為I，半波的有效值電流是I1,則 I1=0.707I 。計(jì)算方法如下：

所以，用戶可以通過(guò)測(cè)全波電流和半波電流，并檢查兩種電流大小的差異來(lái)判斷測(cè)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(gè)測(cè)量工具具有真正的有效值測(cè)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(shuō)明該設(shè)備不具備TRMS功能。

3. 實(shí)例：

下圖是同一個(gè)電流回路中串接了3種測(cè)量工具，從左到右分別是 FLUKE 17B（單匝測(cè)量）,FLUKE 319（10匝測(cè)量） ,柏艾斯HTIC-C21真有效值傳感器（10匝測(cè)量）。

全波電流情況下，電流傳感器測(cè)量讀數(shù)為26.38A,計(jì)算過(guò)程為：（8.22-4）/16 * 100=26.38 ，與兩個(gè)福祿克表的測(cè)量值讀數(shù)相差不大。

在回路中串接二極管，半波整流后，電流傳感器測(cè)量讀數(shù)為18.69A,計(jì)算過(guò)程如下：（6.99-4）/16 * 100=18.69 ，與兩個(gè)福祿克表的讀數(shù)相差甚遠(yuǎn)！

經(jīng)過(guò)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(yàn)算一下傳感器兩次測(cè)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(shí)測(cè)為18.69A,誤差僅僅0.04A，接近理想狀態(tài)！ 而此時(shí)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(duì)誤差高達(dá)（18.933-14.34）/18.933 = 24.26% 。

以上實(shí)驗(yàn)是在純阻性負(fù)載的情況下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，波形為理想的正弦波，經(jīng)過(guò)二極管半波整流后，輸出波形也比較規(guī)范。

4. 結(jié)論：

1. 真有效值測(cè)量工具的有效性可以通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)加以證明。

2．購(gòu)買真有效值傳感器或者鉗形表時(shí)，請(qǐng)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(cè)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(yàn)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(cè)量任意波形，故使用范圍較廣。

5. 高級(jí)儀表給出錯(cuò)誤讀數(shù)，可能會(huì)誤導(dǎo)工程設(shè)計(jì)，如電纜選擇，開關(guān)容量計(jì)算等，用戶需要高度警惕。

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