Ηλεκτρονικές μετρήσεις: Πώς να μετρήσετε εναλλασσόμενο ρεύμα

Με το συνεχές ρεύμα, είναι εύκολο να προσδιορίσετε την τάση που υπάρχει μεταξύ δύο σημείων σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα: Μετρήστε απλά την τάση με ένα βολτόμετρο. Με εναλλασσόμενο ρεύμα, ωστόσο, η μέτρηση της τάσης δεν είναι τόσο απλή. Αυτό συμβαίνει επειδή η τάση σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος αλλάζει διαρκώς.

Υπάρχουν τρεις τρόποι που μπορείτε να μετρήσετε την τάση σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος. Οι τρεις τρόποι είναι:

• Τάση αιχμής: Μια μέτρηση της μεγαλύτερης τάσης που υπάρχει μεταξύ 0 V και του υψηλότερου σημείου στον κύκλο AC. Είναι η μέγιστη τάση που επιτυγχάνει η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος.

• Τάση κορυφής-κορυφή: Η διαφορά μεταξύ των υψηλότερων και των χαμηλότερων κορυφών της τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος. Στις περισσότερες τάσεις εναλλασσόμενου ρεύματος, η τάση από κορυφή σε κορυφή είναι διπλάσια από την τάση αιχμής.

• Τάση RMS: Η μέση τάση του κυκλώματος. ονομάζεται επίσης μέση τάση . Το RMS αντιπροσωπεύει το μέσο τετράγωνο , αλλά αυτό είναι σημαντικό μόνο αν σπουδάζετε για μια εξέταση ή κάτι τέτοιο. Η τάση RMS είναι πολύ μακριά ο πιο συνηθισμένος τρόπος καθορισμού της τάσης ενός κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος.

  Εάν η τάση AC ακολουθεί μια πραγματική sine wave, η τάση RMS είναι ίση με 0,707 φορές την κορυφαία τάση. Ή για να το περιστρέψετε, η μέγιστη τάση είναι ίση με περίπου 1,4 φορές την τάση RMS. Έτσι, η πραγματική τάση αιχμής σε μια ηλεκτρική πρίζα οικιακής χρήσης είναι περίπου 168 V.
  Η πραγματική τάση RMS είναι λίγο δύσκολο να υπολογιστεί, αφού περιλαμβάνει αρκετά περίπλοκα μαθηματικά. Το RMS υπολογίζεται με δειγματοληψία της πραγματικής τάσης σε πολύ μικρές χρονικές αυξήσεις. Στη συνέχεια, οι τάσεις του δείγματος τετραγωνίζονται, τα τετράγωνα των τάσεων προστίθενται και υπολογίζεται ο μέσος όρος όλων των τετραγωνικών τιμών. Τέλος, υπολογίζεται η τετραγωνική ρίζα του μέσου όρου. Αυτή είναι η πραγματική τιμή RMS.

  

Για ένα πραγματικό ημιτονοειδές κύμα, ο προηγούμενος υπολογισμός αποδεικνύεται πολύ κοντά στον πολλαπλασιασμό της μέγιστης τάσης κατά 0,707. Για τάσεις εναλλασσόμενου ρεύματος που δεν είναι πραγματικά ημιτονοειδή, ωστόσο, η πραγματική τιμή RMS μπορεί να είναι διαφορετική από την "Θα πολλαπλασιαστεί κατά 0,707" θα έλεγε η συντόμευση.

Σχεδόν όλα τα βολτ με εναλλασσόμενο ρεύμα αναφέρουν την τάση RMS, αλλά μόνο τα ακριβότερα βολτ μετρητές AC υπολογίζουν το πραγματικό RMS με δειγματοληψία της τάσης εισόδου και με το άθροισμα των τετραγώνων. Τα φθηνά βολτόμετρα απλά μετρούν την τάση αιχμής και πολλαπλασιάζονται με 0.707. Ευτυχώς, αυτό είναι αρκετά κοντά για τους περισσότερους σκοπούς.