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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(shí)用的真有效值電流測量工具的驗(yàn)證方法，具有簡單實(shí)用的特點(diǎn)，可以在工具使用前進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，避免選擇錯(cuò)誤，造成工程選型錯(cuò)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(duì)各種信號(hào)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(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)行測量，鑒定TRMS電流傳感器或者TRMS儀表的真?zhèn)巍?/div>
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(shí)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(gè)二極管進(jìn)行半波整流，此時(shí)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(shí)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(jì)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(gè)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(shí)例：
下圖是同一個(gè)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(jì)算過程為：（8.22-4）/16 * 100=26.38 ，與兩個(gè)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(jì)算過程如下：（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(gè)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(shí)驗(yàn)加以證明。
2．購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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