使用台式数字万用表DMM测量交流有效值

   　 万用表是一种可以测量多种参数的仪表，例如交流(AC)或直流(DC)电压、交流或直流电流、电阻、温度、电容等。 现代化数字万用表采用了数字和逻辑技术，体积越来越小，内置功能越来越多。 通过引入数字技术，数字万用表可以提供图形显示、数据记录和信号数字化以及编程功能，还可与外部设备进行通信。

　　数字万用表怎样用?

　　如果您使用数字万用表(DMM)进行交流电压测量，那么必须要了解您的万用表为您提供的是峰值、平均值、有效值(rms)值还是其他测量值。如果是“其他测量值”，那么您可能会遇到麻烦，通常麻烦出现在交流有效值测量中。今天我们将帮助您了解数字万用表如何利用各种技巧来测量有效值，信号如何影响您的测量质量，以及如何避免常见的测量错误。

　　使用数字万用表 DMM 测量交流有效值

　　测量交流有效值并不像一眼看上去那么简单。如果它十分复杂，那么我们为何担心呢？原因就是真有效值是唯一与信号形状无关的交流电压读数。通常，它是对实际波形最有用的测量。

　　有效值通常用来度量等热值，与等效直流值驱动的电阻负载的功耗数量有关。例如，1Vpk 正弦波为电阻负载提供的功率与 0.707Vdc 信号相同。信号的有效值读数较为可靠，将有助于您更好地了解信号在电路中产生的影响。

　　图 1. 常见电压参数

　　图 1 显示了 4 个常见的电压参数。

　　峰值电压(Vpk)和峰峰值电压(Vpk-pk)非常简单。Vavg 是指一个完整波形周期中所有瞬时值的平均值。下面我们会介绍如何计算 Vrms。如果是正弦波，波形的负半波与正半波恰好抵消，在一个周期中平均值为零。这类平均值不能提供关于信号有效幅度的深入信息，因此，大多数仪表是基于波形的绝对值来计算 Vavg。同样是正弦波，这里可以使用 Vpk x 0.637 来计算(图 2)。

　　图 2. 根据波形绝对值计算的 Vavg。

　　您可以先求波形中每个点的平方值，再求它们的平均值，最后求平均值的平方根，由此计算出 Vrms。如果是纯正弦波，您可以利用一些捷径：只需用 Vpk x 0.707 或 Vavg x 1.11 即可。经济实惠的峰值响应或平均值响应仪表正是根据这些换算系数而设计的。

　　换算系数仅适用于纯正弦波。对于其他类型的信号，使用此方法得到的答案是错误的。如果您使用的仪表并不是专门针对此任务设计的，那么您很可能出现严重的错误--取决于仪表或信号，计算值与正确值可能相差 40% 以上。

　　Vpk 与 Vrms 的比值(即波峰因数)是决定测量精度的重要因素。波峰因数衡量的是波形峰值相对于其有效值的高度。波峰因数越高，进行准确的交流测量就越难。

　　有两个测量挑战与高波峰因数有关。

　　第一个挑战涉及输入范围。想象一个脉冲串有非常低的占空比和相对较高的峰值幅度。这样的信号会导致仪表同时需要测量高峰值和非常低的有效值，这可能会在高端造成过载问题，并在低端造成分辨率问题。

　　第二个挑战就是信号中的高频能量较大。一般而言，高波峰因数意味着存在更多谐波，这会给所有仪表带来麻烦。尤其是峰值和平均值响应仪表，想要测量有效值会面临重重困难。

       以上就是使用台式数字万用表DMM测量交流有效值的方法介绍，更多信息欢迎登录安泰测试进行咨询访问。