Elektronik Mätningar: Hur mäter växelström - dummies

Med likström är det enkelt att bestämma spänningen som finns mellan två punkter i en elektronisk krets: Du mäter bara spänningen med en voltmeter. Med växelström är emellertid mätningen av spänningen inte så enkel. Det beror på att spänningen i en växelströmskrets ändras ständigt.

Det finns faktiskt tre sätt att mäta spänning i en växelströmskrets. De tre sätten är:

• Toppspänning: En mätning av den största spänningen mellan 0 V och den högsta punkten på AC-cykeln. Det är den maximala spänningen som växelspänningen uppnår.

• Peak-to-peak spänning: Skillnaden mellan växelströmens högsta och lägsta toppar. I de flesta AC-spänningar är topp-spänningen dubbelt toppspänningen.

• RMS-spänning: Kretsens genomsnittliga spänning; kallas också medelspänning . RMS står för root mean square , men det är bara viktigt om du studerar för en tentamen eller något. RMS-spänning är långt ifrån det vanligaste sättet att specificera spänningen hos en växelströmskrets.

  När vi exempelvis säger att spänningen vid ett hushållsuttag är 120 VAC, betyder det egentligen att RMS-spänningen är 120 V.

  Om växelspänningen följer en sann sinusvåg är RMS-spänningen lika med 0. 707 gånger toppspänningen. Eller för att vrida den är toppspänningen lika med ungefär 1. 4 gånger RMS-spänningen. Således är den faktiska toppspänningen vid ett hushållsuttag ungefär 168 V.

  

Den sanna RMS-spänningen är lite knepig att beräkna, eftersom det innebär lite ganska komplicerad matte. RMS beräknas genom att prova den aktuella spänningen i mycket små tidsintervaller. Därefter kvadrates provspänningarna, spänningarna i spänningarna läggs upp och medelvärdet av alla kvadrerade värden beräknas. Slutligen beräknas kvadratroten av medelvärdet. Detta är det faktiska RMS-värdet.

För en sann sinusvåg, förefaller den föregående beräkningen vara mycket nära att multiplicera toppspänningen med 0. 707. För växelspänningar som inte är sanna sinusvågor kan emellertid det faktiska RMS-värdet vara annorlunda än "Multiplicera med 0. 707" genväg skulle ange.

Nästan alla AC-voltmätare rapporterar RMS-spänningen, men endast dyrare AC-voltmätare beräknar det faktiska RMS genom att prova inmatningsspänningen och göra summa-of-the-squares-saken. Billiga voltmätare mäter helt toppspänningen och multiplicerar den med 0.707. Lyckligtvis är det nära nog för de flesta syften.