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50 的平方根或 7.071. 计算正弦波和三角波的有效值相当简单;

有效值等于 Vpk 除以波峰因数. 然而, 计算 脉冲串的交流有效值则稍为复杂: 使用此公式, 图5中具有 2% 占空比的

2 Vpk 脉冲串的理论有效值约为

280 mV. 即 使在此例中, 其有效值已经超出了指定的 性能范围, 但真有效值仪表读数为 275.9 mV. 另一方面, 平均响应仪表读数为

73 mV, 误差达到 74%. 这是一个极端的例 子, 但是能够让您清楚地了解高波峰因数 会给您的测量带来什么影响. 让我们再看看另一个波形--图6中显示 的包含噪声的杂乱正弦波. 真有效值仪表 的读数为 348.99 mV, 此结果接近数字示 波器测量所得的

345 mV. 平均响应仪表 将该值设为

273 mV, 误差超过 20%. 这一 误差是由平均响应仪表有限的带宽所致. 信号包含高频能量, 而平均响应仪表未将 其考虑在内.

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1 pk rms V V CF CF ? ? = * ? ? ? ? ? 图5. 测量低占空比脉冲串的有效值 图6. 测量噪声正弦波的有效值

07 | 是德科技 | 使用数字万用表更好地进行交流有效值测量――应用指南 第3个技巧: 避免常见的测量陷阱. 如果一个交流有效值读数意义不明, 这是 否自动假定您的电路有问题, 而问题可能 出在您如何进行测量上. 下列为可能影响 有效值测量的常见陷阱. 我们已经遇到了 一些陷阱, 您在之前可能也已经遇到过. 低于满量程的测量 大多数仪表规定交流输入最低为满量程 的5% 或10% (有一些最低仅为满量程的 1%) . 为了实现最大精度, 测量需要尽可 能地接近满量程. 有时, 如果手动设置可 以帮助您最大化输入范围, 您可能需要放 弃自动定标. 交流或直流耦合 当您忙碌起来时, 很容易忽略这个简单的 问题. 如果您的仪表为交流耦合 (或具有 可选的交流耦合) , 它会以与输入信号串 联的形式插入一个电容器, 电容器会阻隔 您的信号中的直流分量. 取决于信号和您 想要获得的结果, 测量可能令人满意或适 得其反. 如果您期待包含直流分量, 但是仪表为交 流耦合, 那么其结果可能大错特错. 请注 意, 如果您需要测量较大直流偏置上的较 小交流信号, 而您的仪表无法直接提供交 流+直流功能, 您可以使用交流耦合测量 交流分量, 再单独测量直流分量. 然后, 您可以使用有效值加法将二者相加: 高波峰因数信号的饱和问题 高波峰因数信号除了会导致高频分量问 题, 还会对输入范围造成破坏. 请回想一 下2% 占空比的脉冲串. 其7+ 的波峰因 数意味着峰值比有效值高出

7 倍多. 这意 味着您的仪表需要为低有效值提供足够的 幅度分辨率, 避免高峰值达到饱和. 更糟糕的是, 您通常根本无法获得波峰因 数饱和的过载指示. 您必须检查仪表的最 大峰值因数指标, 并避免它们超标. 带宽错误 如果测量中没有包含更多的谐波分量, 谐 波较多的信号就可能产生低读数的测量结 果.请检 查仪器的技术资料, 了解您需 要多少带宽.然后确保您的信号未超过 带宽. 自热错误 高压会使仪表的信号调理元器件温度上 升, 从而导致测量值发生偏移. 请注意最 大输入电压;

如您超过该值, 那么在进行 其他测量前, 应给仪表留出冷却的时间. 建立时间 根据定义, 有效值测量要求对被测最低频 率的多个周期计算平均时间. 因此, 如果 您并不在意某个特定测量中的低频分量 而且您的数字万用表具有可选的平均滤波 器, 那么请切换至更快的滤波器. ( )