Что такое «True RMS»?

На многих измерительных приборах, как правило достаточно дорогих, стоит волшебная маркировка «TrueRMS». Продавцы нахваливают такие приборы, впрочем, не всегда даже в силах объяснить, что это такое. Давайте разберемся, стоит ли переплачивать за такую «честность»? (примечание: «true», в переводе с английского, означает истинный, верный)

True RMS – означает «истинное среднеквадратичное значение» тока. Таким образом, данное обозначение относится к измерению значений переменного тока и напряжения.

Обычные (более простые и дешёвые) измерители работают по принципу «усреднения показаний среднеквадратического значения». Наиболее распространённый способ заключается в следующем: входной сигнал выпрямляется, определяется его среднее значение и умножается на соотношение среднего и среднеквадратичного значения идеальной синусоиды (коэффициент 1,1).

Но в современном мире нас все больше окружают приборы с несинусоидальными характеристиками потребляемого тока: компьютеры, регуляторы освещения, частотные преобразователи и прочее оборудование, которое вносит импульсные искажения в форму сигнала измеряемого напряжения или тока.

И, чем больше форма сигнала отличается от синусоиды, тем больше искажаются показания обычного (не «True RMS») прибора. Например, при измерении тока потребления ШИМ — значения могут завышаться на 10%, а нагрузки в виде однофазного диодного выпрямителя – занижаться на 40%… В реальной жизни, это выражается в ситуациях, когда измерения показывают ток нагрузки 12А, а автомат на 16А постоянно «выбивает».

Как же измерить реальное значение искаженного сигнала? Тут на помощь приходят приборы класса «True RMS». В современных мультиметрах и токовых клещах используются усовершенствованные технологии определения реального эффективного значения переменного тока, не зависимо от формы его кривой. Не будем углубляться в теоретические основы и формулы – нас интересует практическая ценность. А на практике – специальные преобразователи хоть и удорожают измерительные приборы, но зато позволяют получать истинное значение измеряемой величины.

С развитием электроники, функция «TrueRMS» стала доступна не только в приборах промышленного назначения, но и в относительно недорогих мультиметрах.

Рассказать друзьям!27 Февраль, 2019.

RMS означает среднеквадратичное значение, а TRMS (True RMS)  — истинное среднеквадратичное значение. Инструменты TRMS намного более точны, чем RMS при измерении переменного тока. Вот почему все мультиметры в каталоге PROMAX имеют возможности измерения True RMS.

Различия между измерениями с использованием стандартного мультиметра и мультиметра True RMS

Почему необходимо измерение RMS или True RMS?

Поскольку напряжение синусоидальной волны изменяется во времени, оно не равно ее пиковому напряжению. Эффективное напряжение переменного тока является его эквивалентностью в виде напряжения постоянного тока и может быть рассчитано только с помощью RMS True RMS приборов.

Синусоида 170 В и эффективное напряжение 120 В

Что такое RMS?

RMS означает «Среднеквадратичный квадрат», который является математической формулой, которая внутренне вычисляется инструментами, способными использовать RMS значение для проведения измерений. Эта формула упрощена прибором для учета только положительного пика синусоиды:

Математическая формула, применяемая RMS мультиметром

Среднеквадратичное измерение надежно, когда синусоидальная волна идеальна, потому что это измерение учитывает только пиковое значение формы волны.

Итак, что происходит, когда синусоида не идеальна? Это значит, что происходит в РЕАЛЬНОМ мире?

Что такое True RMS? Это самое надежное измерение

RMS измерения нельзя считать надежными, потому что в настоящее время в любой установке имеется множество источников шума, из-за которых форма волны переменного тока никогда не бывает идеальной.

В измерении True RMS (истинное среднеквадратичное значение) используются более сложные математические формулы, которые позволяют приблизить значение к реальности, чем RMS. В дополнение к пиковым значениям они берут несколько выборок значений по каждому циклу.

Математическая формула, применяемая мультиметром True RMS Идеальная синусоида (слева) и волна ближе к реальности (справа) под воздействием шума

Весь этот шум вызван приводами, переменными переключателями, приборами, компьютерами, дешевыми блоками питания маршрутизаторов, зарядных устройств и т. д

По этой причине, поскольку синусоидальная волна никогда не бывает совершенной, надежные измерения в установках переменного тока — это только измерения, выполненные мультиметрами True RMS.

Краткий обзор мультиметров PROMAX

PROMAX является ведущим производителем испытательных и измерительных систем, оборудования для эфирного вещания и для распределения телевизионного сигнала. Наша линия продуктов включает измерительные приборы для кабельного, спутникового и эфирного телевидения, беспроводных и волоконно-оптических сетей, и FTTH GPON анализаторов. DVB-T модуляторы, IP стримеры и IP преобразователи (ASI, DVB-T) являются одними из последних достижений компании.

Интересные ссылки

True RMS мультиметры MD-200C: Цифровой мультиметр TRMS FP-2: True RMS Мультиметр студенческой серии PD-183: Цифровые мультиметры промышленной серии

Приветствую всех посетителей сайта!

Все мультиметры, с которыми мне приходилось иметь раньше дело были оснащены обычными ЖК дисплеями. Мультиметры начального уровня, например DT 830, не имеют даже подсветки. В более дорогих и современных эта опция уже есть.

Обозреваемый RICHMETERS  RM409B оснащен новым типом дисплеев – дисплеем EBTN. Такой экран в отличии от обычных ЖК дисплеев имеет черный фон, а символы наоборот светлые, что позволяет работать с прибором даже при полном отсутствии освещения. При этом такой дисплей обладает еще и превосходными углами обзора.

Второй особенностью RM409B является отсутствие кругового селектора видов измерений – здесь вместо него кнопки.

Из приятных бонусов – небольшие размеры, аналоговая шкала, питание от двух батареек типа АА и как признак хорошего тона —  True-RMS.

Поставляется прибор в коробке с минимумом надписей и изображением, за которое сразу цепляется взгляд.

Коробка немного пострадала в пути, но содержимое сохранила.

Как видим, мультиметр действительно необычный – у него отсутствует круговой селектор, но начать предлагаю с принадлежностей.

Не читая инструкции, лишь по содержимому комплекта поставки  можно понять, что RM409B способен измерять температуру. Термопара здесь добротная и спрятана в металлический корпус. Такие термопары несколько медлительнее, чем незащищенные, но гораздо надежнее.

Провод в виде пружины растягивается на один метр, стремится сжаться, что может быть не всегда удобным при измерениях, но такова цена защищенности и надежности.

Комплектные щупы имеют длину 80 см. Они достаточно мягкие, но не силикон – в морозилке твердеют и теряют гибкость, однако быстро восстанавливают ее.

Как и многие щупы в последнее время, комплектные снабжены заглушками, а на наконечники надеты колпачки.

На ручки нанесли предупреждающую надпись о максимальном токе – 10 Ампер.

Колпачки на наконечниках играют не абы какую роль. Без них категория щупов по электробезопасности CAT II 600 Вольт, с ними категория безопасности остается прежней, но предел по допустимому напряжению возрастает до 1000 Вольт.

Если присмотреться к надписям на мультиметре, то его категории измерений CAT II 1000 Вольт и CAT III 600 Вольт.

Другими словами, если хотите применять мультиметр не только в быту (CAT II 1000), то щупы следует заменить на CAT III 600 Вольт.

Подробно вопросы категорийности измерений можно изучить здесь.

Приступая к рассмотрению самого мультиметра  RICHMETERS RM409B обратим внимание на его характеристики:

Дополнительные, но важные «плюшки», которыми обладает прибор:

— функция NCV;

— функция прозвонки;

— определение падения напряжения на диодах.

Из объемной инструкции приведу лишь страницы, где указаны пределы измерений и точность в этих пределах.

Габариты мультиметра соответствуют заявленным 145 * 74 * 35 мм. RICHMETERS  RM409B выполнен в том же формфакторе, что и многим хорошо известные Aneng 8001, RM102 и т.д., но немного крупнее их.

Несмотря на некоторые изменения размеров, прибор все так же удобно лежит в руке, а благодаря тому, что в конструкцию корпуса добавили резиновую вставку-бампер, мультиметр не выскальзывает из рук.

Токоизмерительные гнезда прикрывает наклейка с напоминанием о том, что измерять напряжение в данном режиме нельзя.

Противоскользящая «галоша» охватывает большую часть боковых и нижней стороны корпуса. Сзади располагается откидывающаяся подставка (фиксируется в «галоше» двумя выступами, входит плотно и самопроизвольно не открывается) и батарейный отсек.

Питается мультиметр от двух батареек типа АА, крышка отсека фиксируется винтом, который вкручивается в латунную гайку.

Для того, чтобы при замене батареек не потерять винт на него надел шайбу из термоусадки. Сделал из того, что было под рукой, а прежде еще на старых советских приборах обычно ставили картонную. Делать не обязательно, но так немного удобнее.

Подставка в открытом положении позволяет изменить угол наклона и сделать считывание информации более удобным.

Включается прибор двухсекундным удержанием кнопки Power. При этом слышно щелканье контактов реле, а в первую секунду после включения дисплей демонстрирует все свои возможности.

Включение и первые минуты использования мультиметра наглядно продемонстрировали преимущества дисплеев EBTN – таких углов обзора мне видеть в мультиметрах с обычными ЖК дисплеями не приходилось.

После включения мультиметр устанавливается в режим измерения постоянного напряжения с автоматическим выбором диапазона измерений.  Для перевода в ручной нужно кратко нажать кнопку RANGE. Ею же выбираются пределы измерений. На примере измерения напряжения: 999,9 mV,  9,999 V, 99,99 V, 999,9 V. Для возврата в автоматический режим кнопку RANGE нужно зажать на пару секунд.

Как и в случае с автоматическим выбором диапазона измерений, подсветка дисплея работает по умолчанию всегда. Чтобы не высаживать батарейки в приборе предусмотрен энергосберегающий режим – через пять минут мультиметр отключается. За минуту до выключения он предупреждает пятью короткими звуковыми сигналами, а перед выключением длительным. Чтобы выключить режим энергосбережения нужно перед включением зажать кнопку «RANGE» и включить мультиметр.

Замеры и сравнения начнем с милливольт.

На 600 миллиВольтах Aneng сдается и показывает символ OL, в то время как RICHMETERS RM409B автоматически меняет предел измерений.

При бОльших напряжениях мультиметры так же давали практически идентичные данные.

Измерение переменного напряжения сопровождается измерением его частоты.

МиллиВольты снимал с экрана между обмотками и тут частота отличная от 50 Герц. Одно слово — наводки.

При измерении напряжения на обмотках и в сети частоту показывает верно.

Последняя функция, которая активируется кнопкой работы с напряжениями – это функция безконтактного детектора напряжения  NCV. Прибор не сможет найти проводку в стене, но поверхностные провода и токоведущие части под напряжением найдет, издавая звуковые сигналы и подсвечивая сегменты на дисплее.

Кнопка измерения миллиВольт и температуры.

Предел измерения постоянного и переменного напряжений в миллиВольтах ограничен пределом в 100 мВ в автоматическом режиме. При переводе в ручной режим становятся доступны два поддиапазоне – 9,999 мВ и 99,99 мВ.

Значения измеряемой температуры отображаются сразу в двух единицах измерения одновременно – градусах Цельсия и Фаренгейта. Вода закипела при 99 градусах по Цельсию.

Значения однопроцентных сопротивлений прибор измеряет очень достойно.

Функции прозвонки цепи и определения падения напряжения на диодах объединили в одном подпункте – можно выполнять нужную операцию не переключая режим. Прозвонку цепи здесь реализовали как нужно, без заиканий и задержек с непрерывно пищащим зуммером.

С измерением емкости конденсаторов мультиметр справляется отлично. Показания Richmeters  RM409B и Aneng 8001 разнятся крайне незначительно и укладываются в заявленные погрешности мультиметров.

Неэлектролитические конденсаторы 5100 пФ и 0,1 мкФ. (Для экономии времени замеры сразу на двух мультиметрах с последующим обменом конденсаторами).

Электролитические конденсаторы 100 мкФ и 1000 мкФ (алгоритм тот же).

Возможности измерения частоты сигнала проверял, подавая сигнал с генератора JDS6600 с дублированием измерений Aneng 8001. Хотя заявлена возможность измерять частоту до 5 МГц, RM409B фиксирует и более высокие значения, а кроме синусоиды, меандра и треугольника, может воспринимать и сигналы необычной формы. На фото граничные для RM409B частоты и на отдельных сигналах Aneng 8001 выкидывает белый флаг.

В обозреваемом RICHMETERS  RM409B  очень удачно реализована  функция измерения силы тока. Кнопки активации такого режима здесь нет. При подключении щупа к токоизмерительному гнезду режим измерения силы тока включается автоматически.

Так как  Aneng 8001 чуть привирает при измерении тока, то в сравнительных тестах он был заменен на BSIDE ADM08D и оба мультиметра показали одинаковые результаты.

Для измерения силы переменного тока, установив щуп в покоизмерительное гнездо, нужно кратко нажать кнопку включения/выключения.

Здесь приборы так же дали одинаковые результаты. В качестве нагрузки были светодиодный светильник,  паяльник и фен в двух режимах.

Ну, и в качестве вишенки на торте – TrueRMS, измерение среднеквадратических значений переменного тока. Этот режим реализован не во всех мультиметрах и потому не всеми мультиметрами можно правильно оценить величину тока или напряжения в схемах с симисторами, на выходе безперебойных блоков питания и т.д., т.е. там где, уже нет синусоиды, а есть форма сигнала приближенная к ней.

В  качестве примера измерение напряжения на выходе безперебойника, отключенного от сети и работающего от внутреннего аккумулятора. Простенький мультиметр в силу своего нехитрого конструктива дает неверные данные, в то время как RICHMETERS  RM409B показывает правильное значение напряжения.

Если кратко нажать на  кнопку HOLD, то данные на дисплее будут зафиксированы. Если же кнопку зажать на 2 секунды, то активируется режим REL – режим относительных измерений.

В завершении разборка.

Корпус скреплен четырьмя винтами, внутри чисто и сразу в глаза бросается реле. За мозговую активность мультиметра отвечает клякса, что дешевле в производстве, чем корпусные элементы и встречается повсеместно в мультиметрах. Установлены два предохранителя распространенного типоразмера. До обратной стороны платы не добрался – токоизмерительные гнезда вклеены, а распаивать не стал – смотреть там кроме контактных площадок нечего.

В ходе тестирования  RM409B  доказал свою профпригодность. На мой взгляд, это один из самых удачных мультиметров в своем ценовом диапазоне. Наряду с точностью  и повторяемостью результатов измерений, компактные размеры, отсутствие вращающегося селектора видов работ, большие углы обзора дисплея и высокая контрастность, а так же TrueRMS делают RICHMETERS  RM409B весьма конкурентоспособным при выборе мультиметра.

Используемые источники:

• https://va-rus.ru/polyeznaya-informatsiya/chto-takoe-truerms/
• https://www.promax.es/ru/новости/561/что-означают-rms-и-true-rms-здесь-мы-объясним-вам-различия/
• https://www.ixbt.com/live/instruments/multimetr-richmeters-rm409b-true-rms-s-neobychnymi-displeem-knopochnym-selektorom-vidov-izmereniy-i-otlichnymi-uglami-obzora.html