ЖУРНАЛ СТА 1/2021

рительное устройство должно иметь полосу пропускания бо- лее 500 кГц и разрешение для фиксации уровней напряжения 40 дБ (100 мкВ). Этот пример ясно показывает, что на точ- ность измерения истинного среднеквадратического значения чрезвычайно сильно влияют форма измеряемого сигнала, ши- рина полосы пропускания и разрешение. Любое устройство измерения истинного среднеквадратиче- ского значения должно быть способно точно реализовать формулу (3). Тонкость этого утверждения состоит в том, что электронная реализация формулы (3) требует, чтобы устрой- ство имело очень широкую полосу пропускания и было спо- собно распознавать малые измеряемые величины. П ИК - КОЭФФИЦИЕНТ Ещё одним показателем качества источника питания, часто используемым для описания периодической временноˆй функции напряжения (тока), является пик-коэффициент, или пик-фактор (Crest Factor – CF ). Это показатель, характери- зующий способность источника питания питать нелинейную нагрузку, потребляющую импульсный ток. Пик-коэффици- ент для конкретной формы волны определяется как пиковое значение, делённое на среднеквадратическое значение: (6) Для ранее приведённых типовых случаев RMS можно вы- числить и CF : 1. Чистая синусоида: 2. Меандр: CF = 1. 3. Несимметричная периодическая импульсная волна со спадами D : 4. Симметричная периодическая треугольная волна: 5. Выпрямленная двухполупериодным выпрямителем синусоида: 6. Выпрямленная однополупериодным выпрямителем синусоида: CF = 2. Для рис. 2 получаем: кривая 1: CF = 1,62; кривая 2: CF = 1,24. И ЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА D ATAFORTH RMS Итак, для качественных измерений среднеквадратических значений требуются измерительные приборы, которые точно реализуют уравнение среднеквадратического значения. Эти устройства должны иметь широкую полосу пропускания и хо- рошее разрешение для сигналов низкого уровня, что позво- ляет им поддерживать измерения при высоких значениях пик-коэффициентов. Компания Dataforth разработала два продукта, удовлетворяющих этим требованиям, – True RMS- модули ввода SCM5B33 (рис. 3) и DSCA33 (рис. 4). Оба этих продукта обеспечивают гальваническую изоляцию 1500 В В ЗАПИСНУЮ КНИЖК У ИНЖЕ Н Е РА СТА 1/2021 68 www.cta.ru Двухполупериодное выпрямление, пик 1 В Пилообразная кривая, пик 1 В n An An 2 VRMS, В Ошибка, % Bn Bn 2 VRMS, В Ошибка, % 0 6,36620 × 10 –01 4,05285 × 10 –01 6,366198 × 10 –01 9,9684 5,00000 × 10 –01 2,500 × 10 –01 5,0000 × 10 –01 13,397 1 4,24413 × 10 –01 9,00633 × 10 –02 7,038096 × 10 –01 0,4663 3,18310 × 10 –01 5,066 × 10 –02 5,4833 × 10 –01 5,027 2 8,48826 × 10 –02 3,60253 × 10 –03 7,063643 × 10 –01 0,105 1,59155 × 10 –01 1,267 × 10 –02 5,5976 × 10 –01 3,048 3 3,63783 × 10 –02 6,61689 × 10 –04 7,068325 × 10 –01 0,0388 1,06103 × 10 –01 5,629 × 10 –03 5,6476 × 10 –01 2,181 4 2,02102 × 10 –02 2,04225 × 10 –04 7,069770 × 10 –01 0,0184 7,95775 × 10 –02 3,166 × 10 –03 5,6756 × 10 –01 1,696 5 2,02102 × 10 –02 8,27027 × 10 –05 7,070355 × 10 –01 0,0101 6,36620 × 10 –02 2,026 × 10 –03 5,6934 × 10 –01 1,388 6 2,02102 × 10 –02 3,96386 × 10 –05 7,070635 × 10 –01 0,0061 5,30516 × 10 –02 1,407 × 10 –03 5,7057 × 10 –01 1,174 7 6,52943 × 10 –03 2,13168 × 10 –05 7,070786 × 10 –01 0,004 4,54728 × 10 –02 1,034 × 10 –03 5,7148 × 10 –01 1,017 8 4,99310 × 10 –03 1,24655 × 10 –05 7,070874 × 10 –01 0,0027 3,97887 × 10 –02 7,916 × 10 –04 5,7217 × 10 –01 0,897 9 4,99310 × 10 –03 7,76936 × 10 –06 7,070929 × 10 –01 0,002 3,53678 × 10 –02 6,254 × 10 –04 5,7272 × 10 –01 0,802 10 4,99310 × 10 –03 5,09148 × 10 –06 7,070965 × 10 –01 0,0015 3,18310 × 10 –02 5,066 × 10 –04 5,7316 × 10 –01 0,726 11 4,99310 × 10 –03 3,47453 × 10 –06 7,070989 × 10 –01 0,0011 2,89373 × 10 –02 4,187 × 10 –04 5,7352 × 10 –01 0,663 12 4,99310 × 10 –03 2,45163 × 10 –06 7,071007 × 10 –01 0,0009 2,65258 × 10 –02 3,518 × 10 –04 5,7383 × 10 –01 0,609 13 4,99310 × 10 –03 1,77903 × 10 –06 7,071019 × 10 –01 0,0007 2,44854 × 10 –02 2,998 × 10 –04 5,7409 × 10 –01 0,564 14 1,62610 × 10 –03 1,32211 × 10 –06 7,071029 × 10 –01 0,0006 2,27364 × 10 –02 2,585 × 10 –04 5,7432 × 10 –01 0,525 15 1,41628 × 10 –03 1,00293 × 10 –06 7,071036 × 10 –01 0,0005 2,12207 × 10 –02 2,252 × 10 –04 5,7451 × 10 –01 0,491 16 1,24461 × 10 –03 7,74531 × 10 –07 7,071041 × 10 –01 0,0004 1,98944 × 10 –02 1,979 × 10 –04 5,7469 × 10 –01 0,461 17 – – – – 1,87241 × 10 –02 1,753 × 10 –04 5,7484 × 10 –01 0,435 18 – – – – 1,76839 × 10 –02 1,564 × 10 –04 5,7497 × 10 –01 0,412 19 – – – – 1,67532 × 10 –02 1,403 × 10 –04 5,7510 × 10 –01 0,39 20 – – – – 1,59155 × 10 –02 1,267 × 10 –04 5,7521 × 10 –01 0,371 21 – – – – 1,51576 × 10 –02 1,149 × 10 –04 5,7531 × 10 –01 0,354 22 – – – – 1,44686 × 10 –02 1,047 × 10 –04 5,7540 × 10 –01 0,338 23 – – – – 1,38396 × 10 –02 9,577 × 10 –05 5,7548 × 10 –01 0,324 24 – – – – 1,32629 × 10 –02 8,795 × 10 –05 5,7556 × 10 –01 0,311 25 – – – – 1,27324 × 10 –02 8,106 × 10 –05 5,7563 × 10 –01 0,298 Итоговое значение 7,071068 × 10 –01 0 Итоговое значение 5,7735 × 10 –01 0 Таблица 1 Вычисление RMS с использованием индивидуальных коэффициентов Фурье