Medición del voltaje de RMS verdadero de diferentes formas de onda: ¿error?

1

Estoy tratando de medir el voltaje True-RMS para estos tres tipos de ondas de CA:

(frecuencia, amplitud - forma de onda):
1) \ $ 200Hz \ $, \ $ 2V \ $ - onda sinusoidal
2) \ $ 150Hz \ $, \ $ 3V \ $ - onda triangular
3) \ $ 250Hz \ $, \ $ 2V \ $ - onda cuadrada

Estoy usando un generador de funciones y tres multímetros diferentes en paralelo: un multímetro digital de alta precisión - Agilent 34450A y dos multímetros analógicos antiguos (alrededor de 15-20 años). El problema es que esperaba que los multímetros analógicos leyeran erróneamente los valores RMS de las ondas triangulares y cuadradas, porque no deberían leer el valor RMS correcto a menos que estemos midiendo una onda sinusoidal de CA. Pero, sus lecturas estaban bastante cerca de lo que leía el multímetro digital. Estoy confundido por este resultado. ¿Alguna explicación de por qué sería así?

    
pregunta A6EE

1 respuesta

3

En términos generales, los voltímetros de CA se clasifican en uno de dos tipos: respuesta promedio y respuesta RMS. Las respuestas promedio suelen ser menos costosas y son adecuadas para medir señales de onda sinusoidal solamente. Los voltímetros de CA que responden al verdadero RMS mostrarán correctamente el valor RMS de cualquier forma de onda periódica aplicada.

Además, la impedancia de salida del generador de funciones es probablemente de 50 ohmios. Si la señal de salida de su generador de funciones NO se entrega en una impedancia de carga de 50 ohmios, entonces el voltaje medido por el voltímetro de CA probablemente duplicará el voltaje que usted estableció en el generador de funciones, por ejemplo, si configura el voltaje de salida del generador de funciones para 2 V, pero el voltímetro de CA lee 4V cuando la señal está conectada directamente a la entrada del voltímetro de CA sin una carga de terminación de 50 ohmios. ¿Por qué es esto? Esa es la pregunta que debe hacerse y comprender porque la adaptación de impedancia (o la falta de la misma) afecta las mediciones de voltaje de CA realizadas con todo tipo de equipos de prueba: voltímetros de CA, osciloscopios, etc. [CONSEJO: En la Figura 1 a continuación, el generador de funciones arbitrarias establece el voltaje de \ $ V_ {FGEN} \ $ para duplicar (2x) el valor del nivel de voltaje ingresado por el usuario a través de los controles del panel frontal del generador de arb. Por ejemplo, el usuario especifica un voltaje de salida de \ $ 1 \, V \ $, pero el valor interno de \ $ V_ {FGEN} \ $ 'está configurado para \ $ V_ {FGEN} = 2 \, V \ $. De nuevo: ¿Por qué se hace esto?] )

También, al poner los tres voltímetros de CA en paralelo, debe considerar cómo las impedancias de entrada de los medidores afectarán la medición. Por ejemplo, la impedancia de entrada de Agilent 34450A para el modo "AC Volts" es \ $ 1 \, M \ Omega \ $ en paralelo con \ $ < 100 \, pF \ $. Si pongo tres de estos Agilent 34450A en paralelo en la salida del generador de funciones, tengo el circuito que se muestra en la Figura 1. La carga que ve el generador de funciones es aproximadamente \ $ 1 \, M \ Omega / 3 = 333.3 \, k \ Omega \ $ en paralelo con \ $ < 100 \, pF * 3 = 300 \, pF \ $. Dada esta información, uno puede ejecutar los cálculos para determinar el valor de voltaje de CA RMS teórico que se debe medir en cualquiera de los medidores 34450A. Por supuesto, en su caso, deberá determinar la impedancia de entrada de cada voltímetro de CA que esté utilizando y, en consecuencia, ajustar los componentes y los valores de los componentes en la Figura 1.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 1.

    
respondido por el Jim Fischer

Lea otras preguntas en las etiquetas