ابزار دقیق
فهرست مطالب
RMS و True RMS چیست؟
در علوم الکتریکی و الکترونیکی محاسبۀ Root Mean Square (RMS) یکی از مهمترین محاسبات است که در بسیاری از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی استفاده میشود.
RMS مخفف “میانگین ریشه موج مربع” و همچنین “جذر میانگین مربع” ولتاژ یا جریان AC است. RMS برای اندازه‌گیری دقیق ولتاژ یا جریان AC با دوره‌های تکرار کوتاه و با دقت بالا بسیار مهم است.
فرمول محاسبه RMS برای ولتاژ یا جریان AC به صورت زیر است:
RMS = sqrt ( ( 1/T ) * ∫ ( t1 to t2 ) ( V^2 ( t ) dt ) )
در این فرمول، V(t) ولتاژ یا جریان AC در زمان t، T طول دوره تکرار و t1 و t2 حدود زمانی هستند که می‌خواهیم RMS را در آن بازه بدست آوریم.
برای اندازه‌گیری دقیق RMS در بازه‌های زمانی کوتاه، از دستگاه‌هایی مانند RMS مترها، آنالایزرهای برق و مولتیمترها استفاده میشود. این دستگاه ها قادر هستند RMS ولتاژ و جریان AC را با دقت بالا در بازه های زمانی کوتاه اندازه گیری کنند. برخی از دستگاه‌های اندازه‌گیری RMS، قابلیت اندازه‌گیری RMS سیگنال های DC را نیز دارند.
دستگاه‌های جدیدی نیز در بازار موجود هستند که قابلیت اندازه‌گیری RMS را با دقت بسیار بالا در بازه‌های زمانی کوتاه دارند. برخی از این دستگاه‌ها شامل آنالایزرهای برق دیجیتالی، RMS مترها، اسیلوسکوپ های دیجیتالی و دستگاه های اندازه گیری توان میشوند. همچنین، برخی از این دستگاه ها مجهز به نرم افزارهای مخصوصی هستند که قابلیت ثبت و ذخیره داده های اندازه گیری شده را دارند.
استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری RMS در بسیاری از صنایع و کاربردهای مختلف، از جمله صنایع برق، الکترونیک، خودروسازی، هوافضا و ساختمانی، بسیار مفید است. این دستگاه ها به کنترل کیفیت، ایمنی و بهینه سازی عملکرد تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی کمک میکنند و باعث افزایش بهره وری و کاهش هزینه های این صنایع میشوند. در کل، محاسبۀ RMS و استفاده از دستگاه های اندازه گیری RMS برای کنترل و اندازه گیری ولتاژ و جریان AC با دقت بالا بسیار اساسی است و در افزایش دقت و کیفیت کارها و تولیدات، نقش مهمی دارد.
تفاوت RMS و True RMS
RMS مخفف “میانگین ریشه مربعات” ولتاژ یا جریان AC است. اما در برخی موارد، مانند سیگنال های غیر سینوسی، محاسبه RMS نمیتواند دقیقاً مقدار واقعی ولتاژ یا جریان AC را نشان دهد. به عبارت دیگر، RMS مقداری است که به طور تقریبی معادل روشنایی ولتاژ یا جریان AC است، اما نمیتواند جزئیاتی مانند شکل موج سیگنال را نشان دهد.
در برابر RMS، True RMS (TRMS) حقیقی قابلیت اندازه گیری دقیق مقدار واقعی ولتاژ یا جریان AC را دارد. True RMS با در نظر گرفتن شکل موج سیگنال، میتواند مقدار واقعی ولتاژ یا جریان AC را با دقت بالا حساب کند. True RMS برای اندازه گیری دقیق ولتاژ یا جریان AC در سیگنال های غیر سینوسی، مانند سیگنال های مربعی و مثلثی، بسیار مفید است.
دستگاه هایی که قابلیت اندازه‌گیری TRMS را دارند، مانند دستگاه های اندازه گیری TRMS مترها، آنالایزرهای برق و مولتیمترها، بسیار مفید در اندازه گیری ولتاژ و جریان AC با دقت بالا هستند. همچنین، برخی از دستگاه های اندازه گیری TRMS، مجهز به نرم‌افزارهای مخصوصی هستند که قابلیت ثبت و ذخیره داده‌های اندازه‌گیری شده را دارند.
به طور کلی، در صورتی که سیگنال AC شکل موج سینوسی داشته باشد، محاسبه RMS میتواند به طور تقریبی مقدار واقعی ولتاژ یا جریان AC را نشان دهد. اما در سیگنال های غیر سینوسی، True RMS برای اندازه گیری دقیق مقدار واقعی ولتاژ یا جریان AC بسیار مهم است.
بیشترین تفاوت بین RMS و TRMS در این است که RMS تنها میانگین ریشه مربعات مقادیر ولتاژ یا جریان AC را محاسبه میکند، در حالی که TRMS با در نظر گرفتن شکل موج سیگنال، میتواند مقدار واقعی ولتاژ یا جریان AC را با دقت بالا حساب کند.
در سیگنال‌های سینوسی، محاسبه‌ی RMS با دقت بالایی مقدار ولتاژ یا جریان AC را نشان میدهد، زیرا سیگنال سینوسی شکل موج خطی دارد و میانگین ریشه مربعات آن برابر با میانگین مقادیر ولتاژ یا جریان AC است. اما در سیگنال های غیر سینوسی، مانند سیگنال‌های مربعی و مثلثی، محاسبه‌ی RMS نمیتواند دقیقاً مقدار واقعی ولتاژ یا جریان AC را نشان دهد، زیرا شکل موج سیگنال متفاوت است.
به عنوان مثال، در یک سیگنال مثلثی، محاسبۀ RMS با استفاده از فرمول RMS اصلی، مقداری حاصل میکند که فقط با در نظر گرفتن ارتفاع مثلث، تخمینی از مقدار ولتاژ یا جریان AC را نشان میدهد. اما TRMS با در نظر گرفتن شکل موج مثلث، میتواند مقدار واقعی ولتاژ یا جریان AC را با دقت بالا حساب کند.
استفاده از دستگاه های اندازه گیری TRMS، از جمله آنالایزرهای برق TRMS و RMS مترها، بسیار مفید در بسیاری از صنایع و کاربرد های مختلف است. این دستگاه ها به کنترل کیفیت، ایمنی و بهینه سازی عملکرد تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی کمک میکنند و باعث افزایش بهره وری و کاهش هزینه های این صنایع میشوند.
در کل، با در نظر گرفتن تفاوت های RMS و TRMS و استفاده از دستگاه های اندازه گیری TRMS در بسیاری از کاربردها، می‌توان به دقت بیشتر در اندازه گیری ولتاژ و جریان AC و بهبود کیفیت و عملکرد تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی دست یافت.
نمونه دستگاه های پیشرفته با استانداردهای سطح بالا – مولیتیمتر های True RMS
(با اطمینان خرید کنید)
