Mis on RMS-pinge: meetodid ja selle võrrandid

Mis on RMS-pinge: meetodid ja selle võrrandid

Elektroonika valdkonnas kuuleme sageli termineid vaheldumisi ja otseselt praegune . Niisiis, vahelduv lainekuju on see, mis on seotud vahelduvvooluga. See tähendab, et see on perioodiline lainekuju, mis lülitub negatiivsete ja positiivsete väärtuste vahel. Ja selle esitamiseks kasutatakse kõige üldisemat lainekuju tüüpi sinusoidaalset lainekuju. Alalisvoolu lainekuju saavutamisel on voolu ja pinge väärtused põhimõtteliselt stabiilsed. Nii lihtsustatud on stabiilsete väärtuste ja ka nende suuruse väärtuste esitamine. Kuid vastavalt ülaltoodud arutelule ei ole vahelduvvoolu lainekuju väärtused nii lihtsad kui selle tõttu, et see varieerub pidevalt vastavalt ajale. Selle teadmiseks on palju meetodeid ja kõige populaarsem meetod on “RMS-pinge”. See artikkel selgitab selgelt kogu RMS-pingeteooriat, selle võrrandeid, rakendatavaid meetodeid ja teisi.



Mis on RMS pinge?

Definitsioon: Esiteks laiendatakse seda kui ruutkeskmist väärtust. Üldine määratlus, mille paljud on selle jaoks andnud, on arvutatud vahelduvvoolu kogus, mis annab sama koguse alalisvoolule vastavat küttevõimsust võim , kuid RMS-pingel on täiendav funktsionaalsus. Seda nimetatakse √ koheselt loodud väärtuste topeltfunktsiooni keskväärtusest.


Väärtus on tähistatud tähega VRMSja RMS praegune väärtus on IRMS.





RMS pinge lainekuju

RMS pinge lainekuju

RMS-väärtused arvutatakse ainult sinusoidaalse pinge või voolu kõikuva aja kohta, kus laine suurus muutub vastavalt ajale, kuid mida ei kasutata alalisvoolu lainekuju väärtuste arvutamiseks, kuna suurus jääb konstantseks. Võrreldes vahelduvvoolu siinuslaine RMS-väärtust, mis edastab sarnase hulga elektrienergiat, antud koormusega kui sarnast alalisvooluahelat, tuntakse seda väärtust efektiivväärtusena.



Siin on tegelik praegune väärtus tähistatud kui Iefja tegelik pinge väärtus on Vef. Või muul juhul öeldakse efektiivväärtusena ka see, kui palju alalisvoolu laine amprit või volti on sarnane võimega genereerida sarnast võimsust.

Võrrand

Tähtsam on teada RMS pinge võrrand kus seda kasutatakse paljude väärtuste arvutamiseks ja põhivõrrand on


VRMS= Vtipp-pinge* (1 / (√2)) = Vtipp-pinge* 0,7071

RMS pinge väärtus põhineb vahelduvvoolu laine suuruse väärtusel ja see ei sõltu ei faasi nurgast ega sagedusest vahelduvvoolu lainekuju.

Näiteks: kui vahelduvvoolu lainekuju tipppinge oli 30 volti, arvutatakse RMS pinge järgmiselt:

VRMS= Vtipp-pinge* (1 / (√2)) = 30 * 0,7071 = 21,213

Saadud väärtus on peaaegu identne nii graafilises kui ka analüütilises meetodis. See juhtub ainult sinusoidaalsete lainete korral. Kui mitte-sinusoidaalsetes lainetes on graafiline meetod ainus võimalus. Tipppinge kasutamise asemel saame arvutada, kui pinge on kahe tippväärtuse vahel, mis on VP-P.

The Sinusoidsed RMS väärtused arvutatakse järgmiselt:

VRMS= Vtipp-pinge* (1 / (√2)) = Vtipp-pinge* 0,7071

VRMS= Vtipp-pinge* (1/2 (√2)) = Vtipp-tipp* 0,3536

VRMS= Vkeskmine* ( / (√2)) = Vkeskmine* 1.11

RMS pinge ekvivalent

Siinuslaine või isegi mõne muu keerulise lainekuju RMS pinge väärtuse arvutamiseks on peamiselt kaks üldist lähenemisviisi. Lähenemised on

  • RMS pinge graafiline meetod - Seda kasutatakse mitte-siinuslaine RMS-pinge arvutamiseks, mis varieerub vastavalt ajale. Seda saab teha suunates lainele keskordinaate.
  • RMS pinge analüüsimeetod - Seda kasutatakse laine pinge arvutamiseks matemaatiliste arvutuste abil.

Graafiline lähenemine

See lähenemine näitab sama protseduuri RMS väärtuse arvutamiseks laine positiivse ja negatiivse poole jaoks. Niisiis, see artikkel selgitab positiivse tsükli protseduuri. Väärtuse saab arvutada, võttes arvesse konkreetse täpsuse suurust kogu lainekuju ulatuses ühtlaselt jaotatud hetkega.

Positiivne pooltsükkel on eraldatud n võrdseteks osadeks, mida nimetatakse ka keskmisteks ordinaatideks. Kui keskordinaate on rohkem, on tulemus täpsem. Niisiis on iga keskmise ordinaadi laius n kraadi ja kõrgus on laine hetkväärtus üle laine x-telje.

Graafiline meetod

Graafiline meetod

Siin kahekordistatakse laine iga keskmine ordinaatväärtus ja lisatakse see järgmisele väärtusele. See lähenemine annab RMS-pinge ruutu väärtuse. Seejärel jagatakse saadud väärtus keskmiste ordinaatide koguarvuga, kus see annab RMS-pinge keskmise väärtuse. Niisiis, RMS pinge võrrandi annab

Vrms = [keskmiste ordinaatide kogu summa × (pinge) 2] / keskmiste ordinaatide arv

Allpool toodud näites on 12 keskmist ordinaati ja RMS pinge on näidatud

VRMS= √ (V1kaks+ Vkakskaks+ V3kaks+ V4kaks+ V5kaks+ V6kaks+ …… + V12kaks) / 12

Mõelgem sellele, et vahelduvpinge tipppinge väärtus on 20 volti ja 10 keskmise ordinaadi väärtust arvesse võttes on see antud

VRMS= √ (6.2kaks+ 11,8kaks+ 16,2kaks+ 19kaks+ 20kaks+ 16,2kaks+ 11,8kaks+ 6.2kaks+ 0kaks) / 10 = √ (2000) / 12

VRMS= 14,14 volti

Graafiline lähenemisviis näitab suurepäraseid tulemusi sümmeetrilise sinusoidse vahelduvvoolu laine RMS-väärtuste tundmisel. See tähendab, et graafiline meetod on rakendatav isegi keeruliste lainekujude korral.

Analüütiline lähenemine

Siin käsitletakse seda meetodit ainult siinustelainetega, mida on RMS-pingeväärtuste leidmine matemaatilise lähenemise kaudu lihtne. Perioodiline siinuslaine on konstantne ja antud kui

Vt)= Vmax* cos (ωt).

Selles on siinuspinge R RMS väärtust)on

VRMS= √ (1 / T ʃT0Vmaxkaks* midagikaks(ωt))

Kui integraalpiire arvestatakse 0 vahel0ja 3600siis

VRMS= √ (1 / T ʃT0Vmaxkaks* midagikaks(ωt))

RMS-pinge on tervikuna vastavalt vahelduvvoolu pingetele parim kujutamisviis, kus see tähistab signaali suurust, voolu ja pinge väärtusi. RMS väärtus ei sarnane kogu hetkeväärtuste mediaaniga. RMS pinge ja maksimaalse pinge väärtuse suhe on samaväärne RMS voolu ja tippvoolu väärtusega.

Paljud ka multimeetriseadmetest ampermeeter või voltmeeter arvutab RMS-väärtuse täpsete siinuslainete arvessevõtmisel. Mitte siinuslaine RMS-väärtuse mõõtmiseks on vajalik “täpne multimeeter”. RMS lähenemisviisi abil siinuslainele antud väärtus annab sarnase kuumutusefekti, mis on alalisvoolulainel.

Näiteks minakaksR = IRMSkaksR. Vahelduvvoolu pingete ja voolude korral tuleb neid pidada RMS-väärtusteks, kui neid ei loeta teisteks. Niisiis tagab 10 amprine vahelduvvool sarnase kuumutava efekti kui alalisvool 10 amprit ja tippväärtus umbes 14,12 amprit.

Seega on see kõik RMS-pinge mõiste, selle võrrand, sinusoidaalsed lainekujud, nende pingeväärtuste arvutamiseks kasutatud meetodid ja üksikasjalikud andmed RMS pingeteooria sellest. Samuti teadke, kuidas tipppinge, keskmine pinge ja tipp-tipp-pinge teisendatakse RMS-pingeks läbi RMS kalkulaator ?