原创 高精度数字表揭秘系列（五）：AC真有效值的测量方法

对于正弦波，波形的负半周与正半周相抵消，一个周期的平均值为0。由于不能从平均值了解信号的有效幅度，因此大多数仪表都按波形绝对值计算Vavg. 对于正弦波，Vavg=Vpk x 0.637

真有效值是波形中各点的均方根值。对于纯正弦波来说，用最简单的计算办法就是Vrms=Vpk x 0.707 或Vavg x 1.11. 很多廉价的万用表就是用这种方法获得有效值。这种方法只对纯正弦波有用， 对其他的波形会产生很大的误差。因此，有时我们可能会遇到这样的现象，即用不同的数字表测量真有效值，测量的结果大相径庭。

要获得满意的真有效值测量精度，我们首先要了解您手中的数字表是用何种方法测量有效值的。 归纳起来，通常有4种方法来测量有效值，即热转换、 峰值或平均值计算、专用IC模拟运算和数字直接采样。 

热转换是一种古老的有效值测量技术。它是用被测交流信号加在纯电阻上，在该电阻上加个热电偶，然后由万用表的DC测量读出热电偶的输出， 再转化成输入AC的有效值。这种方法的优点是适用与高带宽、高峰值因子的信号，而且提供真有效值的测量。其缺点是成本高、难以同时兼顾测量速度和精度。在目前市场上最流行的数字表，如安捷伦的34401A， 34410A中，已经不采用这种技术

 第二种方法就是我们刚才提到的那种在廉价数字表中使用的峰值和平均值再乘一个系数的方法，以获得有效值。这种方法只适用于纯正弦信号

 第三种方法就是目前最流行的专用IC模拟运算法。例如典型的34401A。 这种方法是用一个内置的模拟IC， 直接对输入信号的均方根值进行运算， 从而获得有效值。这种方法适合各种类型信号的测量。但当峰值因子过大之后，其精度也将明显下降。

 第四种方法是直接数字采样法。在安捷伦的34410A和34411A中，利用的就是这种方法。其优点更高的分辨率和精度，而且适用于峰值因子更高的交流信号， 例如低占空比的脉冲串。

 因此，在您测量交流有效值的时候，首先要看看自己手中的万用表是用什么方法测量的。 其次，测量精度与信号的峰值因子有着密切的关系。关于这个话题，我们将在下一篇文章中讨论