怎么用示波器定量的测量交流信号的电压有效值

什么是电压有效值

正弦交流电的大小是随着时间变化而变化的，瞬时值的大小在零和正负峰值之间变化，不能反映交流电的做功能力，于是便引入有效值的概念：

如果交流电和直流电分别通过同一电阻，两者在相同的时间内所消耗的电能相等，则该直流电的数值就为交流电有效值的数值。

因为正弦交流电压的有效值等于其峰峰值除以2√2，因此正弦交流电的有效值又称为均方根RMS（Root mean square）。顺带一提，交流电有效值和平均值是两个不同的概念，平均值指电压的绝对值在一个周期内的平均值，数值等于倍有效值。

意义

反映正弦交流电在一个周期内做功的大小等于与该值相等的直流电做功的大小。可以用来计算交流电的功率，反映交流电的大小和强度。

测试步骤

本文测试演示使用泰克MSO46B示波器和泰克TPP1000单端无源探头。

泰克MSO46B示波器带宽高达1.5GHz，6.25GS/s的采样率和62.5Mpts存储深度，垂直分辨率为12位ADC，垂直灵敏度最小值是500uV，可以测量低至500uV的信号。

连接示波器

将探头接入示波器通道接口；探头的探针接入待测信号处；探头地引线接地。

设置示波器

调整示波器的垂直刻度，使待测信号能够在屏幕上完整显示；调整示波器的水平刻度，以便观察待测信号的变化情况。将示波器触发类型设置为边沿触发，触发值设置在交流信号的中间值，触发源选择待测信号的通道口，使波形能够稳定触发。

下面是两种测量交流电有效值的方法

读数测量：直接在示波器上读出信号的电压峰峰值，再用峰峰值除以2√2，得到的值便为有效值。

如上图，使用示波器的光标测量功能，测得交流电的峰峰值为1.254V，经计算得到有效值约为443.3mV。

自动测量

以泰克MSO46B示波器为例，打开示波器测量功能，添加RMS测量项，如下图所示，泰克MSO46B示波器自带RMS测量项，能自动测量信号的电压有效值。

如上图，使用示波器自带的RMS测量功能，测得有效值为443.2mV。

上位机软件测量，可以使用示波器的上位机软件进行测量。本文测试演示使用由深圳仪管家科技有限公司开发的上位机软件——仪管家。该软件支持示波器程控，各种测量和解码功能。

如上图所示，添加RMS测量项，可以测得有效值RMS为443.5339mV。

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