万用表测方波是有效值还是平均值

只看该作者 · 2012-1-11 10:05

如题。请问一个PWM电压方波，它的有效值和平均值是一回事吗？用万用表量它的电压，量出的是有效值还是平均值？

只看该作者 · 2012-1-11 10:11

万用表采用的是积分ADC，得到的结果为平均值。
BTW,楼主说得有效值是什么意思，有点搞不懂

只看该作者 · 2012-1-12 11:35

用万用表的AC挡出来的应该是有效值，现在万用表大都有真有效值功能的。

1万 · 2012-1-12 11:46

除非有真有效值功能，万用表测交流是平均值测量，正弦有效值显示。

1万 · 2012-1-12 14:25

本帖最后由 xmar 于 2012-1-12 14:30 编辑

一个PWM电压方波（单极波形，就是0v到+V，而不是双极波形-V到+V），它的有效值和平均值是一回事！

只看该作者 · 2012-1-12 17:45

5# xmar

嗯，我也是这样想的。

只看该作者 · 2012-1-13 09:25

本帖最后由 jinghui1978 于 2012-1-13 09:30 编辑

单极性方波的平均值和有效值是一回事吗？求教！

只看该作者 · 2012-1-13 13:56

不是一回事的。

只看该作者 · 2012-1-13 14:21

Urms=Up*a^(0.5)； Uavg=a*Up；
a是占空比，Up峰值--，Uavg 平均值
具体为什么这么计算，去找定义--

只看该作者 · 2012-1-13 19:34

看来有些人对概念清楚，但也有些人迷惑，或者想简单了。我先给出10条概念/事实，然后回答楼主问题。

1、交流电压或直流电压或脉动直流电压，都有有效值、平均值
2、交流电压整流后（理想整流），其有效值不变（因为接一个电阻，发热不变）
3、测量交流电压，有的表是真有效值的，有的不是（是平均并等价正弦波有效值，也就是假有效值）
4、测量电压有三种方式：直流法、交流法、交流+直流法
5、直流法测试电压，就是是取平均值
6、交流法测试电压，首先用电容隔离直流，再测试
7、交流+直流法测试电压，就是AC+DC法，测试的都是整体有效值，也叫做合并直流，一般高档万用表才有
8、极值为-V和+V的方波，平均值为0，有效值为V
9、PWM电压，也就是单极性、极值为0和+1V的方波，平均值为0.5V，交流有效值是0.5V，整体有效值是0.707V。
10、AC+DC法测试的电压的平方，等于直流平方和交流真有效值的平方和。因此，若你的表只有真有效值但没有AC+DC功能，可以测试两次通过计算得到整体有效值。但这种方法对于假有效值的万用表无效。

回答楼主，假设PWM电压为占宽比1:1的方波，电压从0V到1V：
A、方波PWM电压，它的有效值和平均值不是一回事，尽管可能相等。
B、用万用表量它的电压，量出的是什么电压，要看用什么万用表，也要看用什么方式。
B1、万用表直流电压档测试得到的是平均电压，为0.5V
B2、用假有效值电压表的交流档量出的是假有效值，为0.5V
B3、用真有效值电压表的AC档量出的是隔离了直流成分的交流的真有效值，为0.5V
B4、用高档真有效值电压表的AC+DC档量出的是真有效值，为0.707V（即1V除上根号2）

只看该作者 · 2012-1-15 10:40

如果是单片机产生的PWM方波，其为直流电，低电平为0，你可以用示波器看一下（示波器为DC档），即为直流电，就无所谓有效值了，用万用表测量就是此方波的平均值

只看该作者 · 2012-1-16 12:42

感谢10楼，高人啊！

只看该作者 · 2012-11-27 13:15

:D10楼高人，受教了

3万 · 2012-11-27 13:50

10楼回复中，A项后半句错了。

“假设PWM电压为占宽比1:1的方波，电压从0V到1V：
A、方波PWM电压，它的有效值和平均值不是一回事，尽管可能相等。”

不可能相等，除非占空比为100％。但占空比为100％的方波，就是直流。
对方波来说，占空比越小，有效值与平均值的差异越大，而且有效值总大于平均值。有效值与平均值之比，往往称为波形系数。

只看该作者 · 2012-11-27 13:58

本帖最后由 icecell 于 2012-11-27 14:00 编辑

14楼，

用积分算平均值，用平方和的积分算有效值，只要是只有正电源的方波，不管多少占空比，都是一样的吧

倒是对0.707很感兴趣，是做了积分么？那样的话就应该是除以2开根号而不是除以根号2.

3万 · 2012-11-27 14:16

15楼：
你的计算方法有误，请查平均值和有效值的定义，然后实际计算一下即知。
0.707是对正弦函数进行平方，积分，求平均，再开方。在任何一本电工书上都能找到。

只看该作者 · 2012-11-27 14:39

本帖最后由 icecell 于 2012-11-27 14:44 编辑

平均值，有效值，请教一下你，怎么计算。只有正电源的任何占空比的方波
这里是方波，不是正弦。
PWM电压，也就是单极性、极值为0和+1V的方波，平均值为0.5V，交流有效值是0.5V，整体有效值是0.707V。

3万 · 2012-11-27 15:28

回17楼icecell：
无论是什么周期性的电压波形，计算电压有效值都是按照下面公式：

式中u为电压随时间变化的函数。T是周期。
计算电流有效值，只需要将式中U改成I，u改成i。
不同波形，仅仅是函数不同。对单极性幅值为1V的占空比0.5方波，一个周期内前一半函数值为1，后一半为0(当然前一半为0也可以，全看你时间零点选在哪里)。这个积分非常简单(对常数积分)，自己计算一下最好。若多计算一下不同占空比则更好。

只看该作者 · 2012-11-27 15:54

没错，这个是有效值的定义，平均值呢？
对于单极性的方波，平均值和有效值的计算结果有差别么

只看该作者 · 2012-11-27 16:01

少个一个T的根号，你应该是对的

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