真有效值电压和电流测量

2014湖南大学电子设计竞赛第一次校内赛赛题真有效值数字电压表一、设计任务设计并制作一台数字真有效值电压表。

二、要求1、基本要求（1）真有效值电压测量：可测量频率范围在0Hz～10kHz频率范围的单频信号或合成信号的电压有效值，测量相对误差≤0.5%＋最低位2个字。

（2）测量量程：分200mV、2V、20V三档，可用手动切换量程。

（3）测量结果显示：采用LED或LCD显示十进制数字，三位半数显（0000－1999）（4）输入电阻≥100kΩ。

（5）具有输入过压保护功能。

（6）单电源供电，供电电源电压9V。

2、提高部分（1）扩展频率测量范围为0Hz～100kHz。

（2）增加平均值测量功能。

（3）测量误差降低为0.1%＋最低位2个字。

（4）自动量程切换功能。

（5）其他。

设计分析一、对题目的理解1. 真有效值的概念、实现方法及分析(1) 对有效值的理解真有效值不是针对正弦信号定义的，所有电信号都有其有效值。

从物理学的角度而言，就是电流通过物体做的功（发热）等效。

所以在此处不能用检测峰值或平均值通过转换计算得到，而是要通过采样，按有效值的定义，通过离散化计算得到。

检峰或平值值换算得到是针对特定的周期性波形，如正弦波。

而本题要求并没有定义是正弦波。

(2) 有效值的计算有效值计算式：积分部分可通过离散化计算。

设等时间间隔δ采样，在0至T采样时间采样N点，则连续积分可以用离散化公式进行计算：从中可得到：(3) 采样时间计算对误差的影响以单位幅值正弦波为例，分析积分时间及开始程分时刻对计算的影响。

设积分时间为T，初始相位为φ，则对应的有效值的平方为讨论：(a) 当采样时长T为周期T0的整数倍时，有：从中看出，采样后的计算结果与初如采样位置没有相关性。

(b) 当采样时长T不为周期T0的整数倍时，设T=nT0+ΔT0有：与周期整数倍采样相比，产生的偏差为：将T=nT0+ΔT0 和ω＝2π/ T0代入，有：两次等时间采样，不考虑采样时间为周期的整数倍时，可能产生的最大读数偏差为：从中可以评估不做周期测量时，要达到误差要求最少的采样周期数。

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万用表的真有效值重要吗？
一般指南针数字万用表或数字万用表针对高频的工作电压、电流量的精确测量全是有頻率范畴的。

超出頻率范畴他们是没法恰当体现高频波型的真幅值。

你看一看你的数字万用表的性能指标，就可以清晰了。

什么叫真幅值TrueRMS?仅有真幅值电度表才可以精确精确测量工作电压/电流量。

它的均值电度表精确测量沟通交流数据信号的演箅法是:测定标值均值×1.11=校准成幅值。

真幅值TrueRMS电度表精确测量沟通交流数据信号的演算法是:均方根演算法=真幅值。

针对纯正弦波形而言，无论是真幅值或均值电度表都能精确精确测量，可是针对非正弦波形如:波形、三角波、锯齿状波，仅有真幅值电度表才可以精确精确测量。

现如今有很多历经頻率变动的直流电子负载都是是非非正弦波形，有着一台真幅值数字万用表才可以精确测到恰当标值。

见下面的图所显示。

对于测量高频率电压波形可以用示波器，不过得进行换算才能知道电压的高低。

市面上也有测量真有效值的数字万用表。

价格也不贵。

数字钳形表真有效值数字钳形表是一种常见的电子测量工具，用于测量电流、电压和电阻等电学参数。

它的有效值是指在交流电路中，正弦波形的等效直流值。

有效值在电路分析和设计中起着重要的作用，本文将从原理、计算方法和应用等方面介绍数字钳形表的有效值。

一、原理数字钳形表通过测量电压和电流的波形，计算出其有效值。

在交流电路中，电压和电流的波形通常是正弦波，而正弦波的振幅是变化的，因此需要取其平均值来表示电压和电流的大小。

有效值就是指这个平均值，它等于正弦波的峰值除以根号2，即有效值=峰值/根号2。

二、计算方法要测量电流或电压的有效值，只需将数字钳形表夹在电路上，它会通过感应或电流互感作用，将电流或电压转换成电压信号，然后进行采样和计算。

数字钳形表通常具有自动测量功能，可以直接显示电流或电压的有效值。

三、应用数字钳形表的有效值在电路分析和设计中有广泛的应用。

例如，在电源设计中，需要测量电源输出的电压和电流的有效值，以保证电源的稳定性和质量。

在电路故障排查中，也可以通过测量电流和电压的有效值，定位故障点。

数字钳形表还常用于家庭用电检测。

我们知道，家庭用电是交流电，电流和电压的波形是正弦波。

通过测量电流和电压的有效值，可以判断电器工作是否正常，避免因电器故障引发的安全隐患。

总结：数字钳形表的有效值是指交流电路中电压和电流的等效直流值，可以通过测量电压和电流的波形，计算出其有效值。

有效值在电路分析、设计和故障排查中起着重要的作用。

数字钳形表具有测量方便、精度高等优点，被广泛应用于各个领域。

通过掌握数字钳形表的有效值原理和使用方法，可以更好地进行电路测量和分析，提高工作效率和质量。

市电电流电压的真有效值测量算法1. 前言市电电压电流的真有效值测量一直是电力系统中的重要问题之一。

在实际工程中，准确测量市电电流电压的真有效值，不仅能够保证设备的安全稳定运行，也对电力系统的负载分析、电能计量和能效评估等方面具有重要意义。

2. 真有效值的概念在交流电路中，电压电流波形一般为正弦波形，其有效值是指其等效的直流值。

而真有效值则是指其与直流信号等效的功率值。

对于正弦波形的电压电流而言，真有效值等于其有效值。

而对于非正弦波形的电压电流，其真有效值通常要通过算法来计算得出。

3. 真有效值的算法在市电电流电压的真有效值测量中，经典的方法包括平方积分法、均方根法、FFT变换法等。

在C语言中，可以通过编写相应的程序来实现这些算法。

3.1 平方积分法平方积分法是一种最简单的多周期法，它通过将信号平方后再进行积分求和的方式来得到信号的真有效值。

具体的C语言程序可以通过以下步骤来实现：- 读取电流电压信号- 将信号进行平方处理- 对平方后的信号进行积分求和- 对积分结果进行平方根运算得到真有效值3.2 均方根法均方根法是一种基于模拟信号的功率信号处理方法，它是通过对信号进行平方求和后再开方来得到信号的真有效值。

在C语言中，可以通过以下步骤来实现均方根法的算法：- 读取电流电压信号- 将信号进行平方处理- 对平方后的信号进行求平均值- 对平均值进行开方运算得到真有效值3.3 FFT变换法FFT变换法是一种基于信号频域分析的方法，它通过对信号进行快速傅立叶变换后再对结果进行处理来得到信号的真有效值。

在C语言中，可以通过调用相关的FFT库函数或编写FFT变换的算法来实现FFT变换法。

4. 算法比较与选择以上介绍的三种算法各有优劣，可以根据具体的应用场景和要求进行选择。

平方积分法简单直观，但对非正弦波形的信号适应性较差；均方根法适用范围广，计算量较小；FFT变换法则有精确度高、适应性强的优势。

5. 结语市电电流电压的真有效值测量算法在电力系统中具有重要的应用价值，C语言作为一种通用性强的编程语言，可以很好地支持真有效值的计算。

真有效值钳表在电气测量领域中，钳表是一种常用工具，可用于测量直流和交流电流。

其中，真有效值钳表是一种特殊的钳表，用于测量交流电路中的真实有效值电流。

真有效值是什么？在交流电路中，电压或电流是随时间变化的。

因此，为了准确测量它们的大小，需要使用有效值。

有许多种有效值，如平均值、峰值等，但它们在不同情况下的适用性不同。

而真有效值是一种针对不规则交流信号的有效值，它被定义为电压或电流在一个完整周期内的平均平方值的平方根。

真有效值钳表的原理真有效值钳表是通过其内置的快速DSP（数字信号处理）芯片来测量AC电流的，DSP芯片处在测量中，将AC电流通过A/D转换，然后通过有符号整数的DSP处理器，进行有效值量化，并在显示屏上显示结果。

在测量中，电流通过励磁线圈产生的磁场作用于传感器芯片，芯片输出电压信号，它经过高增益，然后被放大器降为一个微小的电压。

为了将这个微小的电压转化为数字信号，需要使用A/D转换器来将它转化为数字信号。

随后，这个数字信号被传送到DSP芯片进行处理，处理后真有效值被显示在显示器上。

真有效值钳表的应用真有效值钳表有着广泛的应用，主要用于以下领域：电子设计在电子设计中，真有效值钳表用于测量交流电路中电流的大小，以便选择合适的元器件来支持电路的运行。

通过测量电路中的真有效值电流，可以更好地了解电路的功率消耗和效率。

电力行业在电力行业中，真有效值钳表用于测量不同类型的交流电流，在调整电力负载、计算能量消耗等方面具有重要作用。

此外，真有效值钳表还用于测量电力行业中的谐波，以检测电网中的弱重复电流等问题。

工业自动化在工业自动化中，真有效值钳表用于测量交流电流、控制系统的负载和分配电力资源。

此外，它还用于检测电机启动电流和过载情况，以及测量电磁干扰和谐波干扰。

结论真有效值钳表是一种可靠、准确的AC电流测量工具，用于测量电子、电力和工业自动化等领域中的交流电流。

它使用快速DSP芯片来进行真有效值的计算，具有广泛的应用背景以及重要的测量功能。

谐波-真有效值（True RMS）¡¡唯一的真实测量值我司推系列的真有效值的万用表，如203T钳形万用表，68T数字万用表，为了使客户对真有效值有一个全面的了解。

我们结合生活中现实情况讲解下真有效值和平均值的区别。

真有效值（True RMS）¡¡唯一的真实测量值许多商业和工业的装置都为断路器的频繁误跳闸所烦扰。

这些跳闸看上去经常像是随机的、令人费解的。

其实这里面是有其原因可究。

造成这种现象的原因一般来说有两个方面。

第一个可能原因是一些负载，特别是个人电脑和其它电子设备开机时所产生的冲击电流。

关于这种原因，将会在本指南的后面章节里具体讨论。

另一个可能原因是回路里的真实电流的测量值低于真实值¡¡换而言之，是实际电流过高而引起的。

在现代化装置中这种电流测量值偏低是个高发现象。

既然当前的数字测量仪器如此精确可靠，为什么又会发生这种现象哪？答案就是许多测量仪都不适合于测量失真（畸变）电流，而现在绝大多数的电流都是失真的。

电流失真是由于非线性负荷的谐波电流造成的，特别是个人电脑、配有电子镇流器的荧光灯和变频驱动装置等电子设备为代表。

谐波的产生机理及其对电气系统的的影响将在指南的3.1节进行具体阐述。

图3所示为个人电脑接入后的典型电流波形图。

很明显这不是一个纯正弦波，所以一般适用于正弦波的测量工具和计算方法都不适用。

这意味着，在对电力系统进行故障检修或者性能测试分析时，有必要采用能够处理非正弦电流和电压的正确测量工具。

图1 一个电流两种读数，你相信哪个？图中的回路为一个有畸变电流的非线性负载供电。

真有效值卡钳式电流表（左）上的读数是正确的，而平均值卡钳式电流表的读数（右）比正确值要低32%。

图1所示为同一回路上的两种卡钳式电流表的读数差别。

两个测量仪都运行正常，且按照生产厂家的要求进行了校准，主要的差别就在于测量方法的不同。

左边的电流表是真有效值测量仪，右边的是按有效值校准的平均值测量仪。

功率放大器简介利用三极的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。

因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。

经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。

功率放大器原理////////////////////////////////////////////////////电参量的测量方法1电压、电流信号的测量电流的测量可采用磁平衡式霍尔电流传感器（亦称为零磁通式霍尔传感器）。

如图3所示。

当被测电流I IN流过原边回路时，在导线周围产生磁场H IN这个磁场被聚磁环聚集，并感应给霍尔器件，使其有一个信号U H输出；这一信号经放大器A 放大，输人到功率放大器中Q1，Q2中，这时相应的功率管导通，从而获得一个补偿电流I O；由于此电流通过多匝绕组所产生的磁场H O与原边回路电流所产生的磁场H IN相反；因而补偿了原来的磁场，使霍尔器件的输出电压U H逐渐减小，最后当I O与匝数相乘N2I O所产生的磁场与原边N1I IN所产生的磁场相等时，I O不再增加，这时霍尔器件就达到零磁通检测作用。

这一平衡所建立的时间在1μs之内，这是一个动态平衡过程，即原边回路电流I IN的任何变化均会破坏这一平衡的磁场，一旦磁场失去平衡，就有信号输出，经过放大后，立即有相应的电流流过副边线圈进行补偿。

因此从宏观上看副边补偿电流的安匝数在任何时间都与原边电流的安匝数保持相等，即N1I IN=N2I O，所以I IN=N2I O／N1 (I IN为被测电流，即磁芯中初级绕组中的电流，N1为初级绕组的匝数；I O为补偿绕组中的电流；N2为补偿绕组的匝数)。

交流输入电压、电流监测电路设计
引言
电子设备只有在额定电压、电流下才能长期稳定工作，因此需要设计相应的监测、保护电路，防止外部输入电压或者负载出现异常时造成设备损毁。

工频交流电压、电流的大小，通常是利用它的有效值来度量的。

有效值的常用测量方法是先进行整流滤波，得出信号的平均值，然后再采用测量直流信号的方法来检测，最后折算成有效值。

但是由于供电主回路中存在大量的非线性电力、电子设备，如变压器、变频器、电机、UPS、开关电源等，这些设备工作时会产生谐波等干扰。

大型电动设备启动、负载突然变化、局部短路、雷电等异常情况出现时，供电主回路中会出现浪涌。

当这些情况发生时，供电线路上已不是理想的正弦波，采用平均值测量电路将会产生明显的测量误差。

利用真有效值数字测量电路，可以准确、实时地测量各种波形的电压、电流有效值。

下面介绍的监测电路安装于配电箱中，与外围保护电路一起实现对电子设备保护的功能。

真有效值数字测量的基本原理
电流和电压的有效值采集电路原理基本相同，下面以电压真有效值为例进行原理分析。

所谓真有效值亦称真均方根值(TRMS)。

众所周知，交流电压有效值是按下式定义的：
分析式(1)可知，电路对输入电压u 进行平方取平均值开平方运算，就能获得交流电压的有效值。

因这是由有效值定义式求出的，故称之为真有效值。

若将式(1)两边平方，且令，还可以得到真有效值另一表达式URMS=
式(3)中，Avg 表示取平均值。

这表明，对u 依次进行取绝对值平方/除法
取平均值运算，也能得到交流电压有效值。

式(3)比式(2)更具有实用价值。

由于。

功率分析仪基础-电压与电流测量电压与电流测量是电子测量的基础，目前由于各种大功率的电力电子开关设备的普及应用，需要对交直流电压、交直流电流信号进行全面的测量：观测其波形，分析信号的谐波含量，测量有效值、直流值等。

PA系列功率分析仪就是一种能够很好满足这一需求的测试仪器。

什么是电压电压是两点间电场强度的线积分，代表电场力对单位正电荷由场中一点移动到另一点所做的功。

电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

标量，符号“U”。

电压在国际单位制中的主单位是伏特（V），简称伏，用符号V表示。

1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功，即1V=1J/C。

强电压常用千伏(KV)为单位，弱小电压的单位可以用毫伏(mV)微伏(μv)。

它们之间的换算关系是：1kV=1000V；1V=1000mV；1mV=1000μV。

如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。

如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。

对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。

交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。

电压可分为高电压，低电压和安全电压。

高低压的区别是：以电气设备的对地的电压值为依据的。

对地电压高于或等于1000伏的为高压。

对地电压小于1000伏的为低压。

其中安全电压指人体较长时间接触而不致发生触电危险的电压。

按照国家标《GB3805-83》安全电压规定了为防止触电事故而采用的，由特定电源供电的的电压系列。

我国对工频安全电压规定了以下五个等级，即42V，36V，24V，12V以及6V。

如何测量电压电压测量是电子测量的基础，传统测量仪器中，用于电压测量的仪表主要是数字万用表，但是数字万用表通常适用于直流或低频正弦波电压测量。

目前由于各种大功率的电力电子开关设备的普及应用，需要对交直流电压信号进行全面的测量：观测其波形，分析信号的谐波含量，测量有效值、直流值等。

技术资料Fluke 323真有效值钳型表主要特性坚固可靠的基本型真有效值钳型表，可测量高达400 A电流可测量400 A交流电流可测量600 V交流和直流电压提供真有效值交流电压和电流测量，可准确测量非线性信号利用通断性检测，可测量4kΩ电阻产品概述: Fluke 323真有效值钳型表Fluke 323真有效值钳型表提供坚固、可靠的通用电气故障诊断和排除性能Fluke 323钳型表是商业和住宅电工使用的基本的故障诊断和排除工具。

该工具提供真有效值测量，具有经过优化的人体工程学设计和宽大显示屏，可实现高效的故障诊断和排除。

该工具设计用于恶劣环境，可提供无噪音的可靠结果，因此完全值得信赖，可帮助您在几乎任何地方自信地诊断故障。

可用其来验证负载电流、交流电压以及电路、开关、保险丝和触点的通断性。

其纤薄、紧凑的尺寸和坚固的设计使其非常适合在狭小的电缆室内测量高达400 A的电流。

Fluke 323提供两年质保，标配软携包。

其他有用特性：采用纤薄、符合人体工程学的设计，可在狭窄的电缆隔室内进行测量CAT III 600 V、CAT IV 300 V安全等级提供两年质保，标配软携包Fluke 323真有效值钳型表Fluke 324真有效值钳型表Fluke 325真有效值钳型表交流电流400A40A/400A40A/400ADC A40A/400A交/直流电压600V600V600V电阻400Ω/4kΩ400Ω/4kΩ400Ω/4kΩ/40kΩ通断性≤ 70Ω≤ 30Ω≤ 30Ω电容100μF/1000μF100μF/1000μF温度-10°C至400°C-10°C至400°C背光有有频率5Hz至500Hz最小值/最大值有可同时测试电压/电流的变频器钳表：福禄克安博 ACD-14-PRO产品规格: Fluke 323真有效值钳型表额定等级CAT III 600 VCAT IV 300 V 低通滤波器参数NO Filter 质保 2 年型号Fluke 323Fluke 323真有效值钳型表标配：测试线软携包用户手册Optional accessories Description福禄克绝缘钢丝钳使用电压等级为 1,000 V 的 Fluke 绝缘钢丝钳、8 英寸 Linesman 钳子和侧剪钳保持安全。

真有效值芯片有效值芯片，又称为RMS芯片，是一种能够对输入信号进行有效值测量的集成电路。

有效值是指在交流信号中，与该信号等效的直流信号的平方均值开根号。

有效值芯片能够通过对输入信号进行采样、滤波和计算等步骤，得到输入信号的有效值。

有效值芯片的工作原理基于以下几个步骤：1. 输入信号采样：有效值芯片通常会通过内置的采样电路对输入信号进行采样。

采样过程可以是连续的，也可以是离散的。

采样的目的是将输入信号转化为数字信号，以便后续的数字处理。

2. 信号滤波：采样后的信号会包含一定的噪声和干扰成分。

为了提高测量的准确性，有效值芯片通常会对采样信号进行滤波处理。

常用的滤波方式包括低通滤波和带通滤波等。

3. 信号处理：在经过滤波处理后，采样信号将进入信号处理模块。

信号处理的主要目的是对信号进行数学运算，以得到信号的有效值。

常见的信号处理方式包括平方运算、求和运算和开根号运算等。

4. 结果输出：经过信号处理后，有效值芯片将输出信号的有效值。

输出可以是模拟信号，也可以是数字信号。

模拟输出信号常用于驱动外部显示器或其他设备，而数字输出信号则可以连接到微控制器或其他数字处理器进行进一步的处理。

有效值芯片的应用十分广泛。

在电力系统中，有效值芯片常用于实时测量电压和电流的有效值，以便对电力进行监控和控制。

在音频系统中，有效值芯片可以对音频信号进行准确的功率测量，以实现音量控制和声音均衡。

此外，有效值芯片还被广泛应用于工业自动化、仪器仪表和通信等领域。

总之，有效值芯片是一种能够对输入信号进行有效值测量的集成电路。

它通过采样、滤波和计算等步骤，能够准确地计算出信号的有效值，为各种应用提供了可靠的测量基础。

有效值芯片在电力系统、音频系统和工业自动化等领域有着广泛的应用前景。

数字电平表使用方法本仪器安全性能符合国际标准IEC61010-1：2001。

本仪器执行标准Q/KD 08-2004。

1 性能特点●适用于通信、传输、电声等系统的电平检测和真有效值电压检测，宽量程和宽频率响应，多量程自动转换。

还可以测量环路阻抗/低阻导体的电阻值。

●备有一个信号源，可输出振荡频率为800Hz（B 型）、40kHz（C 型），电平-30dB～0dB（600Ω）可调节的正弦信号。

●电平档和真有效值电压档无输入信号时，延迟5分钟自动关机；电阻档10分钟自动关机；测量信号或电阻值大于各量程上限值时，有过量程指示。

●电源指示灯每隔5秒钟闪烁一次，醒目、耗电省。

●电池供电，欠压时有欠压指示符“”指示。

● 3 1/2LCD 数字显示，分辨率高，示值准确。

●操作简单，携带方便。

●具有防震、防尘、防潮结构，适应恶劣工作环境。

4.4环路阻抗/低阻导体的电阻值测量将仪表选择开关置于Resistance（电阻）档，连接好被测导体，显示屏即显示被测导体的电阻值。

当被测导体的电阻值大于2000Ω时，仪表首码显示“ 1 ”，后三位熄灭（即：“1 Ω”） , 表示超出电阻值测量范围。

如果仪表处于电阻档的时间超过10分钟则自动关机。

5 关闭电源将仪表选择开关置于Off 档，电源关闭后，LCD 熄灭。

6 保管●仪表长期不使用，应将电池取出，避免电池液溢出腐蚀仪表。

●本仪表应避免受潮、雨淋、跌落、暴晒等。

存放在无粉尘, 无腐蚀性气体，通风良好的场所。

使用方法4.1 电池的检查及更换仪表在接通电源工作时，若显示屏显示“”欠压符号，表示电池电量不足，应更换新电池。

换下的旧电池请勿乱扔,以免污染环境。

4.2 输入电平测量将仪表选择开关置于Level（电平）档，并将被测信号源连接至输入电平/真有效值电压测试孔，选定Iput Impedance（输入阻抗）,显示屏即显示被测信号源的电平值。

当被测信号源的电平值大于＋18dB 时，仪表显示“+ ———”,表示正溢出。

RMS、MEAN、DC、RMN 4种模式详解在工程师的日常测试中，有时会发现用万用表测试的结果与许多高精度的仪器测试的结果并不一致，工程师往往会陷入迷茫，到底哪个值才是正确的？原来，选择不同的测量模式，会导致结果大相径庭，本文将对最常见的4种测量模式进行解析，莫要傻傻分不清。

测试同样一个信号，不同的计算方式与测量模式将会得出完全不同的结果，最常用的4种测量模式包括：RMS（真有效值也称有效值或均方根值）、MEAN（校准到有效值的整流平均值也称校正平均值）、DC（简单平均值也称直流分量）、RMEAN（整流平均值也称平均值）。

每一种测量模式是怎么计算的，如何应用，本文将进行详细说明。

RMS（真有效值）真有效值是基本的也是最重要的测量方式，大多测试设备都是默认以真有效值为基础进行测量的。

真有效值简单而言即代表一交流电相当于直流电在单位时间内所做的功。

也就是真有效值为10V的交流电与10V的直流电对相同的负载在相同的时间下所做的功相同。

举个例子来说有一组100伏的电池组，每次供电10分钟之后停10分钟（模拟出交流信号），如果这组电池带动的是10Ω电阻，供电的10分钟内，产生的电流I=U/R=10A，功率P=U*I=1000W的功率，停电时电流和功率为零,那么在20分钟的其平均功率为500W。

这相当于多少V的直流电向10Ω电阻供电所产生的功率呢？通过公式P=U2/R推导，得出电压U等于70.71V，这个电压就是我们模拟的交流信号的真有效值。

真有效值的理论计算公式为，在仪器测量中，计算值是基于采样点计算得到，因此仪器中的真有效值的计算公式为：，因其计算过程为先平方，再求和，最后开根号，所以又称均方根值。

由公式可知采样点数N会直接影响结果的准确性。

平时我们用万用表、功率分析仪测试电压都采用RMS模式，对于工频情况下的规则正弦波而言，万用表与功率分析仪测试结果几乎没有区别，但是假如电压信号不是规则的正弦波或频率比较高时，万用表受限于其采样点数，其测试结果会出现明显偏差，这也是现在变频行业万用表测不准的原因所在。

万用表测量交流电的有效值，常用的有三种方法：
方法一：峰值整流
我们知道，交流电的有效值为峰峰值的0.707倍，所以知道了峰峰值也就知道了有效值。

这个电路的优点是电路简单，缺点是非正弦波信号不准。

电路如下图所示
方法二：平均值整流，又称均方根整流
这和常见的桥式整流没什么区别，知道了整流后的电压也就知道了有效值。

比峰值整流好点，但精度还是不太
够，常用在3位半左右的数字表中。

电路如下图所示
方法三：真有效值电路
本方法用在比较高级一点的表中，应用此电路的数字表会在描述中写“真有效值测量”。

这种测量电路对于波形有
畸变的正弦波也能很好的测量。

多用在4位半精度以上的交流表中
其中的AD737大概人民币15元左右，对于几十块钱的万用表，是没有厂家能用上它的。

下图为著名仪器厂商FLUKE福
禄克公司的15B万用表，市场价300-500元左右，它里面也只是用到了平均值整流方式。