Giá trị True RMS là gì?

RMS là tên tiếng Anh viết tắt của cụm từ Root Mean Square tức là giá trị của căn bậc 2 bình phương. Giá trị RMS hiệu dụng là giá trị của căn số bậc 2 bình phương dòng điện xoay chiều, tương đương với giá trị dòng điện 1 chiều sản sinh đi qua một điện trở cố định sản sinh một nhiệt lượng.

Đây là khái niệm được dùng trong kỹ thuật điện và kỹ thuật đo lường để chỉ giá trị trung bình của bình phương các giá trị đo tức thời trong một khoảng thời gian nhất định.

Một thiết bị có True RMS (RMS = root mean square) là một trong ba công cụ có thể đo dòng điện xoay chiều (ac) hoặc điện áp xoay chiều:

  1. Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số True RMS (hoặc ampe kìm true rms)
  2. Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có chức năng tính trung bình (hoặc ampe kìm )
  3. Máy đo dao động

Chỉ có hai công cụ đầu tiên được sử dụng phổ biến và cả hai đều có thể đo chính xác các dạng sóng hình sin chuẩn (ac thuần).

Tuy nhiên, máy đo có True RMS được ưa thích rộng rãi bởi vì nó là thiết bị duy nhất có thể đo chính xác cả dạng sóng ac hình sin và không hình sin.

  • Sóng hình sin (sin) : Tinh khiết, không bị biến dạng, các giá trị đối xứng nhau qua trục toạ độ.
  • Sóng không hình sin: Sóng có dạng méo, các đỉnh sóng không đều, mạch xung, hình vuông, hình tam giác, răng cưa và hoặc bất kỳ dạng sóng nham nhở hoặc góc nhọn nào khác.

Cách tính RMS

Như đã đề cập trước đây, RMS = root mean square. Mặc dù công thức của nó có thể khó nắm bắt, RMS về cơ bản tính toán giá trị dòng điện một chiều (dc) tương đương của dạng sóng ac . Về mặt kỹ thuật, nó là giá trị trung bình của bình phương giá trị đo được lúc đó.

RMS hay còn gọi với nhiều cái tên khác nhau như giá trị Mean, giá trị hiệu dụng trung bình. Giá trị này được tính là căn bậc 2 của trung bình bình phương dòng điện, điện áp xoay chiều. Có thể hiểu như sau, với dòng điện có hình sin thuần, RMS sẽ gấp 0.707 lần giá trị cực đại hay giá trị cực đại bằng √2 = 1.414 nhân với giá trị hiệu dụng.

Hiện nay, phương thức giá trị RMS có thể thấy ở bất kỳ đồng hồ vạn năng, ampe kìm nào ngay ở thiết bị có phân khúc giá rẻ. Phương thức hiển thị giá trị RMS có khả năng cho kết quả tương đối chính xác khi dòng điện là sóng hình sin thuần.

Một máy đo phản ứng trung bình sử dụng các công thức toán học trung bình để đo chính xác các sóng hình sin thuần túy. Nó có thể đo sóng không hình sin, nhưng với độ chính xác không chắc chắn.

Đồng hồ True RMS tinh vi hơn có thể đo chính xác cả sóng thuần và sóng không hình sin phức tạp hơn. Dạng sóng có thể bị biến dạng bởi tải phi tuyến như ổ đĩa tốc độ thay đổi hoặc máy tính. Một máy đo trung bình cố gắng đo các sóng bị biến dạng có thể lên tới 40% thấp hoặc cao 10% trong các tính toán của nó.

Tuy nhiên, trong trường hợp đo với dạng sóng biến dạng, nhiễu điện áp, gai điện áp hay sóng hài, việc sử dụng phương pháp này mang đến kết quả sai số lớn.

Như vậy, có thể khẳng định, một chiếc ampe kìm hay đồng hồ vạn năng có sử dụng phương thức hiển thị giá trị dòng điện/điện áp TRUE-RMS chắc chắn sẽ mang đến kết quả đo chính xác hơn là những chiếc đồng hồ không có True RMS, nhất là khi bạn sử dụng để đo dòng điện mà không phải dạng hình sin chuẩn.

Điều đó được chứng minh qua chiếc đồng hồ vạn năng Fluke 117 True RMS, nó mang lại kết quả chính xác ngay cả khi xuất hiện sóng hình sin, sóng hài hay răng cưa… Ngược lại, đồng hồ vạn năng không True RMScho kết quả sai số lên đến 40%. Có thể theo dõi qua bảng dưới đây:

Cách tính RMS
Cách tính RMS

Nơi đo True RMS

Nhu cầu về máy đo True RMS đã tăng lên vì khả năng sóng không hình sin trong các mạch đã tăng lên rất nhiều trong những năm gần đây. Vài ví dụ:

  • Ổ đĩa biến tốc độ
  • Chấn lưu điện tử
  • Máy vi tính
  • HVAC
  • Môi trường trạng thái rắn

Trong các môi trường này, dòng điện xảy ra trong các xung ngắn chứ không phải là sóng hình sin mịn được vẽ bởi một động cơ cảm ứng tiêu chuẩn. Hình dạng sóng điền có thể có tác động lớn đến việc đọc kẹp dòng điện. Ngoài ra, máy đo True RMS là sự lựa chọn tốt hơn để thực hiện các phép đo trên đường dây điện trong đó các đặc tính ac không xác định.

Tham khảo: Nguyên tắc vạn năng kỹ thuật số của Glen A. Mazur, Nhà xuất bản kỹ thuật Hoa Kỳ. Bạn đã biết giá trị True RMS là gì rồi phải không, chúc bạn hạnh phúc.