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Medicin del Valor Eficaz de una Seal Alterna

Medicin del Valor Eficaz de una Seal Alterna

La siguiente nota pretende aclarar de alguna manera la verdadera medicin del valor eficaz de una seal alterna AC. Al dicho valor eficaz tambin se lo suele llamar valor RMS por sus siglas en ingls Root Mean Square.

Por definicin, el valor RMS de una seal AC es el valor de tensin DC que deberamos aplicar a una carga resistiva para que produzca la misma disipacin de energa que si conectsemos esa misma carga resistiva a la seal AC en cuestin. En otras palabras y a modo de ejemplo ilustrativo, si a un resistor le conectamos una tensin continua de 220Volts, dicho resistor disipar la misma cantidad de energa que si le conectamos una tensin alterna de 220Volts eficaces o RMS.

El valor RMS no debe interpretarse como un valor promedio de la seal AC y su calculo es complejo dependiendo a su vez de la forma con que dicha seal varia en el tiempo.

El voltmetro o multmetro que nos dar una medicin exacta es llamado de valor real eficaz o True RMS. En su mayora, los instrumentos de medicin no son True RMS por lo que para toda seal que no sea DC o perfectamente senoidal la medicin ser errnea. El manual de usuario de dicho instrumento deber indicar que tipo de medicin realiza sobre seales alternas, pudiendo encontrar tres tipos de mediciones.

Instrumentos del tipo rectificador: estos voltmetros indican valores RMS para ondas senoidales solamente. Toda medicin que se realice sobre una seal que no sea de este tipo ser errnea. Para indicar el valor utilizan un sensor de valor medio que luego de ser multiplicado por 1,11 da por resultado el valor RMS de la seal.

Instrumentos el tipo promedio: Son generalmente del tipo digital y tambin utilizan un circuito sensor de valor medio. Una vez medido dicho valor lo multiplican por distintas constantes para obtener el valor RMS, el valor pico o el valor promedio. Al igual que el tipo anterior de instrumento, todas estas indicaciones son validas si se mide sobre una seal senoidal.

Instrumentos True RMS: estos tipo de instrumentos son los mas costosos y a su vez precisos. Utilizan procesamiento de seales digitales lo que asegura una medicin exacta. No importa que tan extraa sea la seal AC a medir, el valor RMS que indicar siempre ser el correcto.

Si utilizamos un instrumento que no es TrueRMS y medimos una seal senoidal de 220Volts RMS la medicin que obtendremos ser de 220Volts RMS. La medicin es correcta ya que para ese tipo de onda no hay inconvenientes. Pero si utilizamos el mismo instrumento para medir el valor RMS de una seal senoidal modificada o una seal de onda cuadrada la indicacin que obtendremos ser de unos 180-210Volts. Esto no sucede con un instrumento TrueRMS el cual para ambas seales indicara 220Volts.Para verificar que la indicacion no es la verdadera, y que en realidad existen 220Volts RMS en la seal lo que puede hacer es conectar una lampara comun y comprobar que el brillo sea el normal. Si existiesen 180Volts en la linea el brillo ser considerablemente menor.

Como ya dijimos, los voltmetros TrueRMS son en su mayoria costosos, pero es la unica forma de medir en forma fehaciente el valor RMS de una seal.Solo cuando la seal es senoidal, existen relaciones entre sus valores que pueden ser calculados en forma simple:

VRMS = VPico x 0,707 VPico = VRMS x 1,414

VRMS = 1,11 x VMedio VMedio = VPico x 0,637