在振動(dòng)變送器的電子設(shè)備信號(hào)調(diào)節(jié)過(guò)程中，AC電壓信號(hào)到DC電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換是所得電流信號(hào)縮放的主要決定因素。

　　為了深入了解這種AC到DC轉(zhuǎn)換過(guò)程，我們***先回顧一下交流(AC)和直流(DC)電壓信號(hào)。

交流(AC)和直流(DC)電壓信號(hào)

　　交流電(AC)是電流，其中電荷流周期性地反轉(zhuǎn)方向。

　　直流(DC)是其中電荷流僅在一個(gè)方向上的電流。

　　將AC信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC信號(hào)并不像對(duì)各個(gè)AC信號(hào)值求平均那么簡(jiǎn)單。對(duì)于具有相等的正半周和負(fù)半周的正弦波，這種平均將導(dǎo)致零值的無(wú)價(jià)值測(cè)量。相反，為了獲得有用的結(jié)果，計(jì)算稱為AC信號(hào)的均方根(RMS)電壓的加權(quán)平均值。得到的值是等效的DC電壓輸出，其將在電阻性負(fù)載中產(chǎn)生與相應(yīng)的AC電壓信號(hào)相同的功率耗散量(即，熱量)。

　　要計(jì)算任何AC信號(hào)的RMS電壓：

　　將AC波形的一個(gè)周期(即，一個(gè)正半周期和一個(gè)負(fù)半周期)劃分為多個(gè)切片，每個(gè)切片足夠小以在該時(shí)間段期間表示恒定電壓。

在該時(shí)間段期間表示恒定電壓

　　對(duì)每個(gè)單***的恒定電壓進(jìn)行平方。每個(gè)單***電壓的這種平方將所有電壓(無(wú)論是正的還是負(fù)的)轉(zhuǎn)換為正值。

　　取所有這些方格的平均值(平均值)。

　　取平均值的平方根。

　　對(duì)于簡(jiǎn)單的正弦波，計(jì)算過(guò)程比上述簡(jiǎn)單得多，因?yàn)椴ㄐ尉哂邢嗟鹊恼胫芎拓?fù)半周。結(jié)果，負(fù)半周期和正半周期中的RMS電壓和峰值電壓值始終具有相同的幅度。峰 - 峰電壓數(shù)據(jù)始終具有來(lái)自波形上的正半周和負(fù)半周的相等貢獻(xiàn)。有關(guān)RMS電壓，峰值電壓和峰峰值電壓之間關(guān)系的說(shuō)明。

峰值電壓和峰峰值電壓之間關(guān)系的說(shuō)明

　　RMS電壓(V RMS)可以通過(guò)將峰值電壓(V P)乘以2的平方根來(lái)計(jì)算。計(jì)算在下面的公式描述中表示。

　　根據(jù)RMS電壓值，可以基于以下等式計(jì)算峰值電壓(VP)和峰峰值電壓(VP-P)。與上述RMS電壓方程一樣，只有在波形為正弦波時(shí)才能使用以下方程。

　　由于使用均方根(RMS)方法進(jìn)行AC到DC轉(zhuǎn)換，所有頻率數(shù)據(jù)都已丟失，并且無(wú)論是否檢查等效RMS或峰值DC電壓，AC信號(hào)的峰值都已完全平滑(和隨后的電流信號(hào)。這使得產(chǎn)生的4-20 mA信號(hào)非常適合長(zhǎng)期過(guò)程監(jiān)控，但不適用于深入分析。有關(guān)插圖，請(qǐng)參見(jiàn)圖。

RMS和峰值信號(hào) - 交流 - 直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換的結(jié)果