Para medir una corriente alterna, la señal se convierte a menudo en una corriente continua de valor equivalente, el valor eficaz (RMS). Los instrumentos y convertidores de señal sencillos realizan esta conversión filtrando la señal en un valor rectificado medio y aplicando un factor de corrección. El valor del factor de corrección aplicado solo es correcto si la señal de entrada es sinusoidal .
El valor eficaz verdadero proporciona un valor más correcto que es proporcional a la raíz cuadrada del promedio del cuadrado de la curva, y no al promedio del valor absoluto. Para cualquier forma de onda dada , la relación de estos dos promedios es constante y, como la mayoría de las mediciones se realizan en lo que son (nominalmente) ondas sinusoidales, el factor de corrección asume esta forma de onda; pero cualquier distorsión o desviación dará lugar a errores. Para lograr esto, un convertidor de valor eficaz verdadero requiere un circuito más complejo.
Si se ha digitalizado una forma de onda, se puede calcular directamente el valor RMS correcto. La mayoría de los osciloscopios digitales y para PC incluyen una función para proporcionar el valor RMS de una forma de onda. La precisión y el ancho de banda de la conversión dependen completamente de la conversión de analógico a digital. En la mayoría de los casos, las mediciones de RMS real se realizan en formas de onda repetitivas y, en tales condiciones, los osciloscopios digitales (y algunos multímetros de muestreo sofisticados) pueden lograr anchos de banda muy altos, ya que muestrean a una frecuencia de muestreo mucho más alta que la frecuencia de la señal para obtener un efecto estroboscópico.
El valor RMS de una corriente alterna también se conoce como su valor calorífico , ya que es un voltaje equivalente al valor de corriente continua que se necesitaría para obtener el mismo efecto de calentamiento. Por ejemplo, si se aplican 120 V CA RMS a un elemento calefactor resistivo , se calentará exactamente en la misma cantidad que si se aplicaran 120 V CC.
Este principio se aprovechó en los primeros convertidores térmicos. La señal de CA se aplicaba a un pequeño elemento calefactor que se combinaba con un termistor , que podía utilizarse en un circuito de medición de CC.
La técnica no es muy precisa, pero medirá cualquier forma de onda a cualquier frecuencia (excepto frecuencias extremadamente bajas, donde la capacitancia térmica del termistor es demasiado pequeña, por lo que su temperatura fluctúa demasiado). Un gran inconveniente es que es de baja impedancia: es decir, la energía utilizada para calentar el termistor proviene del circuito que se está midiendo. Si el circuito que se está midiendo puede soportar la corriente de calentamiento, entonces es posible hacer un cálculo posterior a la medición para corregir el efecto, ya que se conoce la impedancia del elemento calefactor. Si la señal es pequeña, entonces es necesario un preamplificador, y las capacidades de medición del instrumento estarán limitadas por este preamplificador. En el trabajo de radiofrecuencia ( RF ), la baja impedancia no es necesariamente un inconveniente, ya que se utilizan ampliamente impedancias de conducción y terminación de 50 ohmios.
Los convertidores térmicos se han vuelto poco comunes, pero aún los utilizan los radioaficionados y los aficionados, que pueden quitar el elemento térmico de un instrumento antiguo y poco confiable e incorporarlo a un diseño moderno de su propia construcción. Además, a frecuencias muy altas ( microondas ), los medidores de potencia de RF aún utilizan técnicas térmicas para convertir la energía de RF en voltaje. Los medidores de potencia basados en la temperatura son la norma para el trabajo de RF con ondas milimétricas (MMW) .
Los circuitos electrónicos analógicos pueden utilizar:
A diferencia de los convertidores térmicos, están sujetos a limitaciones de ancho de banda que los hacen inadecuados para la mayoría de los trabajos de RF . El circuito antes del promediado temporal es particularmente crucial para el rendimiento de alta frecuencia. La limitación de la velocidad de respuesta del amplificador operacional utilizado para crear el valor absoluto (especialmente a niveles bajos de señal de entrada) tiende a hacer que el segundo método sea el peor a altas frecuencias, mientras que el método FET puede funcionar cerca de VHF. Se requieren técnicas especializadas para producir circuitos integrados lo suficientemente precisos para cálculos analógicos complejos y, muy a menudo, los medidores equipados con dichos circuitos ofrecen conversión RMS real como un extra opcional con un aumento significativo de precio.
