هر تکنسین برقی تفاوت بین DC (جریان مستقیم) و AC (جریان متناوب) را می داند. هر تکنسین الکتریکی همچنین اهمیت اندازه گیری دقیق جریان را برای محافظت از هادی ها و عایق های آنها، همچنین محافظت در برابر حرارت تولید شده و اطمینان از عملکرد دستگاه ها را به خوبی می داند. با این وجود آیا هر تکنسین برقی متوجه است که اندازه گیری جریان الکتریکی همیشه آن چیزی نیست که به نظر می رسد؟

اندازه گیری جریان مستقیم (DC) بسیار ساده است. وقتی برای اندازه گیری جریان مستقیم از مولتی متر استفاده می کنیم، مقدار نمایش داده شده دقیقا همان مقدار جریان جاری شده هست. با این حال، وقتی که ما با جریان متناوب (AC) سروکار داریم، این موضوع کمی پیچیده تر می شود. در حالت AC، جریان برق یک هادی دارای مولفه مثبت و منفی است و بهترین حالت برای توصیف این جریان، توصیف گرافیکی است. رایج ترین توضیحات گرافیکی جریان AC موج سینوسی است. از آنجا که دامنه موج سینوسی به طور مداوم در طول دوره موج تغییر می کند (یک چرخه کامل)، در یک مقطع زمانی مشخص اندازه گیری جریان یکسان نخواهد بود. بنابراین چگونه می توان جریان AC را به طور دقیق اندازه گیری کرد؟
یک روش برای اندازه گیری جریان AC که به مقدار میانگین یا Avrage معروف است، اندازه گیری مساحت زیر شکل موج در یک چرخه کامل و متوسط گیری ​​آن است. این روش به ما یک مقدار متوسط ​​جریان می دهد. اگر جریان موج سینوسی کامل باشد، از نظر ریاضی، مقدار متوسط ​​همیشه 0.636 برابر مقدار اوج دامنه آن است.

روش دیگر برای اندازه گیری جریان مبتنی بر توانایی جریان در انجام کار هنگام استفاده از یک بار مقاومتی است. قوانین فیزیک به ما می گوید که وقتی جریان از یک بار مقاومتی می گذرد، انرژی را به صورت گرما، حرکت مکانیکی، تشعشع یا اشکال دیگر انرژی از بین می برد. اگر بار مقاومتی یک عنصر گرمایشی باشد و مقدار آن ثابت بماند، آنگاه قوانین فیزیک به ما می گویند که گرمای تولید شده مستقیماً با جریان عبور از بار متناسب است. بنابراین با اندازه گیری گرما میتوانیم به مقدار جریان پی ببریم.

از نظر ریاضی، رابطه بین گرما و جریان به گونه ای است که گرمای تولید شده متناسب با مربع جریان اعمال شده در مقاومت است.

(قدرت یا حرارت) = (جریان) ^ 2 * (مقاومت)

اگر جریان به طور مداوم در حال تغییر باشد، مانند جریان AC، گرمای تولید شده متناسب با میانگین (یا میانگین) مربع جریان اعمال شده در مقاومت:

(قدرت یا حرارت) = متوسط ​​[(جریان) ^ 2 * (مقاومت)]

با استفاده از فرمولهای جبری، فرمول فوق را می توان بصورت زیر بازنویسی کرد:

جریان = ریشه مربع [(قدرت یا حرارت) / (مقاومت)]

و این را Root Mean Square جریان یا RMS جریان می نامند.

برای جریانهای AC که به صورت گرافیکی با موج سینوسی نشان داده می شوند، جریان RMS همیشه 0.707 برابر جریان اوج خواهد بود، به شرطی که جریان موج سینوسی کامل باشد. با این حال، امواج سینوسی کامل در بیشتر کاربردهای تجاری و صنعتی نادر هستند. این امر به این دلیل است که بارهای مقاومتی در کاربردهای تجاری خطی نیستند که منجر به نیازهای جریانی متغیر می شود. واژه RMS تنها برای شکل‌موج‌های سینوسی متغیر با زمان مانند شکل موج ولتاژ، جریان یا ترکیبی از این دو به کار می‌رود و در مدارهای جریان مستقیم کاربردی ندارد. باید دقت شود که «مقدار موثر» (Effective Value) نشان می‌دهد که چه مقدار از ولتاژ یا جریان DC یک شکل موج سینوسی متغیر با زمان، همان توانی را تولید می‌کند که یک مقدار DC خالص تولید خواهد کرد. برای درک بهتر مطلب، RMS را به طور کامل تعریف میکنیم.
RMS‌ مخفف کلمه Root Mean Squared‌ و به معنی جذر میانگین مربع است. به عبارت دیگر مقدار RMS یک جریان AC برابر با مقداری است که اگر جریان مستقیم ( DC) به همان اندازه داشته باشیم، در اثر عبور از مقاومت معینی همان مقدار حرارت را ایجاد می‌کند که جریان متناوب ایجاد کرده است. در واقعیت RMS تنها یک تعریف است. مقدار RMS، ریشه میانگین مربع مقدار لحظه‌ای یک تابع درجه دوم است. اندازه گیری RMS در مواقعی که موج سینوسی کامل باشد، قابل اعتماد است، زیرا این اندازه گیری تنها مقدار اوج شکل موج را در نظر می گیرد. بنابراین، هنگامی که موج سینوسی کامل نباشد، چه اتفاقی می افتد؟ این بدان معنی است که در دنیای واقعی چه اتفاقی می افتد؟

اصطلاح دیگری که در اندازه گیری RMS بوجود می آید Crest Factor است. ضریب قدرت نسبت مقدار اوج سیگنال به مقدار RMS آن است. موج مربعی متقارن یا سیگنال DC دارای ضریب قدرت 1 است. یک موج سینوسی خالص دارای ضریب قدرت 1.414 و موج مثلثی 1.73 است. می توان دریافت که هر چه سیگنال "لبه دار" تر باشد، ضریب قدرت آن بالاتر است. این مهم است از آنجا که ابزار اندازه گیری باید دارای فرکانس به اندازه کافی بزرگ و دامنه دینامیکی باشد تا تمام ویژگی های سیگنال را ضبط کند.

اندازه گیری های RMS قابل اطمینان نیستند زیرا امروزه جریان شامل هارمونیک و نویزهای متعدد است و باعث می شود شکل موج AC هرگز کامل نباشد. تمام این نویزها توسط درایوها، سوئیچ های متغیر، لوازم، رایانه، منابع تغذیه، روترها، شارژرهای باتری و غیره القا می شود.اندازه گیری True RMS )True Root Mean Square) از فرمول های ریاضی پیچیده تری استفاده می کند که باعث می شود مقدار اندازه گیری شده از RMS به واقعیت نزدیکتر شود، بدین صورت که علاوه بر مقادیر اوج، آنها چندین نمونه از مقادیر دیگر را نیز در طول هر چرخه اندازه می گیرند.

بسیاری از مولتی مترهای کلمپی با داشتن مدارهای یکسو کننده مقادیر را بصورت RMS اندازه گیری میکنند که در واقع مقدار متوسط ولتاژ ورودی یا جریان را اندازه گیری می کنند و فرض می کنند ولتاژ یا جریان به عنوان موج سینوسی میباشد. ضریب تبدیل برای موج سینوسی، که با تقسیم مقدار مؤثر بر مقدار متوسط بدست می آید 1.1 است. اگر این ولتاژ یا جریان ورودی شکل دیگری از موج سینوسی داشته باشد، مقدار قرائت شده توسط این ابزرها اشتباه است.

برای به دست آوردن اندازه گیری True RMS، می توان گرمای حاصل از بار در مقاومت ثابت را اندازه گیری کرد که نتیجه یک اندازه گیری True RMS است.

در تست TRMS، پتانسیل "گرمایش" یک ولتاژ اندازه گیری میشود. برخلاف اندازه گیری "پاسخ متوسط" " AVRAGE Responding"، از یک اندازه گیری TRMS برای تعیین قدرت اتلاف شده در یک مقاومت استفاده می شود. قدرت متناسب با مربع ولتاژ TRMS اندازه گیری شده، مستقل از شکل موج است و می تواند مقدار دقیق هر دو موج خالص و امواج غیر سینوسی را اندازه گیری کند. 

حال با دانستن تمام موضوعات فنی فوق، بهترین روش برای محاسبه جریان چیست؟ آیا باید 1) میانگین جریان را اندازه گیری کنیم 2) برای بدست آوردن جریان RMS، دامنه جریانی را 0.707 ضرب کنیم یا 3) گرمای تولیدی یک مقاومت را اندازه گیری کرده و مقدار جریان واقعی TRMS را محاسبه کنیم؟

دقیق ترین روش برای محاسبه جریان روش True RMS است. مقدار میانگین جریانی یا AVRAGE Responding معمولاً 40٪ کمتر از مقادیر True RMS است.

اغلب تجهیزات تست و اندازه گیری مانند مولتی‌مترها، ولت‌مترها و آمپرمترها برای محاسبه مقدار RMS، شکل موج را به صورت یک شکل‌ موج سینوسی خالص فرض می‌کنند و لذا برای محاسبه مقدار RMS‌ یک «شکل‌موج غیر سینوسی» (Non-sinusoidal Waveform) باید از یک مولتی‌متر با RMS واقعی (True RMS Multimeter) استفاده نمود.

در زیر خطای اندازه‌گیری در شکل موج‌های غیر سینوسی توسط مولتی مترهای نوع Averagee را مشاهده می‌کنید. لذا از این مولتیمتر ها تنها در شکل موج‌های سینوسی خالص استفاده کنید.