มิเตอร์วัตต์ปัจจัยกำลังต่ำ

คำนิยามของวัตต์มิเตอร์ค่ากำลังต่ำ

วัตต์มิเตอร์ค่ากำลังต่ำเป็นเครื่องมือที่ใช้วัดค่ากำลังต่ำได้อย่างแม่นยำ

เหตุผลที่วัตต์มิเตอร์มาตรฐานไม่สามารถทำงานได้

ค่าแรงบิดเบี่ยงเบนจะต่ำมากแม้ว่าเราจะกระตุ้นวงจรป้อนกระแสและวงจรแรงดันอย่างเต็มที่

ความผิดพลาดเนื่องจากความเหนี่ยวนำของวงจรแรงดัน

เหตุผลสองข้อข้างต้นทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ไม่แม่นยำ เราจึงไม่ควรใช้วัตต์มิเตอร์ปกติหรือทั่วไปในการวัดค่ากำลังต่ำ

การออกแบบวัตต์มิเตอร์ค่ากำลังต่ำ

วงจรที่ปรับปรุงใหม่แสดงดังนี้:

เราใช้ขดลวดพิเศษเรียกว่าขดลวดชดเชย ซึ่งมีกระแสเท่ากับผลรวมของกระแสสองกระแส คือ กระแสโหลดบวกกับกระแสวงจรแรงดัน

วงจรแรงดันถูกวางไว้ในตำแหน่งที่สนามแม่เหล็กที่สร้างโดยขดลวดชดเชยจะถูกต้านโดยสนามแม่เหล็กที่สร้างโดยวงจรแรงดัน ตามแผนภาพวงจรด้านบน

• ดังนั้นสนามแม่เหล็กสุทธิเกิดจากกระแส I เท่านั้น ดังนั้นความผิดพลาดที่เกิดจากวงจรแรงดันสามารถลดลงได้

• เราจำเป็นต้องใช้ขดลวดชดเชยในวงจรเพื่อสร้างวัตต์มิเตอร์ค่ากำลังต่ำ ซึ่งเป็นการปรับปรุงครั้งที่สองที่เราได้กล่าวรายละเอียดไว้ข้างต้น

• ข้อที่สามคือการชดเชยความเหนี่ยวนำของวงจรแรงดัน ซึ่งสามารถทำได้โดยการปรับปรุงวงจรดังกล่าว

ตอนนี้เราลองหาสมการสำหรับตัวประกอบการแก้ไขสำหรับความเหนี่ยวนำของวงจรแรงดัน และจากตัวประกอบการแก้ไขนี้ เราจะหาสมการสำหรับความผิดพลาดที่เกิดจากความเหนี่ยวนำของวงจรแรงดัน

เมื่อพิจารณาความเหนี่ยวนำของวงจรแรงดัน แรงดันที่ข้ามวงจรไม่อยู่ในเฟสเดียวกับแรงดันที่ใช้

ดังนั้นมันจะล่าช้าด้วยมุม

เมื่อ R เป็นความต้านทานไฟฟ้าอนุกรมกับวงจรแรงดัน rp เป็นความต้านทานวงจรแรงดัน ที่นี่เราสรุปว่ากระแสในวงจรป้อนกระแสก็ล่าช้าด้วยมุมบางมุมกับกระแสในวงจรแรงดัน และมุมนี้กำหนดโดย C = A – b ณ ขณะนี้การอ่านค่าของโวลต์มิเตอร์คือ

เมื่อ Rp เป็น (rp+R) และ x เป็นมุม หากเราละเว้นผลกระทบของความเหนี่ยวนำของวงจรแรงดัน คือ กำหนด b = 0 เราจะได้สมการสำหรับพลังงานจริงคือ

เมื่อหารสมการ (2) ด้วย (1) เราจะได้สมการสำหรับตัวประกอบการแก้ไขดังนี้:

และความผิดพลาดสามารถคำนวณได้จากตัวประกอบการแก้ไขนี้

เมื่อแทนค่าตัวประกอบการแก้ไขและทำการประมาณค่าที่เหมาะสม เราจะได้สมการสำหรับความผิดพลาดคือ VIsin(A)*tan(b)

ตอนนี้เรารู้ว่าความผิดพลาดที่เกิดจากความเหนี่ยวนำของวงจรแรงดันกำหนดโดยสมการ e = VIsin(A) tan(b) ถ้าค่ากำลังต่ำ (คือในกรณีของเราค่า φ สูง ดังนั้นเราจึงมีความผิดพลาดสูง)

เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้ เราได้เชื่อมต่อความต้านทานอนุกรมแบบแปรผันกับคาปาซิเตอร์ตามแผนภาพด้านบนวงจรที่ปรับปรุงสุดท้ายนี้เรียกว่าวัตต์มิเตอร์ค่ากำลังต่ำวัตต์มิเตอร์ค่ากำลังต่ำรุ่นใหม่ถูกออกแบบมาเพื่อให้มีความแม่นยำสูงในการวัดค่ากำลังต่ำต่ำกว่า 0.1