AC Potentiometer AC Potentiometer

En potentiometer er et instrument, der måler ukendt spænding ved at balance den med en kendt spænding. Den kendte kilde kan være DC eller AC. Arbejdsmåden for DC potentiometer og AC potentiometer er den samme. Men der er en stor forskel i deres målinger, da DC potentiometer kun måler størrelsen af den ukendte spænding. Mens et AC potentiometer måler både størrelse og fase af den ukendte spænding ved at sammenligne den med en kendt reference. Der findes to typer af AC potentiometer:

1. Polar type potentiometer.

2. Koordinat type potentiometer.

Polar type Potentiometer

I denne type instrumenter bruges to separate skalaer til at måle størrelse og fasevinkel på en reference for den ukendte e.m.f. Der er en mulighed på skalaen, så den kan læse fasevinkel op til 3600. Det har et elektrodynamometertype ammeter sammen med et DC potentiometer og en faseforskydning transformator, der drives af en ensfaset strømforsyning.

I en faseforskydnings-transformator er der en kombination af to ringformede lamellerede statorer forbundet vinkelret på hinanden, som vist på figuren. En er direkte forbundet til strømforsyningen, og den anden er forbundet i serie med variabel modstand og kondensator. Funktionen af de seriekomponenter er at opretholde konstant AC-strøm i potentiometeret ved at foretage små justeringer i det.

Mellem statorerne er der en lamelleret rotor med slotter og vindinger, der leverer spænding til slide-wire kredsløbet i potentiometeret. Når strøm begynder at flyde fra statorerne, udvikles der et roterende felt omkring rotoren, hvilket inducerer en e.m.f. i rotorvindingen.

Faseforskydningen af rotor e.m.f. er lig med rotorens bevægelsesvinkel fra sin oprindelige position, og den er relateret til statorstrømforsyningen. Hele vindingsopstillingen er lavet på en måde, så størrelsen af den inducerede e.m.f. i rotoren kan ændres, men det påvirker ikke fasevinklen, og den kan læses på skalaen, der er fastgjort øverst på instrumentet.

Den inducerede e.m.f. i rotorvindingen af statorvinding 1 kan udtrykkes som

Den inducerede e.m.f. i rotorvindingen af statorvinding 2,

Fra ligning (1) og (2) får vi

Derfor, den resulterende inducerede e.m.f. i rotorvindingen pga. to statorvindinger

Hvor, Ø angiver fasevinklen. Du kan studere lignende spørgsmål til ovenstående i vores elektriske ingeniør MCQs.

Koordinat type Potentiometer

I koordinat AC potentiometer, er to separate potentiometer indkapslet i én kreds, som vist på figuren. Den første kaldes in-phase potentiometer, der bruges til at måle in-phase faktoren for en ukendt e.m.f., og den anden kaldes kvadrature potentiometer, der måler kvadrature-delen af den ukendte e.m.f. glidende kontakter AA’ i in-phase potentiometeret og BB’ i kvadrature potentiometeret bruges til at opnå den ønskede strøm i kredsen. Ved at justere rheostat R og R’ og glidende kontakter, bliver strømmen i kvadrature potentiometeret lig med strømmen i in-phase potentiometeret, og en variabel galvanometer viser nulværdi. S1 og S2 er polarityskifteswitches, der bruges til at ændre polariteten af prøve-spændingen, hvis det er nødvendigt for at balancere potentiometeret. Der er to step-down transformatorer T1 og T2, der isolerer potentiometeret fra linjen og giver jordet skærmbeskyttelse mellem vindingerne. Det leverer også 6 volt til potentiometerne.

Nu for at måle den ukendte e.m.f. er dens terminaler forbundet over glidende kontakter AA’ ved hjælp af selektionskontakt S3. Ved at foretage nogle justeringer i glidende kontakter og rheostat, bliver hele kredsen balanceret, og galvanometeret læser nul ved den balancerede tilstand. Nu fås in-phase komponenten VA af den ukendte e.m.f. fra in-phase potentiometeret, og kvadrature komponenten VB fås fra kvadrature potentiometeret.

Dermed er den resulterende spænding af koordinat AC potentiometer

Og fasevinklen er givet ved

Anvendelser af AC Potentiometer

1. Måling af selv-induktion.

2. Kalibrering af voltmeter.

3. Kalibrering af ammeter.

4. Kalibrering af wattmeter.

Erklæring: Respektér det originale, godt artikler der fortjener at deles, hvis der er overskridelse af rettigheder kontakt os for sletning.