پتنتیومتر AC

پتانسیومتر یک دستگاه است که ولتاژ ناشناخته را با توازن آن با یک ولتاژ شناخته شده اندازه‌گیری می‌کند. منبع شناخته شده ممکن است DC یا AC باشد. عملکرد پتانسیومتر DC و پتانسیومتر AC یکسان است. اما تفاوت اصلی در اندازه‌گیری‌های آنها وجود دارد، پتانسیومتر DC فقط مقدار ولتاژ ناشناخته را اندازه‌گیری می‌کند. در حالی که پتانسیومتر AC هم مقدار و هم فاز ولتاژ ناشناخته را با مقایسه آن با یک مرجع شناخته شده اندازه‌گیری می‌کند. دو نوع پتانسیومتر AC وجود دارد:

1. پتانسیومتر قطبی.

2. پتانسیومتر مختصاتی.

پتانسیومتر قطبی

در این نوع دستگاه‌ها، دو مقیاس جداگانه برای اندازه‌گیری مقدار و زاویه فاز بر روی یک مرجع از emf ناشناخته استفاده می‌شود. در مقیاس امکان خواندن زاویه فاز تا ۳۶۰۰ وجود دارد. این دستگاه دارای آمپر‌سنج نوع الکترودینامومتری به همراه پتانسیومتر DC و ترانسفورماتور فاز‌تغییری است که با تغذیه یک‌فازه کار می‌کند.

در ترانسفورماتور فاز‌تغییری، ترکیبی از دو سیلندر فولادی لامینه‌ای به صورت عمود بر هم وجود دارد. یکی مستقیماً به تغذیه متصل است و دیگری به طور سری با مقاومت متغیر و خازن متصل است. وظیفه مؤلفه‌های سری حفظ تغذیه AC ثابت در پتانسیومتر با انجام تنظیمات کوچک در آن است.

بین سیلندرها، یک روتر لامینه‌ای با شکاف‌ها و پیچشی وجود دارد که ولتاژ را به مدار سیم لیزر پتانسیومتر تأمین می‌کند. وقتی جریان از سیلندرها شروع می‌شود، میدان دورانی حول روتر ایجاد می‌شود که e.m.f را در پیچش روتر القا می‌کند.

جابجایی فاز e.m.f روتر برابر با زاویه حرکت روتر از موقعیت اولیه آن است و به ولتاژ تغذیه سیلندر مرتبط است. تمام تنظیمات پیچش به گونه‌ای انجام شده است که مقدار e.m.f القا شده در روتر ممکن است تغییر کند اما فاز آن تأثیر نمی‌گیرد و می‌توان آن را روی مقیاس ثابت شده بر روی بالای دستگاه خواند.

e.m.f القا شده در پیچش روتر توسط پیچش سیلندر ۱ می‌تواند به صورت زیر بیان شود

e.m.f القا شده در پیچش روتر توسط پیچش سیلندر ۲،

از معادلات (۱) و (۲)، ما به دست می‌آوریم

بنابراین، e.m.f القا شده کل در پیچش روتر به دلیل دو پیچش سیلندر

که Ø زاویه فاز را نشان می‌دهد. می‌توانید سوالات مشابه با آنچه در بالا ذکر شده در MCQs مهندسی برق ما مطالعه کنید.

پتانسیومتر مختصاتی

در پتانسیومتر مختصاتی AC، دو پتانسیومتر جداگانه در یک مدار جایگزین شده‌اند. اولی به نام پتانسیومتر هم‌فاز است که برای اندازه‌گیری عامل هم‌فاز emf ناشناخته استفاده می‌شود و دیگری به نام پتانسیومتر متعامد است که بخش متعامد emf ناشناخته را اندازه‌گیری می‌کند. تماس‌های لیز AA' در پتانسیومتر هم‌فاز و BB' در پتانسیومتر متعامد برای به دست آوردن جریان مورد نظر در مدار استفاده می‌شوند. با تنظیم ریزومتر R و R' و تماس‌های لیز، جریان در پتانسیومتر متعامد با جریان در پتانسیومتر هم‌فاز برابر می‌شود و گالوانومتر متغیر صفر می‌خواند. S1 و S2 سوئیچ‌های تغییر قطبی هستند که برای تغییر قطبی ولتاژ تست در صورت نیاز برای تعادل پتانسیومتر استفاده می‌شوند. دو ترانسفورماتور کاهنده T1 و T2 وجود دارند که پتانسیومتر را از خط جدا می‌کنند و محافظت اسکرین زمین‌داری بین پیچش‌ها ارائه می‌دهند. این ترانسفورماتورها همچنین ۶ ولت به پتانسیومترها تأمین می‌کنند.

حال برای اندازه‌گیری emf ناشناخته، ترمینال‌های آن با تماس‌های لیز AA' با استفاده از سوئیچ انتخابی S3 متصل می‌شوند. با انجام تنظیمات در تماس‌های لیز و ریزومتر، کل مدار متعادل می‌شود و گالوانومتر در شرایط تعادل صفر می‌خواند. حالا مولفه هم‌فاز VA از emf ناشناخته از پتانسیومتر هم‌فاز و مولفه متعامد VB از پتانسیومتر متعامد به دست می‌آید.

بنابراین، ولتاژ نتیجه‌گیری از پتانسیومتر مختصاتی AC به صورت زیر است

و زاویه فاز به صورت زیر است

کاربردهای پتانسیومتر AC

1. اندازه‌گیری خود القایی.

2. کالیبراسیون ولتمتر.

3. کالیبراسیون آمپر‌سنج.

4. کالیبراسیون وات‌متر.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.