Potencjometr AC

Potencjometr to przyrząd, który mierzy niewiadome napięcie przez zbilansowanie go z znanym napięciem. Znane źródło może być DC lub AC. Zasada działania potencjometru DC i potencjometru AC jest taka sama. Istnieje jednak jedno kluczowe różnice w ich pomiarach: potencjometr DC mierzy tylko wartość niewiadomego napięcia. Natomiast potencjometr AC mierzy zarówno wartość, jak i fazę niewiadomego napięcia, porównując je z znanym odniesieniem. Istnieją dwa typy potencjometrów AC:

1. Potencjometr typu biegunowego.

2. Potencjometr typu współrzędnych.

Potencjometr typu biegunowego

W takich przyrządach używane są dwie osobne skale do pomiaru wartości i kąta fazowego na pewnym odniesieniu niewiadomego napięcia EMF. Na skali istnieje możliwość odczytania kąta fazowego do 3600. Posiada on elektrodynamometr typ amperomierza wraz z potencjometrem DC i przesuwającym fazę transformatorem, który jest obsługiwany przez jednofazowe zasilanie.

W przesuwającym fazę transformatorze znajduje się kombinacja dwóch pierścieniowych laminowanych statorów połączonych prostopadle do siebie, jak pokazano na rysunku. Jeden jest bezpośrednio podłączony do zasilania, a drugi jest połączony szeregowo z zmiennym oporem i kondensatorem. Funkcja komponentów szeregowych polega na utrzymaniu stałego zasilania AC w potencjometrze poprzez wprowadzenie małych korekt.

Między statorami znajduje się laminowany rotor z otworami i cewką, która dostarcza napięcie do obwodu potencjometru. Gdy prąd zaczyna płynąć ze statorów, tworzy się obracające pole magnetyczne wokół rotora, które indukuje EMF w cewce rotora.

Przesunięcie fazowe EMF rotora jest równe kątowi przesunięcia rotora od jego początkowej pozycji i jest związane z napięciem zasilania statora. Cała konfiguracja cewek jest wykonana w taki sposób, że wartość indukowanego EMF w rotora może się zmieniać, ale nie wpływa to na kąt fazowy, który można odczytać na skali umieszczonej na szczycie przyrządu.

Indukowane EMF w cewce rotora przez cewkę statora 1 można wyrazić jako

Indukowane EMF w cewce rotora przez cewkę statora 2,

Z równań (1) i (2) otrzymujemy

Zatem, wynikowe indukowane EMF w cewce rotora spowodowane przez dwie cewki statora

Gdzie, Ø oznacza kąt fazowy. Możesz studiować podobne pytania do powyższego w naszych testach wielokrotnego wyboru z inżynierii elektrycznej.

Potencjometr typu współrzędnych

W potencjometrze AC typu współrzędnych, dwa osobne potencjometry są umieszczone w jednym obwodzie, jak pokazano na rysunku. Pierwszy nazywany jest potencjometrem w fazie, który służy do pomiaru składowej w fazie niewiadomego napięcia EMF, a drugi nazywany jest potencjometrem kwadraturowym, który mierzy składową kwadraturową niewiadomego napięcia EMF. Suwak kontaktowy AA’ w potencjometrze w fazie i BB’ w potencjometrze kwadraturowym służą do uzyskania pożądanego prądu w obwodzie. Przez regulację rezystora R i R’ oraz suwaków kontaktowych, prąd w potencjometrze kwadraturowym staje się równy prądowi w potencjometrze w fazie, a zmienny galwanometr pokazuje wartość zerową. S1 i S2 są przełącznikami zmiany polaryzacji, które są używane do zmiany polaryzacji testowanego napięcia, jeśli jest to wymagane do zbilansowania potencjometru. Istnieją dwa transformatory obniżające napięcie T1 i T2, które izolują potencjometr od linii i zapewniają ekran ziemny między cewkami. Dostarczają one również 6 volt do potencjometrów.

Teraz, aby zmierzyć niewiadome napięcie EMF, jego końcówki są podłączone do suwaków kontaktowych AA’ za pomocą przełącznika selekcyjnego S3. Przez wprowadzenie niektórych korekt w suwakach kontaktowych i rezystorach, cały obwód zostaje zbilansowany, a galwanometr pokazuje wartość zerową w stanie zbilansowanym. Teraz składowa w fazie VA niewiadomego napięcia EMF jest uzyskiwana z potencjometru w fazie, a składowa kwadraturowa VB jest uzyskiwana z potencjometru kwadraturowego.

Zatem, wynikowe napięcie potencjometru AC typu współrzędnych wynosi

A kąt fazowy wynosi

Zastosowania potencjometru AC

1. Pomiar indukcyjności własnej.

2. Kalibracja woltomierza.

3. Kalibracja amperomierza.

4. Kalibracja watomierza.

Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły są warte udostępniania, w przypadku naruszenia praw autorskich prosimy o kontakt w celu usunięcia.