AC Потенціометр

Потенціометр - це прилад, який вимірює невідому напругу, збалансувавши її з відомою напругою. Відомий джерело може бути постійним (DC) або змінним (AC). Принцип роботи DC та AC потенціометра однаковий. Однак існує одна ключова відмінність у їх вимірюваннях: DC потенціометр вимірює лише величину невідомої напруги. Тоді як AC потенціометр вимірює як величину, так і фазу невідомої напруги, порівнюючи її з відомим еталоном. Існують два типів AC потенціометрів:

1. Полярний тип потенціометра.

2. Координатний тип потенціометра.

Полярний тип потенціометра

У таких приладах використовуються два окремі шкали для вимірювання величини та кута фази на певному еталоні невідомого е.д.с. На шкалі є можливість читання кута фази до 3600. У нього є електродинамометричний тип амперметра разом з DC потенціометром та фазозміщувачем трансформатором, який працює від однофазного живлення.

У фазозміщувачі трансформатора комбінується дві кільцеві ламіновані сталі статори, з'єднані перпендикулярно один до одного, як показано на малюнку. Один з них прямо з'єднаний з живленням, а другий - послідовно з змінним опором та конденсатором. Функція послідовних компонентів полягає в підтримці постійного AC живлення в потенціометрі за допомогою малих налаштувань.

Між статорами знаходиться ламінований ротор з пазами та обмоткою, яка забезпечує напругу для скользячої дротяної схеми потенціометра. Коли стрім починає протікати через статори, відбувається формування обертального поля навколо ротора, що індукує е.д.с. в обмотці ротора.

Фазове зміщення е.д.с. ротора дорівнює куту переміщення ротора від його початкового положення, і воно пов'язане з напругою живлення статора. Весь виготовлений узагальнений обмоток укладений таким чином, що величина індукованої е.д.с. в роторі може змінюватися, але це не впливає на кут фази, який можна прочитати на шкалі, закріпленій на вершині приладу.

Індукована е.д.с. в обмотці ротора від обмотки статора 1 може бути виражена як

Індукована е.д.с. в обмотці ротора від обмотки статора 2,

З рівнянь (1) і (2), ми отримуємо

Таким чином, результативна індукована е.д.с. в обмотці ротора завдяки двом обмоткам статора

Де, Ø дає кут фази. Ви можете вивчити подібні питання в наших тестах з електротехніки.

Координатний тип потенціометра

У координатному AC потенціометрі, два окремі потенціометри згорнуті в одному контурі, як показано на малюнку. Перший називається потенціометром в фазі, який використовується для вимірювання ін-фазної частини невідомого е.д.с., а другий називається квадратурним потенціометром, який вимірює квадратурну частину невідомого е.д.с. Скользячі контакти AA’ у потенціометрі в фазі та BB’ у квадратурному потенціометрі використовуються для отримання бажаного струму в контурі. За допомогою реостата R та R’ та скользячих контактів, струм у квадратурному потенціометрі стає рівним струму у потенціометрі в фазі, і змінний гальванометр показує нульове значення. S1 та S2 - це перемикачі зміни знаків, які використовуються для зміни полярності тестової напруги, якщо це необхідно для збалансування потенціометра. Є два понижувачі напруги T1 та T2, які ізольують потенціометр від лінії та забезпечують захист екранів між обмотками. Вони також надають 6 вольт до потенціометрів.

Тепер, щоб виміряти невідоме е.д.с., його з'єднують зі скользячими контактами AA’ за допомогою перемикача S3. Зробивши деякі налаштування скользячих контактів та реостату, весь контур збалансовується, і гальванометр показує нуль при збалансованому стані. Тепер ін-фазна компонента VA невідомого е.д.с. отримується з потенціометра в фазі, а квадратурна компонента VB - з квадратурного потенціометра.

Таким чином, результуюча напруга координатного AC потенціометра становить

А кут фази визначається як

Застосування AC потенціометра

1. Вимірювання власної індуктивності.

2. Калібрування вольтметра.

3. Калібрування амперметра.

4. Калібрування ваттометра.

Заява: Поважайте оригінал, добри статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав, зв'яжіться для видалення.