AC потенциометър

Определение

Потенциометър, който измерва фазата и големината на неизвестна електродвижуща сила (ЕДС) чрез сравнение с известна ЕДС, се нарича AC потенциометър. Принципът на работа на AC потенциометъра е същият като на DC потенциометъра, т.е. неизвестното напрежение се определя чрез сравнение с известно напрежение. Когато двете са равни, галванометърът показва нулева точка и така се получава стойността на неизвестната ЕДС.

Работата на AC потенциометъра е по-сложна в сравнение с тази на DC потенциометъра. Следните са важни фактори, които трябва да бъдат взети предвид при неговата работа:

• В AC потенциометъра, честотата и формата на вълната на тока трябва да са същите като тези на измерваното напрежение. Следователно, в AC потенциометъра, потенциалът се извлича от същия източник като тока или напрежението, което се измерва.

• Използват се неиндуктивни елементи за направата на плъзгащата се жица и резистивната спирала на AC потенциометъра, което намалява грешките при четене.

• Четенето на AC потенциометъра се влияе от външни магнитни полета, затова тези полета се елиминират по време на измерването.

• Източникът на напрежението трябва да е синусоидален и свободен от хармоники, тъй като наличието на хармоники прави трудно постигането на баланс.

Типове AC потенциометри

AC потенциометрите се класифицират в зависимост от стойностите, измервани от техните скали и деления. AC потенциометрите могат да бъдат обобщено класифицирани както следва:

Полярен тип потенциометър

Координатен тип потенциометър

Координатният тип потенциометър е оборудван с две скали, които се използват за четене на инфазния компонент V1 и квадратурния компонент V2 на неизвестното напрежение V. Тези два напрежения са с фазово разстояние 90° един от друг. Потенциометърът е проектиран така, че може да чете както положителните, така и отрицателните стойности на V1 и V2, и може да покрива всички ъгли до 360°.

Приложения на потенциометъра

AC потенциометърът има широко приложение в различни области. Някои от ключовите му приложения са детайлно обяснени по-долу:

1. Калибрация на волтметър

AC потенциометърът е способен да измерва директно ниски напрежения до 1,5 В. За измерване на по-високи напрежения, той може да използва соотношение на волтова кутия или да използва две кондензатори свързани поредно с потенциометъра.

2. Калибрация на амперметър

Измерването на променлив ток може да бъде осъществено чрез използване на стандартен неиндуктивен резистор в комбинация с потенциометъра.

3. Тест на ватметри и енергиен метри

Измервателните цепи за ватметри и енергиен метри са подобни на тези, използвани при DC измервания. Фазосместящ трансформатор е свързан с потенциометъра, за да се регулира фазата на напрежението относно тока. По този начин, напрежението и токът могат да се варират при различни фактори на мощност.

4. Измерване на самоиндуктивността на спирала

Стандартна реактивност се поставя в поредна връзка със спиралата, чиято самоиндуктивност трябва да бъде измерена.

5. Други приложения

AC потенциометърът играе ключова роля в инженерните измервания, където точността между 0,5% и 1% е необходима. Той се използва и в ситуации, където напрежението трябва да бъде разложено на два компонента. Този инструмент дава високо точни резултати при магнитни тестове и прецизна калибрация на трансформатори за измерване, като се превръща в съществен инструмент в тези специализирани области на електротехниката.

В този тип потенциометър, големината на неизвестното напрежение се измерва от една скала, а фазовият ъгъл се чете директно от втора скала. Устройството позволява четене на фазови ъгли до 360°. Напрежението се чете във формата V∠θ.