AC Potenciometr

Definice

Potenciometr, který měří fázi a velikost neznámé elektrické napěťové síly (emf) porovnáním s známou emf, se nazývá AC potenciometr. Princip fungování AC potenciometru je stejný jako u DC potenciometru, tedy neznámé napětí se určuje porovnáním s známým napětím. Když jsou obě stejné, galvanometr ukazuje nulový bod a tak se získá hodnota neznámé emf.

Fungování AC potenciometru je složitější v porovnání s DC potenciometrem. Následující faktory musí být při jeho použití zohledněny:

• V AC potenciometru musí frekvence a tvar proudu být stejné jako u měřeného napětí. Proto v AC potenciometru se potenciál odvodí ze stejného zdroje jako proud nebo napětí, které se měří.

• Pro posuvný drát a odporovou cívku AC potenciometru se používají neindukční prvky, což snižuje chyby čtení.

• Čtení AC potenciometru ovlivňují externí magnetické pole, proto se tyto pole při měření eliminují.

• Zdroj napájení by měl být sinusový a bez harmonických složek, protože přítomnost harmonických složek komplikuje dosažení rovnováhy.

Typy AC potenciometrů

AC potenciometry jsou klasifikovány podle hodnot, které měří jejich stupnice a škály. AC potenciometry lze rozdělit do následujících kategorií:

Polaritní typ potenciometru

Koordinátní typ potenciometru

Koordinátní typ potenciometru je vybaven dvěma stupnicemi, které slouží k čtení součásti ve fázi V1 a součásti v kvadraturu V2 neznámého napětí V. Tyto dva napětí jsou vzájemně odchyleny o 90°. Potenciometr je navržen tak, aby mohl číst jak kladné, tak záporné hodnoty V1 a V2, a pokrývá všechny úhly až do 360°.

Aplikace potenciometru

AC potenciometr má široké uplatnění v různých oblastech. Některé z jeho klíčových aplikací jsou detailně popsány níže:

1. Kalibrace voltmeteru

AC potenciometr je schopen přímo měřit nízká napětí až 1,5 V. Pro měření vyšších napětí může buď využít poměrové krabičky, nebo použít dva kondenzátory spojené sériově s potenciometrem.

2. Kalibrace ampermetru

Měření střídavého proudu lze provést pomocí neindukčního standardního odporu spolu s potenciometrem.

3. Testování vátmetru a energetického metru

Testovací obvody pro vátmetry a energetické metry jsou podobné těm, které se používají při měřeních v konstantním proudu. K potenciometru je připojen transformátor pro posouvání fáze, který upravuje fázi napětí vzhledem k proudu. Tímto způsobem lze měnit napětí a proud při různých koeficientech využití.

4. Měření vlastní reaktance cívky

Standardní reaktance je umístěna v sérii s cívkou, jejíž vlastní reaktance je třeba změřit.

5. Jiné aplikace

AC potenciometr hraje klíčovou roli v inženýrských měřeních, kde je nezbytná přesnost v rozmezí 0,5 % až 1 %. Je také používán v situacích, kdy je třeba napětí rozložit na dvě složky. Tento přístroj poskytuje velmi přesné výsledky v magnetických testech a při přesné kalibraci transformátorů, což z něj dělá nezbytný nástroj v těchto specializovaných oblastech elektrotechniky.

V tomto typu potenciometru se velikost neznámého napětí měří z jedné stupnice a jeho fázový úhel se přečte přímo z druhé stupnice. Toto zařízení umožňuje čtení fázových úhlů až do 360°. Napětí se čte ve formě V∠θ.