Ανατομικός Ποτενσιόμετρος

Ορισμός

Ένας ποτενσιόμετρος που μετρά τη φάση και τη μέγεθος μιας άγνωστης ηλεκτροκινητικής δύναμης (emf) συγκρίνοντάς τη με μια γνωστή emf ονομάζεται AC ποτενσιόμετρο. Το πρίγμα εργασίας ενός AC ποτενσιόμετρου είναι το ίδιο με αυτό ενός DC ποτενσιόμετρου, δηλαδή, η άγνωστη τάση καθορίζεται συγκρίνοντάς τη με μια γνωστή τάση. Όταν οι δύο είναι ίσες, ο γαλβανόμετρος δείχνει το σημείο μηδέν, και έτσι προκύπτει η τιμή της άγνωστης emf.

Η λειτουργία ενός AC ποτενσιόμετρου είναι πιο περίπλοκη σε σύγκριση με ενός DC ποτενσιόμετρου. Τα παρακάτω είναι σημαντικά παράγοντα που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για τη λειτουργία του:

• Σε ένα AC ποτενσιόμετρο, η συχνότητα και η μορφή κύματος του ρεύματος πρέπει να είναι ίδιες με αυτές της τάσης που μετριέται. Συνεπώς, σε ένα AC ποτενσιόμετρο, η δυναμική προέρχεται από την ίδια πηγή με το ρεύμα ή την τάση που μετριέται.

• Χρησιμοποιούνται μη ενδεικτικά στοιχεία για την κατασκευή του κινούμενου λεωφορείου και του αντιστατικού κύκλου του AC ποτενσιόμετρου, γεγονός που μειώνει τα λάθη στις αναγνώσεις.

• Οι αναγνώσεις ενός AC ποτενσιόμετρου επηρεάζονται από εξωτερικά μαγνητικά πεδία, οπότε αυτά τα πεδία εξαλείφονται κατά τη διάρκεια της μέτρησης.

• Η πηγή ενέργειας πρέπει να είναι συνημιτονοειδής και χωρίς αρμονικά, καθώς η παρουσία αρμονικών δυσκολεύει την επίτευξη ισορροπίας.

Τύποι AC ποτενσιόμετρου

Τα AC ποτενσιόμετρα ταξινομούνται με βάση τις τιμές που μετρούνται από τα διαίρετρα και τα μετρητικά τους. Τα AC ποτενσιόμετρα μπορούν να ταξινομηθούν ευρέως ως εξής:

Πολικός Τύπος Ποτενσιόμετρου

Συντεταγμένης Τύπος Ποτενσιόμετρου

Το συντεταγμένης τύπος ποτενσιόμετρο είναι εξοπλισμένο με δύο μετρητικά, τα οποία χρησιμοποιούνται για την ανάγνωση της ομοφάσης συνιστώσας V1 και της τεταρτοκυκλικής συνιστώσας V2 της άγνωστης τάσης V. Αυτές οι δύο τάσεις είναι 90° εκτός φάσης η μία από την άλλη. Το ποτενσιόμετρο σχεδιάστηκε με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να αναγνώνει και τις θετικές και τις αρνητικές τιμές της V1 και της V2, και μπορεί να καλύπτει όλες τις γωνίες μέχρι 360°.

Εφαρμογές του Ποτενσιόμετρου

Το AC ποτενσιόμετρο έχει εκτεταμένες εφαρμογές σε διάφορους τομείς. Μερικές από τις βασικές εφαρμογές του αναπτύσσονται λεπτομερώς παρακάτω:

1. Καλιβρώση Βολτμέτρων

Το AC ποτενσιόμετρο είναι ικανό να μετρά άμεσα χαμηλές τάσεις μέχρι 1.5V. Για τη μέτρηση υψηλότερων τάσεων, μπορεί είτε να χρησιμοποιήσει ένα πλήρες βολτικό σύντομο ή να απασχολήσει δύο καταναλωτές σε σειρά με το ποτενσιόμετρο.

2. Καλιβρώση Αμπερομέτρων

Η μέτρηση εναλλασσόμενου ρεύματος μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας έναν μη ενδεικτικό πρότυπο αντιστάτη σε συνδυασμό με το ποτενσιόμετρο.

3. Δοκιμή Βαττμέτρων και Μετρητών Ενέργειας

Οι δοκιμαστικοί κύκλοι για βαττμέτρα και μετρητές ενέργειας είναι παρόμοιοι με εκείνους που χρησιμοποιούνται σε μέτρηση DC. Ένας μετατοπιστής φάσης είναι συνδεδεμένος με το ποτενσιόμετρο για την προσαρμογή της φάσης της τάσης σε σχέση με το ρεύμα. Με αυτόν τον τρόπο, η τάση και το ρεύμα μπορούν να παραμετροποιηθούν σε διαφορετικούς συντελεστές εξουσίας.

4. Μέτρηση Της Αυτοαντίδρασης Ενός Σπείρα

Μια πρότυπη αντίδραση τίθεται σε σειρά με τον σπείρα του οποίου η αυτοαντίδραση πρέπει να μετρηθεί.

5. Άλλες Εφαρμογές

Το AC ποτενσιόμετρο παίζει κρίσιμο ρόλο σε μηχανικές μετρήσεις όπου είναι απαραίτητη η ακρίβεια μεταξύ 0.5% και 1%. Χρησιμοποιείται επίσης σε περιπτώσεις όπου μια τάση πρέπει να αναδιατυπωθεί σε δύο συνιστώσες. Αυτό το όργανο παρέχει εξαιρετικά ακριβείς αποτελέσματα σε μαγνητικές δοκιμές και στην ακριβή καλιβρώση μετατροπέων μέτρησης, καθιστώντας το ουσιαστικό εργαλείο σε αυτούς τους εξειδικευμένους τομείς της ηλεκτροτεχνίας.

Σε αυτόν τον τύπο ποτενσιόμετρου, το μέγεθος της άγνωστης τάσης μετριέται από ένα μετρητικό, και η γωνία φάσης της αναγνώρισης από ένα δεύτερο μετρητικό. Η διάταξη επιτρέπει την ανάγνωση γωνιών φάσης μέχρι 360°. Η τάση αναγνωρίζεται στη μορφή V∠θ.