एसी पोटेंशियोमीटर

परिभाषा

एक पोटेंशियोमीटर जो एक अज्ञात विद्युत संयोजक बल (emf) के चरण और मात्रा को इसे एक ज्ञात emf के साथ तुलना करके मापता है, AC पोटेंशियोमीटर कहलाता है। AC पोटेंशियोमीटर का कार्य सिद्धांत DC पोटेंशियोमीटर के समान होता है, अर्थात् अज्ञात वोल्टेज को इसे एक ज्ञात वोल्टेज के साथ तुलना करके निर्धारित किया जाता है। जब दोनों समान होते हैं, तो गैल्वेनोमीटर शून्य बिंदु को दर्शाता है, और इस प्रकार अज्ञात emf का मान प्राप्त होता है।

AC पोटेंशियोमीटर का संचालन DC पोटेंशियोमीटर की तुलना में अधिक जटिल होता है। इसके संचालन के लिए निम्नलिखित महत्वपूर्ण कारकों को ध्यान में रखना आवश्यक है:

• AC पोटेंशियोमीटर में, विद्युत धारा की आवृत्ति और तरंग रूप उस वोल्टेज के समान होने चाहिए जिसे मापा जा रहा है। इसलिए, AC पोटेंशियोमीटर में, पोटेंशियल उसी स्रोत से लिया जाता है जिससे विद्युत धारा या वोल्टेज मापी जा रही है।

• AC पोटेंशियोमीटर की स्लाइडिंग वायर और प्रतिरोध कुंडल को बनाने के लिए गैर-इंडक्टिव तत्वों का उपयोग किया जाता है, जिससे पढ़ने की त्रुटियाँ कम होती हैं।

• AC पोटेंशियोमीटर के पाठ्यांक बाह्य चुंबकीय क्षेत्रों से प्रभावित होते हैं, इसलिए मापन के दौरान इन क्षेत्रों को उन्मूलित किया जाता है।

• पावर सप्लाई स्रोत साइनसोइडल होना चाहिए और हार्मोनिकों से मुक्त होना चाहिए, क्योंकि हार्मोनिकों की उपस्थिति संतुलन प्राप्त करने में कठिनाई पैदा करती है।

AC पोटेंशियोमीटर के प्रकार

AC पोटेंशियोमीटर को उनके डायल और स्केल द्वारा मापे गए मूल्यों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। AC पोटेंशियोमीटर को निम्नलिखित रूप से व्यापक रूप से वर्गीकृत किया जा सकता है:

ध्रुवीय प्रकार का पोटेंशियोमीटर

निर्देशांक प्रकार का पोटेंशियोमीटर

निर्देशांक प्रकार का पोटेंशियोमीटर दो स्केलों से सुसज्जित होता है, जिनका उपयोग अज्ञात वोल्टेज V के समान चर V1 और लंबवत चर V2 को पढ़ने के लिए किया जाता है। ये दो वोल्टेज एक-दूसरे से 90° फेज में होते हैं। पोटेंशियोमीटर का डिजाइन ऐसा होता है कि यह V1 और V2 के धनात्मक और ऋणात्मक मानों को पढ़ सकता है, और यह 360° तक सभी कोणों को कवर कर सकता है।

पोटेंशियोमीटर के अनुप्रयोग

AC पोटेंशियोमीटर विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके कुछ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग निम्नलिखित रूप से विस्तार से बताए गए हैं:

1. वोल्टमीटर कैलिब्रेशन

AC पोटेंशियोमीटर सीधे 1.5V तक के निम्न वोल्टेज को मापने में सक्षम है। उच्च वोल्टेज को मापने के लिए, यह एक वोल्ट बॉक्स अनुपात का उपयोग कर सकता है या पोटेंशियोमीटर के साथ श्रृंखला में दो कैपेसिटरों का उपयोग कर सकता है।

2. अमीटर कैलिब्रेशन

प्रत्यावर्ती धारा का मापन गैर-इंडक्टिव मानक प्रतिरोधक के साथ पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके किया जा सकता है।

3. वॉटमीटर और ऊर्जा मीटर परीक्षण

वॉटमीटर और ऊर्जा मीटर के परीक्षण सर्किट डीसी मापन में उपयोग किए जाने वाले सर्किटों के समान होते हैं। पोटेंशियोमीटर से जुड़ा फेज शिफ्टिंग ट्रांसफार्मर धारा के सापेक्ष वोल्टेज के फेज को समायोजित करने के लिए उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, वोल्टेज और धारा को विभिन्न पावर फैक्टरों पर बदला जा सकता है।

4. कोईल के स्व-रिएक्टेंस के माप

स्व-रिएक्टेंस मापने वाली कोईल के सीरीज में एक मानक रिएक्टेंस रखा जाता है।

5. अन्य अनुप्रयोग

AC पोटेंशियोमीटर इंजीनियरिंग मापनों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जहाँ 0.5% से 1% तक की सटीकता अनिवार्य होती है। यह उन परिस्थितियों में भी उपयोग किया जाता है जहाँ एक वोल्टेज को दो घटकों में विघटित करना आवश्यक होता है। यह उपकरण चुंबकीय परीक्षण और उपकरण ट्रांसफार्मरों की सटीक कैलिब्रेशन में उच्च रूप से सटीक परिणाम प्रदान करता है, जिससे यह इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के इन विशेष क्षेत्रों में एक आवश्यक उपकरण बन जाता है।

इस प्रकार के पोटेंशियोमीटर में, अज्ञात वोल्टेज का परिमाण एक स्केल से मापा जाता है, और इसका फेज कोण दूसरे स्केल से सीधे पढ़ा जाता है। यह सेटअप 360° तक के फेज कोणों को पढ़ने की सुविधा प्रदान करता है। वोल्टेज V∠θ के रूप में पढ़ा जाता है।