Vekselstrøm potensiometer

Definisjon

En potensiometer som måler fase og størrelse på en ukjent elektromotiv kraft (emf) ved å sammenligne den med en kjent emf, kalles en AC-potensiometer. Arbeidsprinsippet for en AC-potensiometer er det samme som for en DC-potensiometer, det vil si at den ukjente spenningen fastsettes ved å sammenligne den med en kjent spenning. Når de to er like, indikerer galvanometret nullpunktet, og dermed blir verdien av den ukjente emf oppnådd.

Driften av en AC-potensiometer er mer komplisert sammenlignet med en DC-potensiometer. Følgende er viktige faktorer som må tas i betraktning for driften:

• I en AC-potensiometer må frekvensen og bølgeformen til strømmen være den samme som spenningen som måles. Derfor hentes potensialet i en AC-potensiometer fra samme kilde som strømmen eller spenningen som måles.

• Ikke-induktive elementer brukes for å lage glidetråden og motstandsspolen i en AC-potensiometer, noe som reduserer lesingsfeil.

• Lesingene av en AC-potensiometer påvirkes av eksterne magnetfelt, så disse feltene elimineres under måling.

• Strømkilden skal være sinusformet og fri for harmoniske, da tilstedeværelsen av harmoniske gjør det vanskelig å oppnå balanse.

Typer AC-Potensiometer

AC-potensiometer klassifiseres etter verdiene som måles av deres skaler. AC-potensiometer kan grovt klassifiseres som følger:

Polar Type Potentiometer

Koordinattype Potensiometer

Koordinattype potensiometer er utstyrt med to skaler, som brukes til å lese den fasestamma komponenten V1 og den kvadraturkomponenten V2 av den ukjente spenningen V. Disse to spenningsverdiene er 90° ut av fase med hverandre. Potensiometeret er designet slik at det kan lese både positive og negative verdier av V1 og V2, og det kan dekke alle vinkler opp til 360°.

Anvendelser av Potensiometer

AC-potensiometer har mange anvendelsesområder innen ulike felt. Noen av de viktigste anvendelsene er detaljert beskrevet nedenfor:

1. Kalibrering av Voltmeter

AC-potensiometer kan direkte måle lave spenninger opp til 1,5V. For å måle høyere spenninger, kan det enten benytte en volt-boks-ratio eller bruke to kondensatorer koblet i serie med potensiometeret.

2. Kalibrering av Ammeter

Måling av alternerende strøm kan utføres ved å bruke en ikke-induktiv standardmotstand sammen med potensiometeret.

3. Testing av Wattmeter og Energi Meter

Testkretsene for wattmeter og energimeter er liknende de som brukes i DC-målinger. En faseskifttransformator kobles til potensiometeret for å justere fasen av spenningen i forhold til strømmen. På denne måten kan spenningen og strømmen variere ved ulike effektfaktorer.

4. Måling av Selvreaktiviteten av en Spole

En standardreaktans settes i serie med spolen hvis selvreaktivitet skal måles.

5. Andre Anvendelser

AC-potensiometer spiller en viktig rolle i ingeniørmålinger hvor en nøyaktighet på 0,5% til 1% er uunngåelig. Det brukes også i situasjoner der en spenning må dekomponeres i to komponenter. Dette instrumentet gir svært nøyaktige resultater i magnetiske tester og presis kalibrering av instrumenttransformatorer, noe som gjør det til et nødvendig verktøy i disse spesialiserte områdene av elektrisk ingeniørvitenskap.

I denne typen potensiometer måles størrelsen på den ukjente spenningen fra én skala, og dens fasevinkel leses direkte fra en annen skala. Oppsettet tillater lesing av fasevinkler opp til 360°. Spenningen leses i formen V∠θ.