Napetostni delilnik AC

Definicija

Potenciometer, ki meri fazo in amplitudo neznanega električnega napetostnega sprememkasta (emf) z njegovim primerjanjem s znanim emf, se imenuje AC potenciometer. Delovanje AC potenciometra je enako delovanju DC potenciometra, to je, neznana napetost se določi z njenim primerjanjem z znano napetostjo. Ko sta si enaki, galvanometr kaže ničelno točko, s tem pa pridobimo vrednost neznanega emf.

Delovanje AC potenciometra je bolj zapleteno v primerjavi z delovanjem DC potenciometra. Za njegovo delovanje je treba upoštevati naslednje pomembne dejavnike:

• V AC potenciometru morata frekvenca in valovna oblika toka biti enaki frekvenci in valovni obliki merjene napetosti. Zato v AC potenciometru potencial izvira iz istega vira kot tok ali napetost, ki se meri.

• Za klizni vodnik in uporni člen AC potenciometra se uporabljajo neinduktivni elementi, kar zmanjša napake branja.

• Branja AC potenciometra so odvisna od zunanjih magnetnih polj, zato ta polja med meritvami izključimo.

• Vir oskrbe s strmo mora biti sinusni in brez harmonik, saj prisotnost harmonik otežuje dosego ravnovesja.

Vrste AC potenciometra

AC potenciometre razvrščamo glede na vrednosti, ki jih merijo njihovi kazalci in lestvice. AC potenciometre lahko širše razdelimo na naslednje skupine:

Polarni tip potenciometra

Koordinatni tip potenciometra

Koordinatni tip potenciometra je opremljen z dvema lestvicama, ki se uporabljata za branje faze komponente V1 in kvadrature komponente V2 neznanega napetosti V. Ti dve napetosti sta med seboj zamaknjeni za 90°. Potenciometer je zasnovan tako, da lahko prebere pozitivne in negativne vrednosti V1 in V2, ter pokrije vse kote do 360°.

Uporaba potenciometra

AC potenciometer najde obsežno uporabo v različnih področjih. Nekateri njegovi ključni uporabni primeri so podrobno opisani spodaj:

1. Kalibracija voltmetrov

AC potenciometer je sposoben neposredno meriti nizke napetosti do 1,5 V. Za merjenje višjih napetosti lahko uporabi razmerje napetostnega okvirja ali dva kondenzatorja, povezana v seriji s potenciometrom.

2. Kalibracija ampermetrov

Merjenje stikalnega toka lahko dosežemo z uporabo standardnega neinduktivnega upornika v kombinaciji s potenciometrom.

3. Preverjanje vatmetrov in energijskih merilnikov

Merilne vezave za vatmetre in energijske merilnike so podobne tistim, ki se uporabljajo pri DC meritvah. Fazni prenosni transformator je povezan s potenciometrom, da bi prilagodil fazo napetosti glede na tok. Na ta način se napetost in tok lahko spreminjata pri različnih faktorjih moči.

4. Meritve lastne reaktivne upornosti bobnica

Standardna reaktivna upornost je postavljena v seriji z bobnico, katere lastna reaktivna upornost je potrebno meriti.

5. Druge uporabe

AC potenciometer igra ključno vlogo v inženirskih meritvah, kjer je natančnost v obsegu 0,5 % do 1 % nujna. Uporablja se tudi v situacijah, kjer je potrebno napetost razbiti na dve komponenti. To orodje zagotavlja zelo natančne rezultate pri magnetnih testih in natančni kalibraciji instrumentnih transformatorjev, kar ga čini ključnim orodjem v teh specializiranih področjih elektrotehnike.

V tem vrsti potenciometra se velikost neznanega napetosti meri s ene lestvice, njegov fazni kot pa se neposredno prebere s druge lestvice. Postavitev omogoča branje faznih kotov do 360°. Napetost se prebere v obliki V∠θ.