8.2. Застосування потенціометрів

Безпосередньо потенціометром можна вимірювати тільки ЕРС і напругу, які не перевищують того найбільшого спаду напруги, який можна отримати на вимірювальному опорі. Звичайно потенціометри виконують з верхньою межею вимірювання 2 В.

Застосовуючи додаткові вимірювальні засоби, можна вико­ристовувати потенціометр для вимірювання напруг, які пере­вищують 2 В, а також для вимірювання електричних величин, що функціонально пов'язані з напругою, такі як: струм, потужність; можна на потенціометрі вимірювати й опір.

8.2.1.Вимірювання напруги

Для вимірювання напруг, які перевищують 2 В, застосовують дільники напруг, що є спеціальними магазинами точних опорів. На рис. 8.2 наведена схема дільника напруг.

До складу дільника напруг входять чотири опори, які мають загальне значення 100 кОм. До затискачів, які позначені буквою X, підводиться вимірювана напруга. Потенціометром вимірюється частина цієї напруги, що дорівнює спаду напруги від затискача "+" до одного із тих затискачів, у яких позначені множники, які дорівнюють відношенню вимірюваної напруги до показів потен­ціометра.

Застосування дільника напруг позбавляє потенціометричний Метод одного з його основних переваг — відсутності споживання енергії, оскільки в цьому випадку через дільник напруг проходить струм, що отримується від джерела вимірюваної напруги. На рис. 8.3 Наведена повна схема вимірювання напруги потенціометром, яка Містить дільник напруги ДН і використовується для перевірки Вольтметрів.

8.2.2. Вимірювання струму

Для вимірювання потенціометром струму застосовується схема, яка зображена на рис. 8.4.

У коло вимірюваного струму вмикається зразкова котушка опору Ro і потенціометром вимірюється спад напруги на ній. Струм

(8.3)

де U— покази потенціометра, В; R₀ — опір зразкової котушки,

У випадках, що вимагають підвищеної точності вимірювання, необхідно враховувати поправку для зразкової котушки і потен­ціометра.

8.2.3. Вимірювання потужності

Вимірювання потужності потенціометром необхідно вико­нувати при повірці ватметрів. Здійснюється це непрямим методом за допомогою почергового вимірювання струму і напруги описаними вище способами. Повна схема вмикання приладів для цього випадку наведена на рис. 8.5. Послідовна обмотка ватметра живиться від низьковольтної батареї акумуляторів БТ через контрольний амперметр і зразкову котушку опору R₀. До пара­лельної обмотки ватметра подається напруга від іншої, висо­ковольтної батареї акумуляторів БН; для вимірювання напруги в схему включений дільник напруги ДН. Включивши схему і вста­новивши необхідні покази ватметра, виконують почергове вимірювання струму, що проходить через ватметр, і потім напруги, що подається до нього; перемножуючи після цього значення струму на значення напруги, знаходять дійсне значення потужності, яке відповідає даним показом ватметра, що повіряється.

Описаний спосіб вимірювання потужності за допомогою потен­ціометра є дуже трудомістким через необхідність багаторазових перемикань комутатора К, а також через те, що під час переходу від вимірювання струму до вимірювання напруги доводиться перекладати важеля всіх декад потенціометра. Для усунення цієї незручності у випадках, коли необхідно повіряти ватметри часто вдаються до роботи одночасно на двох потенціометрах. За допомогою одного із них вимірюють напругу, а іншим — струм.

Характерною особливістю схеми (рис. 8.5) є живлення обмоток одного і того ж приладу—ватметра — від двох незалежних джерел струму. Напруга до паралельної обмотки ватметра, а також до Вольтметра і дільника напруги подається від батареї БН, яка Має необхідну напругу 150—300 В, але малу ємність. Струм у послідовній обмотці ватметра створюється другим джерелом струму БТ — низьковольтною акумуляторною батареєю великої ємності. Подібні схеми живлення обмоток приладів називаються схемами роздільних кіл; потреба в них виникає при градуюванні і повірці приладів: ватметрів, фазометрів, електричних лічильників.

У таких схемах вимірювальні елементи приладу опиняються в умовах, коли взаємодія між ними відповідає деякій потужності, що суттєво відрізняється від дійсної потужності в даній схемі, тому подібний спосіб повірки і градуювання приладів називають деколи методом фіктивного навантаження.