전압, 전류 및 전력은 볼트, 암페어 단위로 측정되며 와트 및 전압계, 전류계 및 전력계가 이러한 매개 변수를 측정하는 데 사용된다는 것을 알고 있습니다. 이러한 측정 기기는 신중하게 제조되었지만 고객 측에서 여전히 오류 판독 값을 제공 할 수 있습니다. 따라서 이러한 기기는 오류를 최소화하기 위해 보정됩니다. 이 기사에서는 전위차계를 사용하여 전압계, 전류계 및 전력계를 교정 하는 방법을 설명 합니다.
자세히 살펴보기 전에 먼저이 기사에서 사용 된 중요한 개념에 대해 논의하겠습니다.
아래 그림과 같이 동일한 값의 두 전압 소스가 병렬로 연결되어 있으면 그 사이에 전류가 흐르지 않습니다. 이는 두 소스의 잠재적 값이 동일하고 소스 중 어느 것도 다른 소스로 요금을 부과 할 수 없기 때문입니다. 따라서 회로에서 검류계는 편향을 나타내지 않습니다.
교정 프로세스에서 두 전압 소스의 균형을 맞추는 동일한 현상을 사용합니다.
전위차계 교정
위 그림은 전위차계 교정을위한 회로도를 보여줍니다.
그림에서는 부하시 밀리 볼트 단위로도 전압 변동을 일으키지 않는 전압 1.50V의 표준 셀이 사용됩니다. 이러한 종류의 안정적인 소스는 오류없이 전위차계를 교정하는 데 필요합니다.
전도성 스케일은 측정 중 판독 누락을 방지하기 위해 정확하게 조정됩니다. 전도성 스케일은 또한 전체 길이에 걸쳐 동일한 저항 분포를 위해 깔끔하게 절단 된 치수의 매끄러운 표면을 가지고 있습니다.
가변 저항은 회로 루프의 전류 흐름을 조정하기 위해 존재하므로 전도성 스케일을 따라 단위 길이 당 전압 강하를 조정할 수 있습니다. 표준 셀 루프와 전도성 스케일 루프 사이의 전류 흐름의 경우 발생하는 결함을 시각화하기 위해 검류계도 여기에 연결됩니다. 여기서 알려지지 않은 EMF는 전위차계 보정 후 측정을 위해 검류계에 연결됩니다.
일:
먼저 전원을 켜고 가변 저항을 조정하여 수백 밀리 암페어의 전류가 주 회로 루프에 흐르도록합니다. 전도성 스케일도 메인 루프에 있기 때문에 동일한 전류가 전압 강하를 생성합니다. 전압 강하가 금속 스케일 전체에 나타나더라도 몸 전체에 고르게 분포됩니다.
전도성 스케일을 따라 전압 강하가 나타난 후 슬라이딩 접촉을 취하고 금속 스케일을 따라 0에서 이동하면 회로 불균형으로 인해 전류가 2 차 회로에서 1 차 회로로 흐릅니다. 그리고 슬라이딩 접점이 0에서 멀어짐에 따라이 전류 흐름의 크기는 감소합니다. 이는 접촉 면적이 증가함에 따라 스케일 영역의 전압 강하가 표준 셀의 전압에 가까워지기 때문입니다. 따라서 특정 지점에서 스케일링 된 영역의 전압 강하는 표준 셀의 전압과 동일하며 그 지점에서 두 회로 사이에 전류 흐름이 없습니다.
검류계가 2 차 회로에 연결되었으므로 전류 흐름으로 인해 디스플레이에 편차가 표시되고 전류가 높을수록 편차가 커집니다. 이를 바탕으로 검류계는 두 회로가 균형을 이룰 때만 편차가 없으며 이것이 전위차계를 교정하기 위해 달성하려는 상태입니다.
더 나은 이해를 위해 균형 상태를 보여주는 아래의 회로를 보겠습니다.
길이 0 ~ 100cm의 금속 접점 저항을 'R'로 가정하면 전체 길이 100cm 금속 접점의 전압 강하는 V = IR입니다. 평형 회로를 가정했기 때문에이 전압 강하 'V'는 표준 셀의 전압과 같아야하며 검류계 판독 값에서 편차가 0이됩니다.
이제 검류계가 0을 나타내는 정확한 길이를 측정하여 표준 셀 전압 값을 기반으로 전위차계 스케일을 보정 할 수 있습니다.
따라서 1cm 길이의 스케일 유지 = 1.5v / 100cm = 0.005V = 5mV.
전위차계 눈금에서 센티미터 당 전압 강하를 알고 나면 알 수없는 전압을 2 차 회로에 연결하고 접점을 밀어서 편차가 0이 될 길이를 측정합니다. 균형이 일어나는 척도의 길이를 알고 나면 알려지지 않은 EMF의 값을 다음과 같이 측정 할 수 있습니다.
V = (접촉 길이) x (5mV).
전위차계의 응용
알 수없는 전압을 측정하는 것 외에도 전위차계를 사용하여 전류와 전력을 측정 할 수도 있습니다. 측정을 위해 몇 가지 추가 구성 요소 만 있으면됩니다.
전압, 전류 및 전력을 측정하는 것 외에 전위차계는 주로 전압계, 전류계 및 전력계의 교정에 사용됩니다. 또한 전위차계는 DC 장치이므로 교정 할 기기는 DC 이동 철 또는 전기 동력계 유형이어야합니다.
전위차계를 사용한 전압계 교정
회로에서 교정 프로세스의 가장 중요한 구성 요소는 적합한 안정된 DC 전압 공급 장치입니다. 이는 공급 전압의 변동으로 인해 전압계 교정에 오류가 발생하여 전체 실험이 실패하기 때문입니다. 따라서 안정적인 단자 값을 가진 표준 전압 셀을 소스로 취하고 보정해야하는 전압계와 병렬로 연결합니다. 두 개의 트림 포트 'RV1'및 'RV2'는 그림과 같이 전압계에 나타나는 전압을 조정하는 데 사용됩니다.
전압 비율 상자는 전압계와 병렬로 연결되어 전압계의 전압을 나누고 전위차계 연결에 적합한 적절한 값을 얻습니다.
전체 설정 이 완료되면 전압계의 정확도를 테스트 할 준비가되었습니다. 따라서 시작하려면 전압계에 대한 판독 값과 전압 비율 상자 출력에서 알 수없는 전압을 얻기 위해 회로에 전원을 제공하십시오. 이제 보정 된 전위차계를 사용하여이 알려지지 않은 전압을 측정합니다.
전위차계 수치를 얻은 후 전위차계 수치가 전압계 수치와 일치하는지 확인하십시오. 전위차계는 전압의 실제 값을 측정하므로 전위차계 판독 값이 전압계 판독 값과 일치하지 않으면 음 또는 양의 오류가 표시됩니다. 보정을 위해 전압계와 전위차계의 판독 값을 사용하여 보정 곡선을 그릴 수 있습니다.
또한 측정의 정확성을 위해 가능한 한 전위차계의 최대 범위에 가까운 전압을 측정해야합니다.
전위차계를 사용한 전류계 교정
위에서 언급했듯이 전체 실험 중에 전압 변동을 일으키지 않는 교정 오류를 피하기 위해 적절한 안정된 DC 공급 전압을 사용합니다. 가변 저항은 전체 회로를 통해 흐르는 전류의 크기를 조정하는 데 사용됩니다. 또한 전류 전달 용량이 충분한 적절한 값의 표준 저항 'R'을 전류계 (교정 중)와 직렬로 배치하여 회로에 흐르는 전류와 관련된 전압 매개 변수를 얻습니다.
이제 전원이 켜진 후 전류 'I'가 전체 회로를 통해 흐르고이 전류 흐름 판독 값은 루프에있는 전류계에 의해 생성됩니다. 또한이 전류 흐름으로 인해 표준 저항 'R'에서 전압 강하가 발생합니다.
이제 전위차계를 사용하여 표준 저항의 전압을 측정 한 다음 옴 법칙을 사용하여 표준 저항을 통과하는 전류를 계산합니다.
즉, 전류 I = V / R입니다. 여기서 V = 전위차계로 측정 한 표준 저항기의 전압, R = 표준 저항기의 저항입니다.
표준 저항을 사용하고 있기 때문에 저항이 정확하게 알려지고 표준 저항의 전압이 전위차계로 측정됩니다. 계산 된 값은 루프를 통해 흐르는 전류의 정확한 값입니다. 그런 다음이 계산 된 값을 전류계 판독 값과 비교하여 전류계의 정확도를 확인하십시오. 오류가있는 경우 전류계를 조정하여 오류를 수정할 수 있습니다.
전위차계를 사용한 전력계 교정
정확한 캘리브레이션 프로세스를 위해 위에서 언급했듯이 두 개의 적합한 안정적인 DC 전압 전원 공급 장치를 소스로 사용합니다. 일반적으로 저전압 공급 장치는 전력계의 전류 코일과 직렬로 연결되고 중간 전압 공급 장치는 전력계의 전위 코일에 연결됩니다. 상단 회로의 가변 저항은 전류 코일을 통해 흐르는 전류의 크기를 조정하는 데 사용되며 하단 회로의 트림 포트는 전위 코일의 전압을 조정하는 데 사용됩니다.
전압 조정에는 트림 포트가 선호되고 회로의 전류 조정에는 가변 저항기가 선호된다는 것을 기억하십시오.
또한 적절한 값과 충분한 전류 전달 용량의 표준 저항 'R'이 전력계의 전류 코일과 직렬로 배치됩니다. 그리고이 표준 저항은 전류가 전류 코일 회로에 흐를 때 전압 강하를 생성합니다.
전원이 켜진 후 두 개의 알 수없는 전압 판독 값을 얻게됩니다. 하나는 전압 분배기 출력에 있고 다른 하나는 표준 저항 'R'을 가로지 릅니다. 이제 전위차계를 사용하여 표준 저항의 전압을 측정하면 옴 법칙을 사용하여 표준 저항을 통과하는 전류를 계산할 수 있습니다. 전류 코일은 표준 저항과 직렬이므로 계산 된 값은 전류 코일을 통과하는 전류도 나타냅니다. 비슷한 방식으로 전위차계를 두 번째로 사용하여 전력계의 전위 코일에 걸리는 전압을 측정합니다.
전위차계를 사용하여 전류 코일을 통과하는 전류와 전위 코일을 통과하는 전압을 측정 했으므로 전력을 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
전력 P = 전압 판독 x 전류 값.
계산 후이 계산 된 값을 전력계 판독 값과 비교하여 오류를 확인할 수 있습니다. 오류가 발견되면 전력계를 필요에 맞게 조정하여 오류를 조정하십시오.
이것이 전위차계를 사용하여 전압계, 전류계 및 전력계를 교정하여 정확한 판독 값을 얻을 수있는 방법입니다.