- Kalibrasi Potensiometer
- Penerapan Potensiometer
- Kalibrasi Voltmeter menggunakan Potensiometer
- Kalibrasi Ammeter menggunakan Potensiometer
- Kalibrasi Wattmeter menggunakan Potensiometer
Kita tahu bahwa tegangan, arus, dan daya diukur dalam volt, amp dan, watt dan voltmeter, amperemeter, dan wattmeter digunakan untuk mengukur parameter ini. Meskipun alat ukur ini diproduksi dengan hati-hati, mereka mungkin masih memberikan pembacaan kesalahan di pihak pelanggan. Jadi instrumen ini dikalibrasi untuk meminimalkan kesalahan. Di sini, di artikel ini, kami akan menjelaskan cara mengkalibrasi Voltmeter, Ammeter, dan Wattmeter menggunakan potensiometer.
Sebelum membahas lebih detail, mari kita bahas terlebih dahulu konsep penting yang digunakan dalam artikel ini.
Jika kita memiliki dua sumber tegangan dengan nilai yang sama yang dihubungkan secara paralel seperti yang ditunjukkan di bawah ini, maka tidak akan ada aliran arus di antara keduanya. Ini karena nilai potensial dari kedua sumber adalah sama dan tidak ada sumber yang dapat mendorong muatan ke sumber lainnya. Jadi di sirkuit, galvanometer tidak menunjukkan adanya defleksi.
Kami akan menggunakan fenomena yang sama untuk menyeimbangkan dua sumber tegangan dalam proses kalibrasi.
Kalibrasi Potensiometer
Gambar di atas menunjukkan diagram rangkaian untuk kalibrasi potensiometer.
Pada gambar, sel standar dengan tegangan 1.50V digunakan yang tidak menghasilkan fluktuasi tegangan bahkan dalam milivolt saat memuat. Sumber stabil semacam ini diperlukan untuk mengkalibrasi potensiometer tanpa kesalahan.
Skala konduktif diskalakan secara akurat untuk menghindari kesalahan pembacaan selama pengukuran. Skala konduktif juga memiliki permukaan yang halus dengan dimensi potongan yang rapi untuk distribusi resistansi yang sama di sepanjang panjangnya.
Rheostat hadir untuk mengatur aliran arus dalam loop rangkaian dan dengan demikian kita dapat mengatur penurunan tegangan per satuan panjang sepanjang skala konduktif. Galvanometer juga dihubungkan di sini untuk memvisualisasikan defeksi yang terjadi jika aliran arus antara loop sel standar dan loop skala konduktif. EMF yang tidak diketahui di sini terhubung ke galvanometer untuk pengukuran setelah kalibrasi potensiometer.
Kerja:
Pertama, nyalakan daya dan sesuaikan rheostat untuk memungkinkan arus beberapa ratus miliampere mengalir di loop sirkuit utama. Karena skala konduktif juga berada di loop utama, arus yang sama mengalir melaluinya menghasilkan penurunan tegangan. Meskipun penurunan tegangan muncul di seluruh skala logam akan didistribusikan ke seluruh tubuhnya secara merata.
Setelah munculnya penurunan tegangan sepanjang skala konduktif, jika kita mengambil kontak geser dan bergerak sepanjang skala logam dari nol, maka arus mengalir dari rangkaian sekunder ke rangkaian primer karena ketidakseimbangan rangkaian. Dan saat kontak geser semakin menjauh dari nol, besarnya aliran arus ini berkurang. Ini karena, saat bidang kontak meningkat, penurunan tegangan di seluruh area skala akan mendekati tegangan sel standar. Jadi pada titik tertentu, penurunan tegangan di area skala akan sama dengan tegangan sel standar dan pada titik itu, tidak akan ada aliran arus antara dua rangkaian.
Sekarang galvanometer terhubung ke sirkuit sekunder, itu akan menunjukkan penyimpangan pada layarnya karena aliran arus dan semakin tinggi arus semakin banyak penyimpangan. Berdasarkan ini, galvanometer tidak akan menunjukkan penyimpangan hanya jika kedua sirkuit seimbang dan ini adalah keadaan yang akan kami coba capai untuk mengkalibrasi potensiometer.
Untuk pemahaman yang lebih baik, mari kita lihat rangkaian yang ditunjukkan di bawah ini yang menunjukkan keadaan keseimbangan.
Jika kita mengasumsikan resistansi kontak logam dari panjang 0 hingga 100 cm sebagai 'R', maka penurunan tegangan pada seluruh kontak logam sepanjang 100 cm adalah V = IR. Karena kita mengasumsikan rangkaian seimbang, penurunan tegangan 'V' ini harus sama dengan tegangan sel standar dan akan ada deviasi nol dalam pembacaan galvanometer.
Sekarang dengan mengukur panjang tepat di mana galvanometer menunjukkan nol, kita dapat mengkalibrasi skala potensiometer berdasarkan nilai tegangan sel standar.
Jadi panjang skala 1cm menampung = 1,5v / 100cm = 0,005V = 5mV.
Setelah mengetahui penurunan tegangan per sentimeter dalam skala potensiometer, hubungkan tegangan yang tidak diketahui ke rangkaian sekunder dan geser kontak untuk mengukur panjang di mana kita akan memiliki deviasi nol. Setelah mengetahui panjang skala di mana keseimbangan terjadi, kita dapat mengukur nilai EMF yang tidak diketahui sebagai, V = (panjang kontak) x (5mV).
Penerapan Potensiometer
Selain untuk pengukuran tegangan yang tidak diketahui, potensiometer juga dapat digunakan untuk mengukur arus dan daya, hanya perlu beberapa komponen tambahan untuk mengukurnya.
Selain mengukur tegangan, arus, dan daya, potensiometer terutama digunakan untuk kalibrasi voltmeter, amperemeter, dan wattmeter. Selain itu, karena potensiometer adalah perangkat DC, instrumen yang akan dikalibrasi haruslah besi penggerak DC atau jenis elektrodinamometer.
Kalibrasi Voltmeter menggunakan Potensiometer
Di sirkuit, komponen terpenting untuk proses kalibrasi adalah suplai tegangan DC stabil yang sesuai. Ini karena setiap fluktuasi tegangan suplai akan menyebabkan kesalahan dalam kalibrasi voltmeter sehingga menyebabkan kegagalan keseluruhan percobaan. Jadi sel tegangan standar dengan nilai terminal stabil diambil sebagai sumber dan dihubungkan secara paralel dengan voltmeter yang perlu dikalibrasi. Dua pot trim 'RV1' dan 'RV2' digunakan untuk mengatur tegangan yang akan muncul di voltmeter seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Kotak rasio tegangan juga dihubungkan secara paralel dengan voltmeter untuk membagi tegangan melintasi voltmeter dan mendapatkan nilai yang sesuai untuk menghubungkan potensiometer.
Dengan seluruh pengaturan di tempat, kami siap untuk menguji keakuratan voltmeter. Jadi untuk memulai, cukup berikan daya ke rangkaian untuk mendapatkan pembacaan pada voltmeter dan tegangan yang tidak diketahui pada keluaran kotak rasio tegangan. Sekarang kita akan menggunakan potensiometer yang dikalibrasi untuk mengukur tegangan yang tidak diketahui ini.
Setelah mendapatkan pembacaan potensiometer, periksa apakah pembacaan potensiometer cocok dengan pembacaan voltmeter. Karena potensiometer mengukur nilai sebenarnya dari tegangan, jika pembacaan potensiometer tidak sesuai dengan pembacaan voltmeter, maka kesalahan negatif atau positif diindikasikan. Dan untuk koreksi, kurva kalibrasi dapat dibuat dengan bantuan pembacaan voltmeter dan potensiometer.
Selain itu, untuk keakuratan pengukuran, perlu untuk mengukur tegangan di dekat kisaran maksimum potensiometer sejauh mungkin.
Kalibrasi Ammeter menggunakan Potensiometer
Seperti disebutkan di atas, kami akan menggunakan tegangan suplai DC stabil yang sesuai untuk menghindari kesalahan dalam kalibrasi yang tidak menghasilkan fluktuasi tegangan selama seluruh percobaan. Sebuah rheostat digunakan untuk mengatur besarnya arus yang mengalir melalui seluruh rangkaian. Juga, resistansi standar 'R' dengan nilai yang sesuai dengan kapasitas pembawa arus yang cukup ditempatkan secara seri dengan amperemeter (yang berada di bawah kalibrasi) untuk mendapatkan parameter tegangan yang berkaitan dengan arus yang mengalir di rangkaian.
Sekarang setelah daya DIHIDUPKAN, arus 'I' mengalir melalui seluruh rangkaian dan dengan pembacaan aliran arus ini akan dihasilkan oleh amperemeter yang ada di loop. Juga, penurunan tegangan akan terjadi melintasi resistansi standar 'R' karena aliran arus ini.
Sekarang kita akan menggunakan potensiometer untuk mengukur tegangan melintasi resistor standar dan kemudian menggunakan hukum ohm untuk menghitung arus melalui resistansi standar.
Yaitu arus I = V / R Dimana V = tegangan pada resistor standar diukur dengan potensiometer, Dan R = hambatan resistor standar.
Karena kita menggunakan resistor standar, resistansi akan diketahui secara akurat dan tegangan pada resistor standar diukur dengan potensiometer. Nilai yang dihitung akan menjadi nilai akurat dari arus yang mengalir melalui loop. Kemudian bandingkan nilai yang dihitung ini dengan pembacaan amperemeter untuk memeriksa keakuratan amperemeter. Jika ada kesalahan, kami dapat melakukan penyesuaian yang diperlukan untuk amperemeter untuk memperbaiki kesalahan tersebut.
Kalibrasi Wattmeter menggunakan Potensiometer
Seperti disebutkan di atas untuk proses kalibrasi yang akurat, kami akan menggunakan dua catu daya tegangan DC stabil yang sesuai sebagai sumber. Biasanya supply tegangan rendah dihubungkan secara seri dengan kumparan arus dari wattmeter dan supply tegangan sedang dihubungkan ke kumparan potensial dari wattmeter. Sebuah rheostat di rangkaian atas digunakan untuk mengatur besarnya arus yang mengalir melalui kumparan arus dan trim pot di rangkaian bawah digunakan untuk mengatur tegangan melintasi kumparan potensial.
Ingatlah bahwa pot trim lebih disukai untuk mengatur tegangan dan rheostat lebih disukai untuk mengatur arus dalam suatu rangkaian.
Juga, resistansi standar 'R' dengan nilai yang sesuai dan kapasitas pembawa arus yang cukup ditempatkan secara seri dengan kumparan arus wattmeter. Dan resistansi standar ini akan menghasilkan penurunan tegangan ketika arus mengalir di rangkaian kumparan arus.
Setelah daya DIHIDUPKAN kita akan mendapatkan dua pembacaan tegangan yang tidak diketahui, satu di keluaran pembagi tegangan dan yang lainnya di seberang resistansi standar 'R'. Sekarang jika potensiometer digunakan untuk mengukur tegangan melintasi resistor standar maka kita dapat menggunakan hukum ohm untuk menghitung arus melalui resistansi standar. Karena kumparan arus adalah seri dengan resistansi standar, nilai yang dihitung juga mewakili arus yang melalui kumparan arus. Dengan cara yang sama, gunakan potensiometer untuk kedua kalinya untuk mengukur voltase melintasi kumparan potensial wattmeter.
Sekarang kita telah mengukur arus melalui kumparan arus dan tegangan melintasi kumparan potensial menggunakan potensiometer, kita dapat menghitung daya sebagai
Daya P = Pembacaan tegangan x Nilai arus.
Setelah menghitung kita dapat membandingkan nilai yang dihitung ini dengan pembacaan wattmeter untuk memeriksa kesalahan. Setelah kesalahan ditemukan, lakukan penyesuaian yang diperlukan pada wattmeter untuk menyesuaikan kesalahan.
Ini adalah bagaimana potensiometer dapat digunakan untuk mengkalibrasi Voltmeter, Ammeter, dan wattmeter untuk mendapatkan pembacaan yang akurat.