交流电位差计的工作原理

　　交流电位差计平衡时，不仅要求补偿电压与被测电压大小相等，而且还要求二者相位、幅值和频率相同。实际测量中，补偿电压和被测电压都由同一电源供给，它们的频率相同。因此，只需要对补偿电压的幅值和相位进行调节。相位和幅值的调节可用以下两种方法实现。

　　①调整补偿电压，直到它的相位和被测电压的相位相同；然后调节补偿电压的大小，直到平衡。

　　②调节互成直角的两个电压分量的大小，直到它们的矢量和与被测电势（电压）平衡。

　　用上述种方法制成的交流电位差计叫做极坐标电位差计；用后一种方法制成的交流电位差计叫做直角坐标电位差计。

　　交流直角坐标电位差计由两个完全相同的电位差计组成、。其中一个电位差计由和电源同相的电流供电（称为同相电位差计）；另一个由和电源相位相差90°的电流供电（称为正交电位差计），交流直角坐标电位差计如图1所示。

　　图1  交流直角坐标电位差计

　　需要注意的是，在测量前必须先解决电位差计的标准化问题。标准化过程如下：先直流标准化同相电位差计。这时，将标准电池的电动势与电位差计刻度盘上设定的适当值比较，调节电阻器RP，直到检流计指零。在直流标准化过程中，要监视传递仪表（电动式毫安表）的读数。为交流标准化同相电位差计，必须断开标准电池（56），用交流电源取代直流电源（S4），然后，通过调节，把传递仪表上的偏转恢复成直流标准化期间记录的值，则在交流状态标准化了同相电位差计。

　　为了实现正交标准化，开关53应放在图示位置。正交电位差计里的电流大小必须与同相电位差计里的电流大小一样（通常为50mA），而且必须恰好正交。因为M次级线圈里感应的电动势（电压）滞后初级线圈里的电流相位（即正交电位差计滑线上的电流） 90°，所以，准确正交的话，这个感应电压应与同相电位差计里的电流同相。因为M次级线圈里的感应电压U=2πfMI，设M=0.0318H，f=50Hz，I=50mA=0.05A，则感应电压等于0.5V。因此，把同相电位差计设定在0.5V，将开关56合向右边，开关55合向交流检流计，调节RP′、r和C，就能使两个电位差计上的电压真正正交，M初级线圈里的电流为50mA。

　　测量未知电压时，Ux接在1、2或3两端，开关53转到相应位置。改变滑动触点位置即可改变U1、Uz。Un、U2串接，既可独立变化，也可通过开关qS1、S2改变极性。调节U1、U2，交流检流计指零时，则表示未知电压和电位差计上的电压相等，即

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