متر فرکانس نوع وستون

تعریف متر فرکانس وستون

متر فرکانس وستون فرکانس را با استفاده از انحراف سوزن مغناطیسی که توسط جریان‌های عمود بر هم در دو سیم پیچ ایجاد می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند.

ساختار

این دستگاه شامل دو سیم پیچ، سه القایی و دو مقاومت در یک تنظیمات خاص است.

نمودار مدار

نمودار نشان می‌دهد که سیم پیچ ۱ با مقاومت سری (R1) و سیم پیچ القایی (L1)، و سیم پیچ ۲ با سیم پیچ القایی سری (L2) و مقاومت موازی (R2) است.

اصول کار

محورهای هر دو سیم پیچ به صورت نشان داده شده علامت‌گذاری شده‌اند. مقیاس متر به گونه‌ای کالیبره شده است که در فرکانس استاندارد، نشانگر موقعیت ۴۵ درجه را بگیرد. سیم پیچ ۱ شامل یک مقاومت سری مشخص شده R1 و سیم پیچ القایی مشخص شده L1 است، در حالی که سیم پیچ ۲ دارای یک سیم پیچ القایی سری مشخص شده L2 و مقاومت موازی مشخص شده R2 است. القایی که با L0 مشخص شده است در سری با ولتاژ تغذیه متصل شده است تا هارمونیک‌های بالاتر را کاهش دهد، یعنی این القایی به عنوان یک مدار فیلتر عمل می‌کند. بیایید به کار این متر نگاهی بیندازیم.

وقتی ولتاژ را در فرکانس استاندارد اعمال می‌کنیم، نشانگر در موقعیت عادی باقی می‌ماند. اگر فرکانس افزایش یابد، نشانگر به سمت چپ حرکت می‌کند و فرکانس بالاتر را نشان می‌دهد. اگر فرکانس کاهش یابد، نشانگر به سمت راست حرکت می‌کند و فرکانس پایین‌تر را نشان می‌دهد. اگر فرکانس زیر حد عادی بیفتد، نشانگر از موقعیت عادی عبور کرده و به سمت چپ حرکت می‌کند.

بیایید به کار داخلی این متر نگاهی بیندازیم. فروپاشی ولتاژ روی یک القایی متناسب با فرکانس ولتاژ منبع است. وقتی فرکانس ولتاژ اعمال شده افزایش می‌یابد، فروپاشی ولتاژ روی القایی L1 افزایش می‌یابد که جریان روی سیم پیچ ۱ را افزایش می‌دهد. این باعث می‌شود جریان در سیم پیچ ۱ افزایش یابد و جریان در سیم پیچ ۲ کاهش یابد.

با افزایش جریان در سیم پیچ ۱، میدان مغناطیسی آن نیز افزایش می‌یابد و سوزن مغناطیسی بیشتر به سمت چپ حرکت می‌کند که فرکانس بالاتر را نشان می‌دهد. اگر فرکانس کاهش یابد، عمل مشابهی اتفاق می‌افتد اما نشانگر به سمت راست حرکت می‌کند.

رفتار با تغییرات فرکانس

سوزن با فرکانس‌های بالاتر به سمت چپ حرکت می‌کند و با فرکانس‌های پایین‌تر به سمت راست حرکت می‌کند، که نشان‌دهنده تغییر جریان در سیم‌پیچ‌ها است.