سنج فرکانس نوع وستون

تعریف سنج فرکانس وستون

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

ساختار

این دستگاه شامل دو پیچه، سه القایی و دو مقاومت به ترتیب خاصی است.

نمودار مدار

نمودار نشان‌دهنده پیچه ۱ با مقاومت سری (R1) و پیچه القایی (L1)، و پیچه ۲ با پیچه القایی سری (L2) و مقاومت موازی (R2) است.

اصل عملکرد

محورهای هر دو پیچه به صورت نشان‌داده شده علامت‌گذاری شده‌اند. مقیاس متر به گونه‌ای کالیبره شده که در فرکانس استاندارد، نشان‌گر موقعیت ۴۵ درجه را اختیار می‌کند. پیچه ۱ شامل مقاومت سری مشخص شده به عنوان R1 و پیچه القایی مشخص شده به عنوان L1 است، در حالی که پیچه ۲ دارای پیچه القایی سری مشخص شده به عنوان L2 و مقاومت موازی مشخص شده به عنوان R2 است. القایی که به عنوان L0 مشخص شده، به منظور کاهش هارمونیک‌های بالاتر در سری با ولتاژ تغذیه متصل شده است. بیایید به عملکرد این متر نگاهی بیندازیم.

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

بیایید به عملکرد داخلی این متر نگاهی بیندازیم. فولت‌افت روی یک القاء متناسب با فرکانس ولتاژ منبع است. هرچه فرکانس ولتاژ اعمال شده افزایش یابد، فولت‌افت روی القاء L1 افزایش می‌یابد که جریان عبوری از پیچه ۱ را افزایش می‌دهد. این باعث می‌شود جریان عبوری از پیچه ۱ افزایش یابد و جریان عبوری از پیچه ۲ کاهش یابد.

هرچه جریان عبوری از پیچه ۱ افزایش یابد، میدان مغناطیسی آن نیز افزایش می‌یابد که باعث می‌شود سوزن مغناطیسی بیشتر به سمت چپ حرکت کند و فرکانس بالاتر را نشان دهد. 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 و با فرکانس‌های پایین‌تر به سمت راست حرکت می‌کند که تغییر جریان عبوری از پیچه‌ها را منعکس می‌کند.