Weston-Frequenzmesser

Das Hauptprinzip des Funktionierens eines Weston-Typ-Frequenzmessers lautet: „Wenn Strom durch zwei senkrecht zueinander stehende Spulen fließt, entstehen aufgrund dieser Ströme magnetische Felder, und die magnetische Nadel weicht in Richtung des stärkeren magnetischen Feldes aus, was die Frequenzmessung am Messgerät anzeigt“. Der Aufbau des Weston-Frequenzmessers ist vergleichbar mit dem eines ferrodynamischen Frequenzmessers. Um eine Schaltungszeichnung zu erstellen, benötigen wir zwei Spulen, drei Spuleninduktivitäten und zwei Widerstände.

Im Folgenden finden Sie die Schaltungszeichnung für den Weston-Typ-Frequenzmesser.

Die Achsen beider Spulen sind wie dargestellt gekennzeichnet. Die Skala des Messgeräts ist so kalibriert, dass der Zeiger bei der Standardfrequenz die Position 45° einnimmt. Spule 1 enthält einen Serienwiderstand, gekennzeichnet als R1, und eine Reaktanzspule, gekennzeichnet als L1, während Spule 2 eine Serienreaktanzspule, gekennzeichnet als L2, und einen parallel geschalteten Widerstand, gekennzeichnet als R2, hat. Die Induktivität, gekennzeichnet als L0, ist in Serie mit der Netzspannung angeschlossen, um höhere Harmonische zu reduzieren, d. h., diese Induktivität arbeitet als Filterkreis. Betrachten wir nun das Funktionieren dieses Messgeräts.

Wenn wir Spannung bei Standardfrequenz anlegen, nimmt der Zeiger seine normale Position ein. Wenn wir die Frequenz der angelegten Spannung erhöhen, sehen wir, dass der Zeiger sich nach links bewegt, was auf der Schaltungszeichnung als höher markiert ist. Reduzieren wir die Frequenz, beginnt der Zeiger, sich nach rechts zu bewegen. Wenn die Frequenz unter die Normalfrequenz sinkt, überquert er die normale Position und bewegt sich nach links, was auf der Abbildung als niedriger markiert ist.

Betrachten wir nun das interne Funktionieren dieses Messgeräts. Das Spannungsabfall über einer Induktivität ist direkt proportional zur Frequenz der Quellspannung. Wenn wir die Frequenz der angelegten Spannung erhöhen, steigt der Spannungsabfall über der Induktivität L1, was bedeutet, dass die Spannung zwischen Spule 1 erhöht wird. Daher steigt der Strom durch Spule 1, während der Strom durch Spule 2 abnimmt. Da der Strom durch Spule 1 zunimmt, nimmt auch das magnetische Feld zu, und die magnetische Nadel zieht sich stärker nach links, was die Erhöhung der Frequenz anzeigt. Ähnliches geschieht, wenn die Frequenz reduziert wird, aber in diesem Fall bewegt sich der Zeiger nach rechts.

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