웨스턴형 주파수 계측기

웨스턴형 주파수계의 작동 원리는 "두 개의 직각으로 배치된 코일을 통해 전류가 흐르면 이러한 전류로 인해 자기장이 생성되고, 이로 인해 자기침이 더 강한 자기장 쪽으로 기울어져 주파수를 측정하게 됩니다". 웨스턴형 주파수계의 구조는 페로다이나믹 주파수계와 비교됩니다. 회로도를 구성하려면 두 개의 코일, 세 개의 인덕터, 그리고 두 개의 저항이 필요합니다.

아래는 웨스턴형 주파수계의 회로도입니다.

두 코일의 축은 표시된 대로 표기되어 있습니다. 미터의 눈금은 표준 주파수에서 포인터가 45o 위치에 오도록 조정되어 있습니다. 코일 1에는 R1로 표기된 직렬 저항과 L1로 표기된 반응 코일이 포함되어 있으며, 코일 2에는 L2로 표기된 직렬 반응 코일과 R2로 표기된 병렬 저항이 있습니다. L0로 표기된 인덕터는 공급 전압과 직렬로 연결되어 고조파를 줄이는 역할을 합니다. 즉, 이 인덕터는 필터 회로로 작동합니다. 이제 이 미터의 작동을 살펴보겠습니다.

표준 주파수에서 전압을 적용하면 포인터는 정상 위치를 가집니다. 만약 적용된 전압의 주파수가 증가하면 포인터가 왼쪽으로 이동하여 높은 주파수를 나타내게 됩니다. 다시 주파수를 낮추면 포인터가 오른쪽으로 이동하기 시작하며, 주파수가 정상 주파수보다 낮아지면 포인터는 정상 위치를 지나 왼쪽으로 이동하여 낮은 주파수를 나타냅니다.

이제 이 미터의 내부 작동을 살펴보겠습니다. 인덕터를 통과하는 전압 강하량은 소스 전압의 주파수와 직접적으로 비례합니다. 적용된 전압의 주파수를 증가시키면 인덕터 L1을 통과하는 전압 강하량이 증가하여 코일 1 사이의 전압이 증가합니다. 따라서 코일 1을 통과하는 전류가 증가하고, 코일 2를 통과하는 전류가 감소합니다. 코일 1을 통과하는 전류가 증가하면 자기장도 증가하여 자기침이 왼쪽으로 더 기울어져 주파수 증가를 나타냅니다. 주파수를 감소시키면 유사한 동작이 발생하지만, 이 경우 포인터는 왼쪽으로 이동합니다.

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