Apa itu Pengukur Frekuensi Weston?

Pengukur frekuensi Weston adalah instrumen besi bergerak yang digunakan untuk mengukur frekuensi sinyal yang tidak diketahui. Pengukur frekuensi terdiri dari satu kumparan induktif dan satu kumparan resistif. Ketika frekuensi sinyal bervariasi dari frekuensi standar, distribusi arus melintasi kumparan menjadi berubah.

Pengukur frekuensi Weston bekerja berdasarkan prinsip bahwa setiap kali frekuensi sinyal ukur bervariasi, distribusi arus antara rangkaian induktif dan resistif meter berubah.

Dengan kata lain, perubahan frekuensi menyebabkan perubahan impedansi induktif rangkaian karena variasi terjadi dalam distribusi arus antara jalur paralel.

Catatan: Impedansi induktif adalah oposisi yang ditawarkan oleh rangkaian dalam aliran arus setiap kali tegangan diterapkan ke rangkaian.

Meter terdiri dari dua kumparan yang ditempatkan tegak lurus satu sama lain. Resistor RA dirangkai seri dengan kumparan A dan induktor LB dirangkai seri dengan kumparan B. Induktor LA dirangkai paralel dengan kumparan A dan hambatan RB diparalel dengan kumparan B.

Meteran memiliki penunjuk besi lunak dan jarum magnet yang dipasang di tengah gulungan. Induktor L dihubungkan secara seri dengan LA dan RB. L mengurangi harmonik yang ada dalam arus rangkaian. Dengan demikian, mengurangi kesalahan instrumen.

Diagram rangkaian pengukur frekuensi Weston ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Ketika suplai diberikan ke pengukur frekuensi Weston, arus mulai mengalir ke kumparan A dan B. Medan magnet tegak lurus diatur dalam kumparan karena arus. Besarnya medan tergantung pada arus yang melewati kumparan.

Medan magnet pada kumparan A dan kumparan B bekerja pada besi lunak dan jarum magnet. Posisi jarum tergantung pada besarnya relatif medan magnet yang bekerja padanya.

Ketika suplai frekuensi normal diterapkan pada meteran, jatuh tegangan dengan besar yang sama terjadi pada reaktansi LA dan resistansi RB. Oleh karena itu arus yang sama melewati kumparan A dan kumparan B.

Meteran dirancang sedemikian rupa sehingga ketika frekuensi normal melewati kumparan maka tegangan turun di LA, LB, RA, dan RB tetap sama. Dengan demikian, arus yang besarnya sama melewati kumparan. Dalam situasi ini, jarum magnet membentuk sudut 45° terhadap kumparan dan jarum besi lunak ditempatkan di tengah skala.

Ketika frekuensi tinggi melewati meteran, reaktansi LA dan LB dari kumparan meningkat dan RA dan RB tetap sama. Induktansi meningkatkan impedansi kumparan A. Impedansi berarti oposisi yang ditawarkan oleh rangkaian dalam aliran arus. Karena besarnya arus dalam kumparan A berkurang, medan berkembang karena kumparan, arus A juga berkurang.

Semakin banyak arus yang mengalir melalui kumparan B karena hubungan paralel dengan kumparan A. Medan magnet yang berkembang pada kumparan B menjadi lebih kuat dari pada kumparan A. Jarum magnet sejajar dengan sumbu medan magnet yang kuat, dan penunjuk membelok ke arah kumparan B atau medan magnet kuat.

Ketika frekuensi sinyal ukur berkurang dari nilai normal, tindakan sebaliknya terjadi, dan penunjuk menyimpang ke kiri.