Frecventmetre

Frecventmetre

In functie de principiul de constructie, frecventmetrele pot fi: feromagnetice, electrodinamice, ferodinamice, cu redresoare, cu releu polarizat.

Majoritatea dintre aceste aparate se bazeaza pe fenomenele de rezonanta, mecanica (cum sunt cele cu lame vibrante) sau electrica (cum sunt cele cu ac indicator).

In continuare se vor prezenta cateva frecventmetre dintre cele mai cunoscute.

Frecventmetre cu ac indicator (ferodinamice)

Sunt construite pe baza unui electromagnet alimentat in curent alternativ, intre polii caruia (unde se creeaza un camp magnetic uniform) se introduce sistemul mobil de tip logometric alcatuit din doua bobine decalate la 90°. Una dintre bobine este inseriata cu o rezistenta R₁ si o inductanta L₁, cealalta cu o rezistenta R₂ si o capacitate C (figura 3.136.a).

Ansamblul celor doua bobine, conectate in paralel intre punctele A si B, se conecteaza in serie cu infasurarea de excitatie a electromagnetului si se alimenteaza cu tensiunea u a carei frecventa f_x se masoara.

Nu exista cuplul mecanic rezistent la sistemul mobil.

La echilibrul cuplurilor active de natura electrica ce actioneaza asupra celor doua bobine (fig.3.136.c) se obtine regimul stationar:

(3.7.1)

Cum unghiurile dintre si sunt si se obtine:

(3.7.2)

Defazajele si sunt functie de impedantele celor doua circuite ale bobinelor mobile, respectiv, sunt functie de frecventa fx de masurat, astfel incat:

(3.7.3)

Pe acest principiu se construiesc in mod uzual frecventmetre cu domeniul 45-50-55Hz, la 120V.

Fig.3.136 Frecventmetru cu ac indicator

a) schema de principiu; b) diagrama fazoriala; c) cupluri de forte.

Frecventmetre electronice (analogice)

Datorita simplitatii lor constructive, frecventmetrele electronice cunosc o larga raspandire in tehnica in ultimii ani.

Schema de principiu a unui astfel de aparat este prezentata in figura 3.137.

Fig.3.137 Frecventmetru electronic (analogic)

a) schema de principiu; b) formele de unda.

Schema electrica se bazeaza pe incarcarea-descarcarea unui condensator C la o tensiune de amplitudine constanta U₀. In timpul unei alternante a tensiunii u a carei frecventa f_x se masoara, condensatorul C se incarca, iar in timpul celeilalte alternante, condensatorul C se descarca.

Constanta de timp a circuitului de incarcare este mica fata de perioada tensiunii u, astfel incat condensatorul C este complet incarcat sub tensiunea U₀, inainte ca intrerupatorul K sa basculeze pe pozitia de descarcare.

Curentul i se prezinta ca o succesiune de impulsuri (figura 3.137.b).

, pentru , pentru (3.7.4)

Aparatul magnetoelectric masoara valoarea medie a curentului i:

(3.7.5)

Cum constanta de timp a circuitului este presupusa mica fata de T, rezulta:

(3.7.6)

Astfel, deviatia aparatului magnetoelectric este proportionala cu frecventa tensiunii de intrare u.

Frecventmetrele analogice electronice permit masurarea frecventelor de la cativa Hz pana la sute de KHz cu precizii de ordinul 0,1-2% si avand o impedanta de intrare de .

Tensiunea a carei frecventa se masoara poate fi intre zecimi de volt si sute de volti.

In continuare vor fi prezentate metodele de masurare de precizie.