فرکانس متر

تجهیزات الکتریکی و دستگاه‌های برقی به طور معمول دارای شرایط کار خاصی از نظر پارامترهای اصلی الکتریکی نظیر ولتاژ ، جریان و فرکانس می‌باشند . در واقع بسیاری از نکات مهم در عملکرد دستگاه‌ها و تجهیزات الکتریکی به مقدار این کمیت‌ها باز می‌گردد . فرکانس یکی از پارامترهای مهم در برق است که در صنایع بسیاری در این حوزه نقشی تعیین کننده و اساسی دارد . فرکانس‌های تولید شده توسط عوامل و دستگاه‌های مختلف همواره باید تحت کنترل و پایش قرار بگیرند تا ضمانت عملکرد صحیح دستگاه‌ها یا بسیاری از اهداف الکتریکی یا الکترونیکی یا در هر حرفه‌ی مرتبط با دستگاه‌های الکتریکی تامین شود . از کارگاه‌های صنعتی گرفته تا اتاق عمل بسیاری از کارها با سنجش فرکانس پیش رفته و وابستگی به فرکانس را با اهمیت مضاعفی یادآور می‌شود .

فرکانس متر یا فرکانس سنج دستگاهی برای اندازه گیری این کمیت است . کاربرد گسترده این وسیله در سیستم‌های مخابراتی و الکترونیکی که با تولید و انتقال فرکانس‌های مختلف سر و کار دارند بیشتر مشاهده می‌شود . برای اندازه‌گیری فرکانس یک سیگنال الکتریکی که می‌تواند توسط عوامل مختلفی تولید شود از این نوع دستگاه‌ها استفاده می‌شود . در یک سیگنال متناوب شکل موج تولید شده اغلب سینوسی بوده و اندازه گیری طول موج این سیگنال در واحد زمان ، فرکانس آن سیگنال را به دست می‌دهد . دستگاه‌های دیگری مشابه فرکانس مترها وجود دارند که عمل اندازه گیری فرکانس را انجام می‌دهند . مانند اسیلواسکوپ‌ها که مکانیزم اندازه‌گیری فرکانس در آن‌ها کمی متفاوت‌تر است .

در ایستگاه‌های رادیویی ، اتاق‌های عمل ، انواع آزمایشگاه‌های پزشکی ، هسته ای ، شیمیایی ، ژئوفیزیک و … استفاده از فرکانس‌متر در اندازه گیری فرکانس‌های تولید شده بسیار کاربردی است. استفاده از فرکانس مترها در مبدل‌های فرکانسی و در خطوط انتقال برق بین دو شبکه با فرکانس‌های متفاوت از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است . اهمیت اندازه‌گیری فرکانس از نظر تنظیم دستگاه‌ها با فرکانس و به طور صحیح‌تر تنظیم فرکانس برای دستگاه‌های مختلف که متناسب با فرکانس‌های خاصی طراحی شده اند قابل توجه است . علاوه بر این در ایستگاه‌های رادیویی برای تولید فرکانس و مدولاسیون کاربرد اساسی دارند . در سایر دستگاه‌های رادیویی و محل‌ها و کاربردهای خاص مانند آزمایشگاه‌ها و صنایع پزشکی مانند دستگاه‌های اتاق عمل برای اندازه گیری ضربان قلب ، لرزه نگاری و … نیز کاربرد فراوانی دارند .

هر سیکل تغییر جهت موج و در واقع هر طول موجی یک پالس ارسالی دارد . فرکانس مترها دارای شمارنده‌ها یا کانترهایی هستند که تعداد پالسهای دریافتی را شمرده و عمل اندازه گیری فرکانس یک سیگنال متناوب را انجام می‌دهند . فرکانس مترها دارای قابلیت اندازه‌گیری فرکانس و دوره تناوب یک شکل موج یا سیگنال الکتریکی و نمایش مقادیر اندازه گیری شده در مقیاس‌ها و بازه‌های زمانی مختلف می‌باشند . با توجه به نوع و ساختار فرکانس مترها می‌توان از انواع مختلف آن‌ها برای اندازه گیری فرکانس‌های بالا یا پایین استفاده کرد .

فرکانس‌مترهای رزونانسی دارای قابلیت اندازه گیری فرکانس‌ها تا چندهزار هرتز را نیز دارند . فرکانس مترها از نظر کارکرد و ساختار دارای انواع دیجیتال و آنالوگ بوده و با یکدیگر تفاوت‌های بزرگ و کوچک متفاوتی دارند . فرکانس مترهای آنالوگ دارای یک شاخصه اصلی هستند که آن نمایشگر عقربه‌ای آن‌هاست . امروزه با پیشرفت تکنولوژی و لزوم افزایش دقت در اندازه گیری‌ها و کاهش ضرایب خطا در سنجش کمیت‌های مختلف استفاده از تجهیزات آنالوگ تقریبا منسوخ و فراموش شده است . فرکانس‌ مترهای آنالوگ امروزه دارای کاربرد چندانی نیستند . علاوه بر دقت پایین در اندازه گیری ، دارای خطا پذیری زیاد بوده و به دلیل عملکرد مکانیکی ، بیشتر در معرض خرابی‌ و فرسودگی قرار دارند . فرکانس مترهای دیجیتال با داشتن قابلیت تبدیل و دریافت پالس ، دارای شمارنده‌هایی هستند که همین امر موجب افزایش دقت در اندازه گیری شده و قابلیت اطمینان آن را بالا می‌برد. علاوه بر آن می‌توانند مقادیر اندازه‌گیری شده را با مقدار دقیق و بصورت عددی و نوشتاری نمایش داده و حتی شکل موج‌های دریافتی و فواصل زمانی مختلف را نشان دهند .

فرکانس مترهای دیجیتال دارای تنظیمات مختلف زمان و سایر محاسبات مربوط به دوره تناوب یا Time Division و دیگر متغیرهای فیزیکی هستند که به راحتی می‌توانند عملیات محاسباتی و مهندسی را تسهیل کنند . جریان ورودی ، ولتاژ و پارامترهای دیگری نیز به وسیله این نوع فرکانس مترها قابل نمایش هستند .