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Zungenfrequenzmesser

Ein Zungenfrequenzmesser ist ein Gerät zur Messung der Frequenz. Dazu werden Metallzungen unterschiedlicher Länge zu Schwingungen angeregt. Stimmt die Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz einer Metallzunge überein, so schwingt diese besonders stark. Die betreffende Frequenz kann an einer Skala abgelesen werden.

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Um die Frequenz von vibrierenden Maschinenteilen, aber auch des Wechselstromes in einem Stromkreis zu messen, nutzt man Zungenfrequenzmesser. Genutzt wird dabei die Resonanz. Wir betrachten nachfolgend einen Zungenfrequenzmesser, der zur Messung der Frequenz von Wechselstrom geeignet ist.

  • Ein Zungenfrequenzmesser ist ein Gerät zur Messung der Frequenz.

    L. Meyer, Potsdam

Ein solcher Zungenfrequenzmesser besteht aus einem Elektromagneten, vor dem sich Blattfedern unterschiedlicher Länge befinden, die vor dem Elektromagneten und einer Skala schwingen können. Die Länge der Blattfedern ist so gewählt, dass die Eigenfrequenz von Blattfeder zu Blattfeder unterschiedlich ist, sie aber alle in dem Bereich liegen, in dem eine Frequenzmessung erfolgen soll. Bei dem gezeigten Zungenfrequenzmesser liegen die Eigenfrequenzen der Blattfedern zwischen 45 Hz und 55 Hz, also im Frequenzbereich der Netzspannung (50 Hz). Die Eigenfrequenzen benachbarter Blattfedern unterscheiden sich jeweils um 0,5 Hz.

Ein solcher Zungenfrequenzmesser wird in den Wechselstromkreis eingebaut. Fließt durch den Elektromagneten ein Wechselstrom, so werden auf die Blattfedern anziehende Kräfte in der Frequenz des Wechselstromes (Erregerfrequenz) ausgeübt. Für die Blattfeder, deren Eigenfrequenz mit der Erregerfrequenz annähernd übereinstimmt, ist die Resonanzbedingung f E = f o erfüllt. Erregerfrequenz und Eigenfrequenz stimmen überein. Es kommt aufgrund der Resonanz zu einem heftigen Mitschwingen dieser Feder, während benachbarte Federn nur wenig oder nicht schwingen, weil bei ihnen die Resonanzbedingung nicht erfüllt ist, ihre Eigenfrequenz also nicht mit der Erregerfrequenz übereinstimmt.
 

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Zungenfrequenzmesser." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/zungenfrequenzmesser (Abgerufen: 20. May 2025, 06:35 UTC)

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Mechanische Schwingungen im Überblick

Bei einer Reihe von periodischen Vorgängen bewegt sich ein Körper um eine Gleichgewichtslage (Ruhelage, Nulllage) hin und her. Beispiele dafür sind schwingende Saiten, die Schwingungen einer Stimmgabel, ein schwingendes Fadenpendel (Bild 1), die Schwingung eines Pkw auf unebener Fahrbahn, eine Schaukel, oder ein Federschwinger. Eine solche spezielle periodische Bewegung bezeichnet man als Schwingung und definiert:

Eine mechanische Schwingung ist eine zeitlich periodische Bewegung eines Körpers um eine Ruhelage.

Da sich bei mechanischen Schwingungen zeitlich periodisch z.B. der Abstand von der Gleichgewichtslage, die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung des betreffenden Körpers ändern, kann man eine Schwingung auch allgemeiner charakterisieren:

Eine Schwingung ist eine zeitlich periodische Änderung physikalischer Größen.

Beschreibung mechanischer Schwingungen

Eine mechanische Schwingung ist eine zeitlich periodische Bewegung eines Körpers um eine Ruhelage. Solche Schwingungen kann man

  • in verschiedener Weise aufzeichnen,
  • in einem y-t-Diagramm darstellen oder
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Überlagerung von Schwingungen

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