Dispositif de Mise à la Terre Wagner

Dispositif de Mise à la Terre Wagner : Définition, Fonction et Construction

Définition

Le dispositif de mise à la terre Wagner joue un rôle crucial dans les ponts électriques en éliminant l'influence de la capacité de terre. Il s'agit essentiellement d'un circuit diviseur de tension spécialisé conçu pour atténuer les erreurs causées par la capacité parasite, améliorant ainsi considérablement la précision des mesures du pont.

Dans les systèmes de ponts électriques, il est primordial d'obtenir des mesures précises. Cependant, aux fréquences élevées, la capacité parasite devient un problème majeur. La capacité parasite peut se former entre divers éléments du pont, entre ces éléments et le sol, ainsi qu'entre les différentes branches du pont. Ces couplages capacitifs non intentionnels introduisent des erreurs dans le processus de mesure, compromettant la fiabilité des résultats.

Une approche courante pour résoudre ce problème consiste à enfermer les éléments du pont dans un blindage. Ce blindage aide à contenir et à réduire l'impact des champs électromagnétiques externes qui contribuent à la capacité parasite. Une autre méthode hautement efficace est l'utilisation du dispositif de mise à la terre Wagner, qui est stratégiquement placé entre les éléments du pont pour contrer les effets de la capacité parasite.

Construction

Le schéma du circuit du dispositif de mise à la terre Wagner, illustré dans la figure ci-dessous, révèle sa structure unique. Dans le contexte d'un pont électrique, Z1, Z2, Z3 et Z4 représentent les bras d'impédance du pont lui-même. Le dispositif de mise à la terre Wagner intègre deux impédances variables, notées Z5 et Z6. Un élément clé du dispositif est que son point central est connecté à la terre, fournissant une référence de sol pour son fonctionnement.

Les impédances des bras du dispositif Wagner sont soigneusement conçues pour être similaires à celles des bras du pont. Chaque bras du dispositif Wagner comprend une combinaison de composants de résistance et de capacité. Cette configuration spécifique permet au dispositif de mise à la terre Wagner d'interagir avec le circuit du pont de manière à annuler efficacement les effets de la capacité parasite, permettant d'obtenir des mesures plus précises et fiables.

Fonctionnement et Opération du Dispositif de Mise à la Terre Wagner dans un Circuit de Pont

Les impédances Wagner Z5 et Z6 sont positionnées de manière stratégique dans le circuit du pont électrique pour faciliter l'équilibrage des éléments du pont. Elles travaillent en tandem pour s'assurer que les paires d'impédance Z1 - Z3 et Z2 - Z4 sont amenées à l'équilibre. Dans cette configuration, C1, C2, C3 et C4 représentent les capacités parasites inhérentes aux composants du pont, tandis que D sert de détecteur de pont, essentiel pour identifier lorsque le pont atteint un état équilibré.

Pour que le pont atteigne un état équilibré, les impédances des bras Z1 et Z4 doivent être soigneusement ajustées. Cependant, la présence de capacités parasites agit souvent comme un obstacle, empêchant le pont d'atteindre cet état équilibré. Le fonctionnement du circuit est influencé par la position du commutateur S. Lorsque S n'est pas réglé sur la position 'e', le détecteur D est connecté entre les points p et q. Inversement, lorsque S est basculé sur 'e', le détecteur D est alors lié entre le terminal b et la terre.

Pour annuler les effets des capacités parasites et atteindre un équilibre précis, les valeurs d'impédance de Z4 et Z5 sont méthodiquement ajustées. Ce processus d'ajustement est guidé par la surveillance de la sortie du détecteur, généralement à l'aide de casques. L'opérateur commence par connecter les casques entre les points b et d et ajuste finement Z4 et Z5 pour minimiser le son entendu à travers les casques. Ce processus itératif de reconnexion des casques entre b et d et de readjustement de Z4 et Z5 est répété jusqu'à ce qu'un état silencieux soit atteint, indiquant que le pont a atteint un état équilibré.

Une fois le pont équilibré avec succès, les points b, d et e atteignent le même potentiel électrique. À ce stade, les effets néfastes des capacités parasites C1, C2, C3 et C4 sont effectivement éliminés du circuit du pont. De plus, les impédances Wagner Z5 et Z6, ayant servi à faciliter l'équilibre, sont également effectivement retirées du fonctionnement du circuit, permettant d'obtenir des mesures hautement précises et fiables du pont.