Wagner 접지 장치

Wagner 접지 장치: 정의, 기능 및 구조

정의

Wagner 접지 장치는 전기 교차 회로에서 지구 용량의 영향을 제거하는 중요한 역할을 합니다. 이는 주로 부수적인 용량으로 인한 오류를 줄이기 위해 설계된 특수한 분압 회로로서, 교차 회로의 측정 정확도를 크게 향상시킵니다.

전기 교차 시스템에서는 정밀한 측정이 매우 중요합니다. 그러나 고주파에서는 부수적인 용량이 큰 문제가 됩니다. 부수적인 용량은 다양한 교차 요소들 사이, 이러한 요소들과 지면 사이, 그리고 교차의 다른 팔 사이에 형성될 수 있습니다. 이러한 의도하지 않은 용량 결합은 측정 과정에 오류를 도입하여 결과의 신뢰성을 저하시킵니다.

이 문제를 해결하기 위한 일반적인 접근 방식 중 하나는 교차 요소들을 차폐 내부에 넣는 것입니다. 이 차폐는 외부 전자자기장의 영향을 줄여 부수적인 용량의 영향을 감소시키는 데 도움이 됩니다. 또 다른 효과적인 방법은 교차 요소들 사이에 위치하여 부수적인 용량의 영향을 상쇄하는 Wagner 접지 장치를 사용하는 것입니다.

구조

아래 그림에 표시된 Wagner 접지 장치의 회로도는 그 독특한 구조를 보여줍니다. 전기 교차 회로의 맥락에서 Z1, Z2, Z3, Z4는 교차 자체의 임피던스 팔을 나타냅니다. Wagner 접지 장치는 두 개의 가변 임피던스인 Z5와 Z6를 포함하고 있습니다. 이 장치의 주요 특징 중 하나는 중심점이 지면에 연결되어 작동을 위한 참조 지점을 제공한다는 것입니다.

Wagner 장치의 팔의 임피던스는 교차 팔과 유사하도록 설계되었습니다. 각각의 Wagner 장치 팔은 저항과 용량 구성 요소의 조합으로 이루어져 있습니다. 이러한 특정 구성은 Wagner 접지 장치가 교차 회로와 상호 작용하여 부수적인 용량의 영향을 효과적으로 상쇄하고 더 정확하고 신뢰성 있는 측정을 가능하게 합니다.

교차 회로에서의 Wagner 접지 장치의 작동 및 기능

Wagner 임피던스 Z5와 Z6는 교차 요소들의 균형을 이루도록 전기 교차 회로 내에서 전략적으로 배치됩니다. 특히, 이들은 Z1 - Z3와 Z2 - Z4 임피던스 쌍이 균형을 이루도록 함께 작동합니다. 이 설정에서 C1, C2, C3, C4는 교차 구성 요소에 내재된 부수적인 용량을 나타내며, D는 교차가 균형 상태에 도달했음을 식별하는데 중요한 검출기입니다.

교차가 균형 상태에 도달하려면 Z1과 Z4 팔의 임피던스를 세심하게 조정해야 합니다. 그러나 부수적인 용량의 존재는 종종 교차가 균형 상태에 도달하는 것을 방해합니다. 회로의 작동은 스위치 S의 위치에 따라 영향을 받습니다. S가 'e' 위치에 있지 않을 때, 검출기 D는 점 p와 q 사이에 연결됩니다. 반대로, S가 'e'로 전환되면, 검출기 D는 단자 b와 지면 사이에 연결됩니다.

부수적인 용량의 영향을 제거하고 정확한 균형을 달성하기 위해 Z4와 Z5의 임피던스 값을 체계적으로 조정합니다. 이 조정 과정은 일반적으로 헤드폰을 통해 검출기의 출력을 모니터링하면서 진행됩니다. 작업자는 먼저 점 b와 d 사이에 헤드폰을 연결하고, Z4와 Z5를 조정하여 헤드폰을 통해 들리는 소리를 최소화합니다. 이 반복적인 과정을 통해 점 b와 d 사이에 헤드폰을 다시 연결하고 Z4와 Z5를 재조정하여 침묵 상태가 될 때까지 계속합니다. 이는 교차가 균형 상태에 도달했음을 나타냅니다.

교차가 성공적으로 균형을 이루면, 점 b, d, e는 동일한 전기 포텐셜을 갖게 됩니다. 이 단계에서 부수적인 용량 C1, C2, C3, C4의 해로운 영향은 교차 회로에서 효과적으로 제거됩니다. 또한, 균형을 이루는데 필요한 역할을 수행한 Wagner 임피던스 Z5와 Z6는 회로의 기능적 작동에서 효과적으로 제거되며, 이로 인해 교차로부터 매우 정확하고 신뢰성 있는 측정값을 얻을 수 있습니다.