Peranti Pengenjal Wagner

Peranti Pengenjaran Wagner: Definisi, Fungsi, dan Pembinaan

Definisi

Peranti pengenjaran Wagner memainkan peranan penting dalam jambatan elektrik dengan menghilangkan pengaruh kapasitansi bumi. Ia pada dasarnya adalah litar pembahagi voltan khusus yang direka untuk mengurangkan ralat yang disebabkan oleh kapasitansi stray, sehingga meningkatkan ketepatan pengukuran jambatan secara signifikan.

Dalam sistem jambatan elektrik, mencapai pengukuran yang tepat adalah sangat penting. Namun, pada frekuensi tinggi, kapasitansi stray menjadi isu yang signifikan. Kapasitansi stray boleh terbentuk antara pelbagai elemen jambatan, antara elemen-elemen ini dan tanah, serta antara lengan-lengan berbeza jambatan. Penghubungan kapasitif tidak diingini ini memperkenalkan ralat ke dalam proses pengukuran, merosakkan kebolehpercayaan hasilnya.

Satu pendekatan biasa untuk menangani masalah ini adalah untuk melindungi elemen-elemen jambatan dalam satu selubung. Perlindungan ini membantu mengandungi dan mengurangkan kesan medan elektromagnetik luar yang menyumbang kepada kapasitansi stray. Kaedah lain yang sangat efektif adalah penggunaan peranti Pengenjaran Wagner, yang diletakkan secara strategik antara elemen-elemen jambatan untuk menentang kesan kapasitansi stray.

Pembinaan

Rajah litar peranti Pengenjaran Wagner, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah, mendedahkan struktur uniknya. Dalam konteks jambatan elektrik, biar Z1, Z2, Z3, dan Z4 mewakili lengan impedans jambatan itu sendiri. Peranti Pengenjaran Wagner menggabungkan dua impedans pembolehubah, yang dinyatakan sebagai Z5 dan Z6. Ciri utama peranti ini adalah bahawa titik tengahnya disambungkan ke bumi, memberikan rujukan bumi untuk operasinya.

Impedans lengan peranti Wagner direka dengan teliti untuk bersifat serupa dengan lengan jambatan. Setiap lengan peranti Wagner terdiri daripada gabungan komponen rintangan dan kapasitansi. Konfigurasi khusus ini membolehkan peranti Pengenjaran Wagner berinteraksi dengan litar jambatan dengan cara yang secara efektif membatalkan kesan kapasitansi stray, membolehkan pengukuran yang lebih tepat dan boleh dipercayai untuk diperoleh.

Operasi dan Fungsi Peranti Pengenjaran Wagner dalam Litar Jambatan

Impedans Wagner Z5 dan Z6 diletakkan secara strategik dalam litar jambatan elektrik untuk memudahkan penyeimbangan elemen-elemen jambatan. Secara khusus, mereka bekerja bersama untuk memastikan pasangan impedans Z1 - Z3 dan Z2 - Z4 dibawa ke dalam keseimbangan. Dalam susunan ini, C1, C2, C3, dan C4 mewakili kapasitansi stray yang melekat pada komponen jambatan, manakala D bertindak sebagai detektor jambatan, yang penting untuk mengenal pasti apabila jambatan mencapai keadaan seimbang.

Untuk jambatan mencapai keadaan seimbang, impedans lengan Z1 dan Z4 perlu disesuaikan dengan teliti. Namun, kehadiran kapasitansi stray sering menjadi halangan, mencegah jambatan mencapai keadaan seimbang. Operasi litar dipengaruhi oleh kedudukan tuas S. Apabila S tidak diset pada kedudukan 'e', detektor D disambungkan antara titik p dan q. Sebaliknya, apabila S ditukar ke 'e', detektor D kemudiannya disambungkan antara terminal b dan bumi.

Untuk membatalkan kesan kapasitansi stray dan mencapai keseimbangan yang tepat, nilai impedans Z4 dan Z5 disesuaikan dengan teliti. Proses penyelarasan ini dipandu dengan memantau output detektor, biasanya menggunakan headphone. Operator memulakan dengan menyambungkan headphone antara titik b dan d dan menyesuaikan Z4 dan Z5 untuk mengurangkan bunyi yang didengar melalui headphone. Proses berulang-ulang ini, menyambung semula headphone antara b dan d, dan menyesuaikan semula Z4 dan Z5, diulangi sehingga keadaan senyap dicapai, menunjukkan bahawa jambatan telah mencapai keadaan seimbang.

Apabila jambatan berjaya diseimbangkan, titik b, d, dan e mencapai potensial elektrik yang sama. Pada tahap ini, kesan negatif kapasitansi stray C1, C2, C3, dan C4 secara efektif dihapuskan dari litar jambatan. Selain itu, impedans Wagner Z5 dan Z6, setelah menjalankan tugasnya untuk memudahkan keseimbangan, juga secara efektif dikeluarkan dari operasi fungsional litar, membolehkan pengukuran yang sangat tepat dan boleh dipercayai diperoleh dari jambatan.