Wagnerova uređaj za zemljenje

Wagnerova zemna veza: Definicija, funkcija i konstrukcija

Definicija

Wagnerova zemna veza ima ključnu ulogu u električnim mostovima eliminirajući uticaj kapacitansa zemlje. To je suštinski specijalizovani delilac napona dizajniran da smanji greške koje nastaju zbog stranih kapacitansa, time značajno poboljšavajući tačnost merenja mosta.

U sistemima električnih mostova, postizanje preciznih merenja je od presudne važnosti. Međutim, na visokim frekvencijama, strani kapacitansi postaju značajan problem. Strani kapacitansi mogu nastati između različitih elemenata mosta, između tih elemenata i zemlje, kao i između različitih granaka mosta. Ovi neplanirani kapacitivni spojevi uvode greške u proces merenja, kompromitirajući pouzdanost rezultata.

Jedan često korišćen pristup za rešavanje ovog problema jeste da se elementi mosta obuhvate štitom. Ovaj štit pomaže u sadržavanju i smanjenju uticaja vanjskih elektromagnetnih polja koji doprinose stranim kapacitansima. Drugi veoma efikasan metod je upotreba Wagnerove zemske veze, koja se strategijski smesta između elemenata mosta kako bi se suprotstavila efektima stranih kapacitansa.

Konstrukcija

Shema strujnog kruga Wagnerove zemske veze, prikazana na slici ispod, otkriva njenu jedinstvenu strukturu. U kontekstu električnog mosta, neka Z1, Z2, Z3 i Z4 predstavljaju impedanci granaka mosta. Wagnerova zemska veza uključuje dve promenljive impedancije, označene kao Z5 i Z6. Ključna karakteristika uređaja jeste da je njegov centralni tačka povezan sa zemljom, obezbeđujući referentnu zemlju za njegov rad.

Impedancije granaka Wagnerovog uređaja su pažljivo dizajnirane da budu slične po prirodi impedancijama granaka mosta. Svaki granač Wagnerovog uređaja sastoji se od kombinacije otpornika i kapacitivnih komponenti. Ova specifična konfiguracija omogućava Wagnerovoj zemskoj vezanju da interaguje sa strujnim krugom mosta na način koji efektivno anulira efekte stranih kapacitansa, omogućavajući dobijanje preciznijih i pouzdanijih merenja.

Funkcionisanje Wagnerove zemske veze u strujnom krugu mosta

Wagnerove impedancije Z5 i Z6 su strategijski pozicionirane unutar električnog mosta kako bi omogućile balansiranje elemenata mosta. Konkretno, one rade zajedno kako bi se impedance parovi Z1 - Z3 i Z2 - Z4 doveli do ravnoteže. U ovom postavljanju, C1, C2, C3 i C4 predstavljaju strane kapacitanse inherentne komponentama mosta, dok D služi kao detektor mosta, koji je ključan za identifikaciju kada most dostigne stanje ravnoteže.

Da bi most dostigao uslovljen stanje, impedancije granaka Z1 i Z4 moraju biti pažljivo podešene. Međutim, prisustvo stranih kapacitansa često predstavlja prepreku, sprečavajući most da dostigne to stanje ravnoteže. Rad strujnog kruga je pod uticajem položaja prekidača S. Kada S nije postavljen na poziciju 'e', detektor D je povezan između tačaka p i q. Suprotno, kada S prebacimo na 'e', detektor D je onda povezan između terminala b i zemlje.

Da bi se anulirali efekti stranih kapacitansa i dostignuta tačna ravnoteža, vrednosti impedanci Z4 i Z5 metodički se podešavaju. Ovaj postupak podešavanja vodi se nadzorom izlaza detektora, obično koristeći slušalice. Operator počinje povezivanjem slušalica između tačaka b i d i fino podešava Z4 i Z5 kako bi smanjio zvuk čuti putem slušalica. Ovaj iterativni postupak ponovnog povezivanja slušalica između b i d i readjustiranja Z4 i Z5 se ponavlja dok se ne dostigne stanje tišine, što ukazuje da je most dostigao stanje ravnoteže.

Kada je most uspešno uravnotežen, tačke b, d i e dostižu isti električni potencijal. Na ovom etapu, štetni efekti stranih kapacitansa C1, C2, C3 i C4 su efektivno eliminisani iz strujnog kruga mosta. Takođe, Wagnerove impedancije Z5 i Z6, posle što su ispunele svoju ulogu u omogućavanju ravnoteže, takođe su efektivno uklonjene iz funkcionalnog rada strujnog kruga, omogućavajući da se dobijaju veoma tačna i pouzdana merenja iz mosta.