Wagner Topraklama Cihazı

Wagner Topraklama Cihazı: Tanım, Fonksiyon ve Yapı

Tanım

Wagner topraklama cihazı, elektrik köprülerinde toprak kapasitansının etkisini ortadan kaldırarak kritik bir rol oynar. Esas olarak, sapma kapasitansından kaynaklanan hataları azaltmak için tasarlanmış özel bir gerilim bölücü devresidir, bu da köprünün ölçüm doğruluğunu önemli ölçüde artırır.

Elektrik köprü sistemlerinde, hassas ölçümler elde etmek son derece önemlidir. Ancak, yüksek frekanslarda, sapma kapasitansı büyük bir sorun haline gelir. Sapma kapasitansı, çeşitli köprü elemanları arasında, bu elemanlar ve toprak arasında, ayrıca köprünün farklı kolları arasında oluşabilir. Bu beklenmedik kapasitif bağlar, ölçüm sürecine hata getirerek sonuçların güvenilirliğini tehlikeye atar.

Bu sorunu çözmek için yaygın kullanılan bir yaklaşım, köprü elemanlarını bir kalkan içine almaktır. Bu koruma, dışsal elektromanyetik alanların etkisini sınırlayarak ve azaltarak sapma kapasitansına katkıda bulunan faktörleri kontrol eder. Başka bir çok etkili yöntem ise, sapma kapasitansının etkilerini karşılamak için köprü elemanları arasında stratejik olarak yerleştirilen Wagner Toprak cihazının kullanılmasıdır.

Yapı

Aşağıdaki figürde gösterildiği gibi, Wagner Topraklama Cihazının devre şeması, onun benzersiz yapısını ortaya koyar. Bir elektrik köprüsü bağlamında, Z1, Z2, Z3 ve Z4, köprüün kendisinin impedans kollarını temsil etsin. Wagner Topraklama Cihazı, Z5 ve Z6 olarak adlandırılan iki değişken impedansa sahiptir. Cihazın merkez noktası, operasyonu için referans toprağı sağlayan toprakla bağlantılıdır.

Wagner cihazının kollarının impedansları, köprü kollarının impedanslarına benzer şekilde dikkatlice tasarlanmıştır. Wagner cihazının her bir kolu, direnç ve kapasitans bileşenlerinin bir kombinasyonunu içerir. Bu spesifik yapılandırma, Wagner Topraklama Cihazının köprü devresiyle etkileşime geçmesini sağlar ve sapma kapasitansının etkilerini etkili bir şekilde ortadan kaldırarak daha doğru ve güvenilir ölçümlerin elde edilmesini mümkün kılar.

Köprü Devresinde Wagner Topraklama Cihazının İşleyişi ve Fonksiyonu

Wagner impedansları Z5 ve Z6, elektrik köprü devresi içinde, köprü elemanlarının dengelemesini sağlamak üzere stratejik olarak konumlandırılır. Özellikle, Z1 - Z3 ve Z2 - Z4 impedans çiftlerinin dengede olmasını sağlamak için birlikte çalışırlar. Bu kurulumda, C1, C2, C3 ve C4, köprü bileşenlerine özgü sapma kapasitanslarını temsil ederken, D, köprünün dengeli duruma geldiğini belirlemenin kritik olduğu köprü dedektörüdür.

Köprünün dengeli bir durum ulaşması için, Z1 ve Z4 kollarının impedansları dikkatlice ayarlanmalıdır. Ancak, sapma kapasitanslarının varlığı genellikle köprünün bu dengeli duruma ulaşmasını engeller. Devrenin işleyişi, anahtarı S'nin pozisyonuna bağlıdır. S, 'e' pozisyonunda değilken, dedektör D, p ve q noktaları arasında bağlanır. Buna karşılık, S, 'e' pozisyonuna alındığında, dedektör D, terminal b ile toprak arasında bağlantılı olur.

Sapma kapasitanslarının etkilerini ortadan kaldırmak ve doğru bir dengeyi sağlamak için, Z4 ve Z5 impedans değerleri metotlu bir şekilde ayarlanır. Bu ayarlama işlemi, tipik olarak kulaklık kullanılarak dedektörün çıktısı izlenerek yapılır. Operatör, başlangıçta kulaklıkları b ve d noktaları arasında bağlayıp, Z4 ve Z5'i kulaklıkta duyulan sesi minimize etmek üzere ince ayarlar. Kulaklık, b ve d noktaları arasında yeniden bağlanıp, Z4 ve Z5'in yeniden ayarlanması işlemi, sessiz bir durum elde edilene kadar yinelenir, bu da köprünün dengeli duruma geldiğini gösterir.

Köprü başarıyla dengelendikten sonra, b, d ve e noktaları aynı elektriksel potansiyele sahip olur. Bu aşamada, sapma kapasitansları C1, C2, C3 ve C4'nin köprü devresinden etkileri etkili bir şekilde ortadan kaldırılır. Ayrıca, dengeleri sağlama amacıyla görevini tamamladıktan sonra, Wagner impedansları Z5 ve Z6 de devrenin işlevsel işleminden etkili bir şekilde çıkarılır, böylece köprüden oldukça doğru ve güvenilir ölçümler elde edilebilir.