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Dispositif électrique convenant pour la mesure de différences de potentiel.
Moullin a construit un dispositif pour mesurer des différences de potentiel qui est basé sur l'emploi d'un tube-triode. Dans ce cas, la tension à mesurer est appli- quée entre la grille et la cathode du tube-triode et la me- sure de cette tens lon est constituée par l'intensité du courant anodique indiquée par un ampèremètre connecté dans le circuit anodique.
On prend soin alors, éventuellement au moyen d'une batterie de grille de valeur convenable, que
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la valeur totale de la tension de grille soit telle que le tube-triode travaille dans la partie non-linéaire de la caractéristique. si l'on trace,par exemple graphiquement,le courant anodique du tube-triode en fonction de la tension de grille, l'échelle de l'indicateur du courant anodique peut être agencée de telle façon que la lecture de la tension mesurer se fasse directement sur l'échelle.
L'invention concerne un dispositif électrique de ce genre destiné à la mesure de différences de potentiel,dans lequel la tension à mesurer est appliquée entre la grille et la cathode d'un tuba à décharges électriques. L'invention a pour but de perfectionner ce dispositif.
Conformément à l'invention, le dispositif électrique est caractérisé en ce qua la tension de grille et la tension anodique du tube à décharges électriques sont dérivées d'une ou plusieurs résistances connectées en potentiomètre. Pour l'emploi du dispositif, la valeur des résistances est choisie de telle façon que le courant anodique varie à peu près linéairement avec la tension à mesurer appliquée à la grille.
Conformément à l'invention, on peut arriver à ce résultat en choisissant la valeur des résistances desquelles on déri- ve la. tension de grille et la tension anodique, de telle façon que ces valeurs soient dans le rapport de 1 à la valeur du facteur d'amplification du tube à décharges, En outre, un ou plusieurs condensateurs peuvent être connectés en paral- lèle avec l'une des résistances ou avec les deux.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé sur lequel: @ La figure l représente à titre d'exemple, le montage
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du dispositif suivant l'invention.
La figura 2 représente l'échelle des voltmètres à tube-triode connus et l'échelle du voltmètre suivant l'in- vention. sur la figure 1, le chiffre 1 désigne un tube-triode entre la grille et la cathode duquel est appliquée la ten- sion eg dont on désire mesurer la valeur. La tension de grille et la tension anodique sont prises d'une résistance connectée en potentiomètre. La cathode est reliée au curseur du potentiomètre qui, sur le dessin, a une position telle que les résistances r1 et r2 fassent partie, respectivement, du circuit anodique et du circuit de grille. En outre, le circuit anodique comprend un galvanomètre destiné à mesurer le courant anodique. La valeur des résistances est choisie de telle façon que, si l'on indique le facteur d'amplification du tube à décharges par g, la valeur de la résistance r1 soit égale au produit g.r2.
Par rapport aux volt--mètres à tube-triode connus, le dispositif décrit ci-dessus présente plusieurs avantages.
Tout d'abord, il y a lieu d'attirer l'attention sur l'échelle linéaire désignée par 1 sur la figure 2, sur laquelle l'échel- le 2 est celle des voltmètres à tube-triode connus. Le dispo- sitif suivant l'invention présente l'avantage additionnel que la lecture de tensions faibles peut se faire plus exacte- ment que sur les voltamètres à tube-triode connus.
En outre, on a constaté qu'entre des limites étendues le courant anodique est indépendent de la tension anodique.
Les propriétés individuelles du tub-triode utilisé n'exercent sensiblement aucune influence sur 1' indication du voltmètre
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pourvu que le rapport entre les valeurs des résistances r1 et r2 s'adapte à. la valeur du facteur d'amplification du tube-triode de telle façon que la, valeur de la résistance r1 soit de nouveau égale à g.r2.
Abstraction faite d'une charge capacitive par suite des capacités internes du tube-triode et du montage, la charge du voltmètre suivant l'invention est pratiquement nulle tant qu'il ne se produit pas de courants de grille.
Toutefois, la tension admissible est relativement beaucoup plus grande que ce n'est le cas avec les voltmètres à tube- triode connus, car peur une valeur plus grande de la tension eg le courant anodique et également le courant passant par la résistance r2 augmentent, la chute de potentiel dans la résistance r2 croit et la tension de grille devient, par conséquent, plus négative, de sorte que même si les tensions appliquées à la grille ont des valeurs élevées, il ne se produit pas encore de courants de grille., Cela explique pourquoi, bien que le tube-triode, comme le voltmètre de Moullin, travaille dans le partie non-linéaire de la carac- téristique, le courantanodique varie nécanmoins pratiquement linéairement avec la tension appliquée . la grille.
Plus cette tension est grande, plus la chute de potentiel dans la résistance r2 croit et plus la valeur négative de la ten- sion de grille augmente. La partie non linéaire est par con- séquent pour ainsi dire "redressée" et s'approche d'une al- lure linéaire.
Si avec le dispositif suivant l'invention on désire mesurer des tensions de valeur minime, c'est-à-dire si l'échel- le de l'indicateur connecté dans le circuit anodique du tube
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triode est étalonné pour la mesure de tensions très faibles, il est à recommander de donner à la résistance r2 une valeur très grande. Dans ce cas, on utilise, de préférence, un tube-triode dont le facteur d'amplification n'a pas une valeur trop élevée, car autrement, en raison du rapport mentionné ci-dessus, il serait nécessaire de donner à la résistance r1 une valeur anormalement élevée.
Pour d'autres raisons aussi il peut être avantageux d'utiliser un tube- triode à facteur d'amplification peu élevé,* En fait, la demanderesse a trouvé que pour un dispositif déterminé la tension qui peut être mesurée encore sans que des courants de grille ne se,produisent, a une valeur d'autant plus éle- vée que le facteur d'amplification du tube-triode utilisé a une valeur plus faible.
Le dispositif suivant l'invention convient non seule- ment pour la mesure de tensions continues mais aussi pour celle de tensions alternatives. Toutefois, pour la mesure de tensions continues il est plus sensible . Si l'on appli- que une tension alternative entre la grille et la cathode du tube-triode du dispositif, on mesure l'intégrale du courant anodique pendant la demi-période où le tube-triode est tra- versé par le courant. si la tension alternative à mesurer a une forme sinusoïdale, l'échelle du dispositif peut être étalonnée, par exemple, sur la valeur maximum de cette tension.
Pour que la mesure de la tension soit plus sensible, un con- densateur peut être connecté en parallèle avec la résistance r2. Pendant le demi-période où la tension eg est positive, ce condensateur se charge à travers la résistance r2 et pen- dant la demi-période dans laquelle la tension eg est négative,
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il donne à la grille un potentiel plus positif, de sorte que pendant cette demipéricde le courant anodique continue à. s'écou- ler.
Si .le, source de tension connectée en parallèle avec les résistances r1 et r2 n'était pas constante, la recharge du condensateur aurait, pour chaque variation de tension, pour résultat que la résistance r1 serait traversée par un courant d'intensité plus élevée que la résistance r2, de sorte que le rapport entre les tensions existant à ces résistances ne serait plus égal au facteur d'amplification. Pour remédier à cet inconvénient, on peut connecter un second condensateur en parallèle avec la résistance r1.
Les capacités des deux condenseteurs sont choisies, de préférence, de telle façon que la capacité du condensateur en parallèle avec r2 soit g foit plus grande que celle du condensateur connecté en pa- ratifie avec r1, alors que la valeur de la capacité du con- densateur connecté en parallèle avec la résistance r2 et la valeur de celle-ci donnent de préférence un produit d'une valeur telle que l'étanllonage du dispositif soit pratiquement indépendant de la fréquence de la tension à mesurer.