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Perfectionnements aux appareils de mesure (Inv. Th.VOGEL)
On sait qu'étant donné un élément de circuit électrique à caractéristique "volts-ampères" non linéaire, tel qu'un arc ou un tube de décharge à gaz raréfié, le point de fonctionnement pour lequel la dérivée de la tension par rapport au courant change de signe correspond à un passage brusque d'un régime instable à un régime stable. Ainsi, dans le cas d'un tube à décharge monté en générateur d'oscillations de relaxation, le point le plus bas de la partie parabolique de la caractéristique correspond à l'obtention d'un régime
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stable pour ces oscillations.
Ce point dont les deux coordonnées sont parfaitement déterminées pour un tube donné, est donc facile à reconnaître par une observation optique de la nature de la luminescence du tube.
La présente invention consiste à appliquer cette propriété à la mesure de grandeurs électriques quelconques liées à un point de la caractéristique "volts-ampères" d'un tube à décharge, savoir la tension u, le courant i, ainsi que les grandeurs dont dépendent u et i, par exemple la résistance R, l'impédance etc... et que les grandeurs qui dépendent de u et i, par exemple la puissance.
Pour fixer les idées, on décrit dans ce qui suit . son application aux mesures d'isolement, mais il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée à ce cas.
Un tube à décharge 1 (Fig.l) est branché aux bornes du condensateur 2 chargé à travers la résistance à mesu-. rer 3 de valeur R, sous une tension réglable E fournie par la source 4 à travers le potentiomètre 5. La caractéristique de fonctionnement du tube 1 est représentée par le trait fort de la fig. 2. Sur cette caractéristique, l'ordonnée 7 correspond à l'amorçage du tube et l'ordonnée 6 correspond à son extinction. Le point de fonctionnement du système correspond à l'intersection de la courbe 6 et de la droite 11 d'équation u = E - Ri.
Le point 9 de coordonnée (8,10) de la courbe 6 sépare les parties de la caractéristique "volts-ampères" du tube qui correspond aux deux régimes rappelés cidessous : le régime de relaxation à gauche (abscisses comprises entre 0 et 10) et le régime stable à droite (abscisses supérieures à 10). En faisant varier E au moyen du potentiomètre 5, on déplace la droite 11 vers la droite, parallèle-
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ment à elle-même en partant de la position 12 correspondant à E = 0. Lorsque la droite de fonctionnement atteint la position 13,le tube s'allume et la lumière prend un régime oscillatoire d'allumages et d'extinction alternés.
Quand la droite 11 atteint la position 14 une stabilisation brusque du régime lumineux se produit et les grandeurs u, E, R, i, sont alors liées par la relation u = E - Ri où les quantités u et i sont respectivement les valeurs des coordonnées 8 et 10 bien déterminées pour chaque tube et où la quantité E est déterminée par la position du curseur du potentiomètre. La valeur de la résistance à mesurer R s'obtient donc par simple lecture d'une échelle convenablement graduée le long de laquelle se déplacera l'index du curseur du potentiomètre.
Dans ce qui précède, on suppose que la tension 4 est constante. Cependant l'invention prévoit des moyens pour s'affranchir de cette condition. A cet effet, l'échelle graduée est mobile et entraînée par un ergot convenablement disposé sur le curseur jusqu'à la position 13 de la droite 11, correspondant à l'allumage du tube ; ce moment, cet entrai- nement est débrayé par l'opérateur qui peut alors procéder' à la mesure comme il a été dit, puisque l'échelle est ajustée de façon à faire correspondre une position déterminée du curseur à une tension connue.
On peut évidemment mesurer de la même manière toute autre des 3 grandeurs u, R, i, en connaissant deux d'entre elles et la mesure de l'une quelconque de ces grandeurs, d'après un procédé basé sur le principe ci-dessous rentre dans le cadre de la présente invention.
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Improvements to measuring devices (Inv. Th.VOGEL)
It is known that given an electrical circuit element with a nonlinear "volt-ampere" characteristic, such as an arc or a rarefied gas discharge tube, the operating point for which the derivative of the voltage with respect to the current change of sign corresponds to a sudden change from an unstable regime to a stable regime. Thus, in the case of a discharge tube mounted as a generator of relaxation oscillations, the lowest point of the parabolic part of the characteristic corresponds to obtaining a speed
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stable for these oscillations.
This point, the two coordinates of which are perfectly determined for a given tube, is therefore easy to recognize by optical observation of the nature of the luminescence of the tube.
The present invention consists in applying this property to the measurement of any electrical quantities linked to a point of the “volts-amperes” characteristic of a discharge tube, namely the voltage u, the current i, as well as the quantities on which u depend. and i, for example the resistance R, the impedance etc ... and that the quantities which depend on u and i, for example the power.
To fix the ideas, we describe in what follows. its application to isolation measures, but it is understood that the invention is in no way limited to this case.
A discharge tube 1 (Fig.l) is connected to the terminals of the capacitor 2 charged through the resistor to be measured. rer 3 of value R, under an adjustable voltage E supplied by the source 4 through the potentiometer 5. The operating characteristic of the tube 1 is represented by the strong line in FIG. 2. On this characteristic, the ordinate 7 corresponds to the starting of the tube and the ordinate 6 corresponds to its extinction. The operating point of the system corresponds to the intersection of the curve 6 and the line 11 of equation u = E - Ri.
Coordinate point 9 (8,10) of curve 6 separates the parts of the "volts-amperes" characteristic of the tube which corresponds to the two regimes mentioned below: the relaxation regime on the left (abscissa between 0 and 10) and the stable regime on the right (abscissa greater than 10). By varying E using potentiometer 5, line 11 is moved to the right, parallel-
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ment to itself starting from position 12 corresponding to E = 0. When the operating straight line reaches position 13, the tube turns on and the light takes on an oscillatory regime of alternating switching on and off.
When line 11 reaches position 14, an abrupt stabilization of the light regime occurs and the quantities u, E, R, i, are then linked by the relation u = E - Ri where the quantities u and i are respectively the values of the coordinates 8 and 10 well determined for each tube and where the quantity E is determined by the position of the cursor of the potentiometer. The value of the resistance to be measured R is therefore obtained by simply reading a suitably graduated scale along which the index of the cursor of the potentiometer will move.
In the above, it is assumed that the voltage 4 is constant. However, the invention provides means for overcoming this condition. For this purpose, the graduated scale is movable and driven by a lug suitably placed on the cursor to position 13 of the line 11, corresponding to the ignition of the tube; At this point, this drive is disengaged by the operator who can then proceed to the measurement as has been said, since the scale is adjusted so as to make a determined position of the cursor correspond to a known voltage.
We can obviously measure in the same way any other of the 3 quantities u, R, i, knowing two of them and the measurement of any one of these quantities, according to a method based on the principle below comes within the scope of the present invention.