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APPAREILS DE MESURE POUR LIGNES DE TRANSMISSIONS TELEPHONIQUES
L'invention se rapporte à des appareils et des cirouits pour mesurer les défauts d'équilibre dans l'admittance entre des paires
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@ de oonducteurs. L'invention est mieux oomprise de la description suivante, basée sur les dessins ci-joints. Sur ceux-ci:
La figure 1 représente un schéma des effets de capacité s'exerçant entre deux paires de câbles ;
La figure 2 est un schéma très simplifié d'un circuit en pont conforme à l'invention;
La figure 3 est un schéma plus développé de cette forme de réalisation de l'invention;
La figure 4 montre la construction du condensateur à air différentiel double utilisé dans les circuits des figures 2 et 3;
La figure 5 se rapporte à un détail de construction de ce condensateur.
La figure 1 est une représentation schématique de deux pai- res de conducteurs ab et cd d'un câble. Entre les différents con- ducteurs pris par paires, il existe des admittances k1 K2 ,k3 k4 k5 k6 et entre les - conducteurs séparés et la terre il existe des admittances ka Kb ,kc Kd , toutes ces admittances étant re- présentées comme étant des effets de capacité. Cependant ces admittan- ces sont, en général, des quantités complexes. Des effets de diapho- nie ou "cross-talk" entre une paire de conducteurs dans un câble dé- pendent des défauts d'équilibre existant entre ces admittances, et peuvent être réduits considérablement si des précautions sont prises dans l'établissement et la fabrication du câble.
Cependant, malgré les grandes précautions prises, certains effets de diaphonie subsis- tent mais peuvent être éliminés au moyen de dispositifs d'équilibre.
Un des buts de l'invention est de prévoir des moyens pour déterminer un réseau artificiel convenable qui peut être connecté à travers des paires de câbles pour neutraliser ces défauts d'équilibre. Ce réseau artificiel peut être connecté, soit pour neutraliser le défaut d'équi- libre d'admittance de réel à réel à la réception, ou en un point inter -médiaire.
Suivant l'invention, on a prévu un réseau artificiel en pont
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de Wheatstone adapté pour être connecté à deux paires d'un câble afin de mesurer les défauts d'équilibre d'admittanoe entre ces paires.
Chaque bras du réseau artificiel consiste en une résistance et une capacité en shunt sur celle-ci, et un moyen est prévu pour faire va- rier simultanément de valeurs égales et opposées la résistance et/ou la capacité, respectivement dnas/les bras adjacents du pont.
Dans ce but, le défaut d'équilibre d'admittance entre les pai -res ab et cd est défini par la quantité ¯ Y= (Y1 + Y4) (Y2+Y3), @ 14 ou Y1 Y2 Y3 et Y4 sont les admittances effectives totales des bras du réseau de la Figure 1.
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cette manière y1 - .l\.l + .l\.a .l\.d cette manière Yl = xa- + Kb + Ke + Kd et il existe des expressions semblables pour Y2 Y3 et Y4 chacune de oes admittances est de la forme G + jS ou G est la conductance et S la susceptanoe.
Une forme de réalisation du réseau en pont de Wheatstone, conforme à l'invention, est montrée d'une manière très simplifiée sur la figure 2. Au point de jonction des bras AD et DB, et aussi au point de jonction des bras AC et OB sont placées des unités de conduo- tance (potentiomètres) et des condensateurs différentiels, de sorte que des quantités égales de conductance et de capacité sont respeotivement transférées d'un bras à l'autre. De préférence les deux condensateurs différentiels sont arrangés ensemble dans le dispositif mon -tré figure 4, de sorte que des quantités égales de capacité sont trans -férées d'un circuit réel à l'autre simultanément dans les parties supérieure et inférieure du pont.
Le condensateur à air différentiel double montré figure 4 consiste en un axe central T sur lequel sont montés d'une manière isolante deux ensembles de plaques P et R, l'un au-dessus de l'autre.
Chacun de ces ensembles est fixé,ainsi qu'il est montré figure 5,entre deux rondelles isolantes 1 se vissant sur l'axe central T Chaque ensemble de plaques P et R coopère respectivement aveo deux ensembles
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fixes de plaques E,H et L,M. Les plaques fixes E et L sont montées sur deux tiges métalliques dont seulement une, la tige N, est montrée. Semblablement, L et M sont montés sur deux autres tiges métalliques fixes dont seulement une, la tige 0, est montrée. La borne A du pont est connectée à la tige N, et la borne B est fixée à la tige 0. L'ensemble supérieur de plaques P est connecté à la borne C du pont, et l'ensemble inférieur R à la borne D d'une manière bien connue.
Semblablement, les deux contacteurs rotatil's pour les poten -tiomètres sont montés sur le même axe et se meuvent d'une manière semblable à celle du condensateur à air.
Dans l'emploi du dispositif, le circuit de mesure en pont, montré figure 2, est superposé sur les deux paires du câble ayant le circuit montré figure 1. De cette manière les conducteurs ab, od des paires du câble sont connectés respectivement aux bornes A, B, C, D, du pont. Si, par exemple, le circuit en pont doit être utilisé pour mesurer le défaut d'équilibre d'admittance à l'extrémité de réception, oes connexions sont faites à cette extrémité des paires du câble, et un oscillateur est relié à une des paires à l'au.
-tre extrémité ou extrémité d'émission. L'extrémité de réception de cette paire et l'extrémité d'émission de l'autre paire doivent naturellement être convenablement terminées . Le pont de mesure est réglé jusqu'à ce que l'équilibre soit obtenu. Si Zo est l'admittance de chacun des bras dans la position 0, alors après ajustement les admittances dans les quatre bras sont Z z par exemple pour les bras AD et BG, et Z + z pour chacun des deux autres bras. Le défaut d'admittance considéré pour l'ensemble sera 4z .
Le défaut d'équilibre d'admittance réelle ¯ Y est théoriquement égal seulement à 4z quand certaines conditions sont remplies.
Une de celles-ci est que les admittances des bras opposés du réseau, fermés par les deux paires de câble, soient égales. Si, cependant, la somme des conductances et la somme des susceptances dans les
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quatre bras du pont sont grandes comparées avec les différences entre les conductances et les susceptances des bras adjacents, l'erreur est négligeable, même si les conditions pour que les erreurs soient nulles ne sont pas remplies.
Une forme complète du pont de mesure, conforme: à l'invention, est montrée sur la figure 3. Les bornes A, B, C, D, sont prévues pour oonnecter les conducteurs des paires du câble, dont le défaut d'équilibre d'admittance doit être mesuré. D'autres bornes Ar, Br or et Dr sont connectées aux bornes A, B, C, D, respectivement par des fils volants et servent pour oonneoter au pont les enroulements d'entrée des transformateurs T1 et T2. Ces transformateurs sont utilisés quand on veut mesurer le défaut d'équilibre d'admittanoe à l'ex -trémité de réception, et servent pour connecter un amplificateurdétecteur, soit aux bornes A B ou aux bornes C D du pont suivant quel -le paire de bornes est reliée à la paire du oâble considéré comme circuit perturbé.
L'autre transformateur est alors déconnecté en enlevant deux des connexions volantes reliant les bornes du pont aux bornes Ar, Br, Cr et Dr.
Les transformateurs T1 et T2 sont protégés doublement et l'écran intérieur de chacun est en deux parties égales connectées aux extrémités de l'enroulement intérieur. Cela assure que les admittances au sol des bornes des enroulements intérieurs sont approximative - -ment égales. L'enroulement de sortie de chaque transformateur a trois bornes numérotées 3, 4 et 5. Les bornes 3 et 5 sont normalement utilisées à moins que la fréquence ne soit très faible et alors les bornes 3 et 4 sont employées..
Afin d'appliquer les corrections pour différentes erreurs, des condensateurs C2, C3 et C4 sont prévus, connectés ainsi qu'il est montré. Le condensateur C2 est un condensateur à air différentiel, ayant deux ensembles de plaques fixes connectées respectivement aux bornes A et B, et des plaques mobiles connectées à la borne C Ce con -densateur C2 est réglé pour compenser pour l'erreur 0 de l'ensemble
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et est fixé dans la position ainsi trouvée.
Les oondensateurs C3 et C4 sont connectés à travers les potentiomètres pour corriger l'erreur produite par les angles de phase des résistances du potentiomètre.* Quand les potentiomètres sont réglés en dehors de zéro (position moyenne) l'équilibre de capacité est renversé d'une valeur qui s'aocroit comme le défaut d'équilibre de conductance indiqué s'accroît. L'effet est de rendre le défaut d'équilibre de capacité trop bas quand les deux composantes ont le même signe, et trop haut quand elles ont un signe opposé.
On peut voir que cette erreur peut être évitée si la capacité totale K, connectée à travers la résistance du potentiomètre, répond à la formule
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K m K R 2 (R + R ) R (R02 - R2 (1 -)). dans laquelle 2R est la résistance du potentiomètre, R la résistance d'un bras du pont en série avec le potentiomètre, Ko la capacité effective en shunt sur cette résistance, et # un facteur tel que la résistance d'un côté du potentiomètre est R (1-#) tandis que de l'autre côte elle est de R (1 + X ).
Cette valeur pour K dépend de # c.à.d.de la position du potentiomètre. Les capacités C3 et C4 sont choisies pour être la va-
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leur de K quand  = 1, c'est-à-dire K 0 (R 0 + R) Dans un cas par-
R ticulier, la résistance de chaque potentiomètre est 600 ohms et la résistance additionnelle de chaque bras est 6000 ohms. Ko est envi- ron égal à 4.76 F et K est alors établi à 100 F. La valeur de K pour # est k Ro et l'erreur maximum en K est (R -R) o
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Ko R a 4.76 0.25 u.(,w F. Ro - R 19
Il est clair qu'une erreur de 0,m25F dans un condensâtes oorreeteur de 100F est inappréciable, et par suite l'effet de sur la valeur requise pour les condensateurs C3 et C$ peut être
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négligée.
Théoriquement la compensation est seulement possible pour une fréquence, mais pour la rangée pratique dans laquelle un défaut d'équilibre a lieu, l'effet de fréquence est négligeable.
REVENDICATIONS.
1 - Arrangement pour mesurer des défauts d'équilibre d'admittanoe, oomprenant un réseau artificiel en pont de Wheatstone, dans lequel chaque bras du réseau consiste en une résistance et une capacité en shunt, caractérisé en ce que les condensateurs et les résistances sont disposés de manière que la capacité dans les quatre bras du pont peut être modifiée de la même valeur, celle-ci étant ajoutée simultanément dans deux bras opposés, et soustraite dans les autres bras opposés, et que la résistance dans chacun des quatre bras est modifiée pratiquement de la même valeur, laquelle est ajoutée simultanément à deux bras opposés et soustraite des autres deux bras opposés.
2 - Arrangement tel que revendiqué en 1, caractérisé en ce que les plaques mobiles de deux condensateurs différentiels sont montées isolément sur un arbre commun, ces plaques mobiles étant connec- tées en des points diagonaux opposés du pont.
3 - Arrangement tel que revendiqué en 1, caractérisé en ce que deux potentiomètres connectés chacun entre des résistances dans des bras adjacents du pont sont prévus avec des contacts à glissoire montés sur un axe commun, et connectés en des points diagonaux opposés du pont.
4 - Arrangement tel que revendiqué dans l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'un condensateur est connecté dans un bras du pont pour corriger l'erreur du zéro.
5 - Arrangement tel que revendiqué en 4, caractérisé'en ce qu'un condensateur différentiel ajustable est connecté de sorte que ses capacités soient dans des bras adjacents du pont, ce condensateur étant réglé pour corriger l'erreur du zéro.
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