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Voltmètre à tube
Pour la mesure de tensions alternatives, mesure pen - dant laquelle il. ne faut emprunter à la source de courant qu'une ener gie très restreintes on utilise général orient un voltmètre à tube et, de préférence, un voltmètre à tube, inséré dans un pont dans le- quel la tension alternative à mesurer s'applique à la grille de commande d'un tube amplificateur monté comme détecteur anodique.
Le courant continu qui en résulte par exemple dans le diagonale du pont, -et qui constitue une mesure de la grandeur de la tension alternative à mesurer, se relève de préférance à l'aide d'un appareil de mesure, un microampèremètre par exemple., inséré dans la diagonale.
Cet appareil de mesura peut être étalonné en vol ts de
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tension alternative.
Dans les voltmètres à tube connus, du type mentionné, l'obt,ention d'une indication précise de la grandeur de la tension alternative à mesurer oblige comme l'a constaté la demanderesse, d'étalonner, par voie expérimentale, séparément l'échelle de chaque voltmètre à tube. Il est vrai que, comme on le sai t, l'utilisation de moyens de correction du point de zéro et la correction, de pré- férence indépendante de la première, de l'élongation finale, par exemple par le réglage de la sensibilitée l'appareil de mesure, permettent de faire en sorte que, lors de l'emploi de divers tubes du type pour lequel l'éch-elle est tracée, l'élongation initiale et l'élongation finale indiquent avec précision la valeur de la ten- sion alternative à mesurer.
Cependant, par suite des irrégularités de fabrication du type des tubes -amplificateurs utilisés, ceci ne garantit null e- ment que, pour les autres élongations, .Les indications seront tout aussi précises, étant donné que la relation entre la tension alter- native à mesurer et le courant continu mesuré n'est pas linéaire.
L'invention concerne l'utilisation d'une échelle étalon- née d'avance sur des voltmètres à tube du type décrit qui doivent satisfaire à des conditions particulièrement sévères en ce qui con- cerne laprécision.
Conformment à l'invention, ce résultat s'obtient dans de tels voltmètres à tube, non seulement à l'aide de moyens de cor- rection du point zéro et de réglage de l' élongation finale de l'ap- pareil de mesure, mais aussi en utilisant des moyens pour modifier, au point de fonctionnement, la courbure de la caractéristique ten- sion de grille-courant anodique.
Comme ces trois corrections exercenet des effets diffé- rents, l'utilisation combinée de ces trois corrections permet d'ob- tenir un étalonage dit en trois stades d'une échelle imprimée d'a- vance, étalonnage qui garantit une grande précision sur toute l' é- tendue de l' échell e.
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L'invention est expliquée ci après en détail à l'aide de la figure du dessin annexé, qui représente une forme d'exécution particulièrement simple, et qui s'est révélée particulièrement effi- cace, d'un voltmètre à tube conforme à l'invention.
Dans le voltmètre à tube, à montage en pont, représenté, l'une des branches est constituée par quatre résistances, à savoir 4, 5, 6 et 3 et l' autre branche par une triode 7 et un condensateur 17 shunté par une résistance 8. L'un des noeuds de ces deux branches est relié directement à la borne positive 9 prévue pour la tension d'alimentation, tandis que l'autre noeud des deux branches est con- necté à une borne négative 10 prévue pour la tension d'alimentation.
Entre les bornes 9 et 10 se trouve un condensateur de shuntage 18.
La tension alternative à mesurer est appliquée aux bornes d'entrée 11 connectées, l'une à la grille de commande de la triode 7, et l'au- tre au point de dérivation de la résistance 3, découplé, pour le courant alternatif, par le condensateur 19. La chute de tension aux bornes de la résistance 8 et celle dans la fraction de la résistance 3 faisant partie du circuit de la grille de commande constituent en- semble la tension de polarisation de la grille de commande de la tridode. Les tensions aux bornes des résistances 8 et 3 sont opposées et choisies de manière telle que la triode fonctionne comme détec- teur anodique.
La diagonale de mesure du pont comporte une résistance 2 et un micro-ampèremètre 12, montés en série, ce dernier muni d'une échelle 13, représentée schématiquement. Pour modifier la sensibili- té de l'appareil de mesure on le shunte., à l'aide d'un interrupteur 14, par une rési stance 15.
Dans le cas d'utilisation d'une échelle imprimée d'avance, pour obtenir une coïncidence rigoureuse entre la grandeur de la ten- sion mesurée et la valeur relevée sur l'appareil de mesure, on a pré- vu trois possibilités de correction, et l'on procède comme suit:
Tout d'abord, les bornes d'entrée 11 sont interconnectées,
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cas dans lequel l'aiguille de l'appareil de mesure doit se trouver au point de zéro 1 de l'échelle; un écart éventuel peut se corri- ger par le réglage du point de dérivation 1 de la rési stance 5, point de dérivation réglable qui constitue une extrémité de la dia- gonale démesure.
Ensuite., on applique aux bornes d'entrée 11 une tension alternative sinusoïdale correspondant à la valeur finale II de l'échelle de l'appareil de mesure. L'indication obtenue se corrige en modifiant la résistance série 2. Cette dernière correction, dont l'effet est identique à un réglage de la sensibilité de l'appareil de mesure 12 lui-même, n'influence en rien le réglage du point zé- ro mentionné plus haut.
En troisième lieu, on applique aux bornes d' entrée 11 une tension alternative judicieusement choisie correspondant à un point III de l'échelle situé entre la valeur initiale et la valeur finale, par exemple une tension alternative égale à la moitié de celle requise pour assurer l'élongation totale de l'appareil de me- sure. Pour corriger l'indication obtenue, on déplace le point de dérivation réglable de la résistance 3, opération qui entraîne une modification de la polarisation de grille du tube 7, et partant du point de fonctionnement sur la caractéristique tension de griller courant anodique du tube.
Le glissement du point de fonctionnement sur la caractéri sti que entraîne une mo do fi cation de la relation non linéaire entre la tension alternative à mesurer et le courant anodique du "tube, c'est-à-dire le courant traversant la diagonale de mesure du pont, étant donné que la courbure de la caractéri sti - que du tube au point de fonctionnement dépend toujours quelque peu de l'emplacement du point de fonctionnement sur la¯caractéristique.
Ceci permet de régler la relation non linéaire entre la tension alternative à mesurer et le courant anodique du tube, c'est-à-dire le courant de mesure, réglage requis pour lutilisation d'échelles imprimées d'avance. Cette dernière correction influence les correc- tions du point zéro et de la valeur finale déjà mentionnées généra- lement de façon telle qu'il y a lieu de répéter ces corrections
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Tube voltmeter
For the measurement of alternating voltages, measurement during which it. Only a very limited amount of energy should be borrowed from the current source.In general, a tube voltmeter and, preferably, a tube voltmeter, inserted in a bridge in which the alternating voltage to be measured applies to the control grid of an amplifier tube mounted as an anode detector.
The direct current which results therefrom for example in the diagonal of the bridge, -and which constitutes a measure of the magnitude of the alternating voltage to be measured, is preferably recorded using a measuring device, a microammeter for example. , inserted in the diagonal.
This measuring device can be calibrated in flight from
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AC voltage.
In known tube voltmeters of the type mentioned, obtaining a precise indication of the magnitude of the alternating voltage to be measured requires, as the applicant has observed, to calibrate, by experiment, separately the scale of each tube voltmeter. It is true that, as we know, the use of zero point correction means and the correction, preferably independent of the first, of the final elongation, for example by adjusting the sensitivity l measuring device, make it possible to ensure that, when using various tubes of the type for which the ech-it is traced, the initial elongation and the final elongation accurately indicate the value of the tension. alternative pressure to be measured.
However, owing to manufacturing irregularities of the type of amplifier tubes used, this does not guarantee that, for other elongations, the indications will be just as precise, since the relation between the alternating voltage at measure and the measured DC current is not linear.
The invention relates to the use of a pre-calibrated scale on tube voltmeters of the type described which have to meet particularly severe requirements with regard to accuracy.
In accordance with the invention, this result is obtained in such tube voltmeters, not only with the aid of means for correcting the zero point and for adjusting the final elongation of the measuring apparatus, but also by using means to modify, at the operating point, the curvature of the anode grid voltage-current characteristic.
As these three corrections exert different effects, the combined use of these three corrections makes it possible to obtain a so-called three-stage calibration of a scale printed in advance, a calibration which guarantees great precision over any the scope of the ladder.
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The invention is explained below in detail with the aid of the figure of the appended drawing, which shows a particularly simple embodiment, and which has proved to be particularly effective, of a tube voltmeter according to FIG. 'invention.
In the tube voltmeter, with bridge connection, shown, one of the branches is constituted by four resistors, namely 4, 5, 6 and 3 and the other branch by a triode 7 and a capacitor 17 shunted by a resistor. 8. One of the nodes of these two branches is connected directly to the positive terminal 9 provided for the supply voltage, while the other node of the two branches is connected to a negative terminal 10 provided for the voltage d. 'food.
Between terminals 9 and 10 is a bypass capacitor 18.
The alternating voltage to be measured is applied to the connected input terminals 11, one to the control gate of the triode 7, and the other to the bypass point of the resistor 3, decoupled, for the alternating current, via capacitor 19. The voltage drop across resistor 8 and that in the fraction of resistor 3 forming part of the control gate circuit together constitute the bias voltage of the control gate of the tridode. The voltages at the terminals of resistors 8 and 3 are opposite and chosen so that the triode functions as an anode detector.
The measuring diagonal of the bridge comprises a resistor 2 and a micro-ammeter 12, mounted in series, the latter provided with a scale 13, shown schematically. To modify the sensitivity of the measuring device, it is bypassed, using a switch 14, by a resistor 15.
In the case of using a scale printed in advance, in order to obtain a strict coincidence between the magnitude of the voltage measured and the value recorded on the measuring device, three possibilities of correction have been provided for, and we proceed as follows:
First of all, the input terminals 11 are interconnected,
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case in which the needle of the measuring device must be at zero point 1 of the scale; any deviation can be corrected by adjusting the derivation point 1 of the resistor 5, an adjustable derivation point which constitutes one end of the disproportionate diagonal.
Then, a sinusoidal alternating voltage corresponding to the final value II of the scale of the measuring device is applied to the input terminals 11. The indication obtained is corrected by modifying the series resistance 2. This latter correction, the effect of which is identical to an adjustment of the sensitivity of the measuring device 12 itself, does not in any way influence the adjustment of the zero point. - ro mentioned above.
Thirdly, a judiciously chosen AC voltage corresponding to a point III of the scale situated between the initial value and the final value is applied to the input terminals 11, for example an AC voltage equal to half of that required to ensure the total elongation of the measuring device. To correct the indication obtained, the adjustable bypass point of resistor 3 is moved, an operation which results in a modification of the grid polarization of tube 7, and starting from the operating point on the anode current toasting voltage characteristic of the tube.
The slippage of the operating point on the characteristic leads to a change in the nonlinear relation between the alternating voltage to be measured and the anode current of the "tube, that is to say the current crossing the measuring diagonal. of the bridge, since the curvature of the tube characteristic at the operating point always depends somewhat on the location of the operating point on the characteristic.
This makes it possible to adjust the non-linear relationship between the alternating voltage to be measured and the anode current of the tube, that is to say the measurement current, an adjustment required for the use of pre-printed scales. This last correction influences the zero point and final value corrections already mentioned in general in such a way that these corrections need to be repeated.