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"Dispositif pour la mesure de temps courts"
L'invention est relative à un dispositif pour la mesure de temps courts, dans lequel un condensateur est chargé par l'inter médiaire d'une résistance pendant le laps de temps qui doit âtre mesuré. Elle concerne en particulier un dispositif de ce genre, dans lequel la durée de la décharge du condensateur est allongée par un amplificateur de temps, de telle manière qu'elle peut être mesurée sans difficulté. Lorsqu'un condensateur est chargé rapide- ment par l'intermédiaire d'une résistance relativement faible et qu'il est ensuite déchargé lentement par l'intermédiaire d'une forte résistance, il est connu que le courant de décharge a l'allu- re d'une courbe exponentielle.
Par suite de cette propriété mathé" matique, la coordination exacte d'une valeur d'abscisse avec una valeur d'ordonnée donnée d'avance ne peut plus s'effectuer avec la précision requise, c'est-à-dire que la fin du laps de temps qui doit être mesuré et qui a été amplifié d'un facteur déterminé, ne peut pas être déterminée avec précision.
Suivant l'invention, ces difficultés sont éliminées grâce au fait que, pour fixer le moment auquel la tension lentement décrois- sante du condensateur atteint une tension minimum déterminée, il est fait usage d'un couplage à renversement, connu en soi,. dont la tension de commande à une résistance est couplée ave.c la tension à la résistance de décharge, de préférence par l'intermédiaire d'un tube électroniqueo La tension minimum en question dépend alors,
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de, la manière connue en soi, de la tension d'allumage des tubes prévus dans le couplage à renversement et de leur tension de grille, qui est réglable. Le couplage à renversement peut, par exemple, commander électromagnétiquement une montre, de sorte que le temps mesuré peut être lu.
L'emploi de montres de mesure comme appareil indicateur dans les dispositifs pour la mesure, de tempscourts travaillant selon la méthode par condensateur, est déjà. connu en soi.
Un exemple d'exécution de l'invention se trouve décrit ci-après avec référence au dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 montre un schéma du couplage amplificateur de temps selon l'invention, et Figs. 2 et 3 montrent des diagrammes illustrant le principe de solution appliqué par l' invention.
Le circuit de grille d'un tube 8 comporte le circuit ampli- ficateur de temps, tandis que les tubes 16 et 17 appartiennent au couplage à renversement. Le circuit amplificateur de temps est constitué par un condensateur 5 et les deux résistances 4 et 6, la résistance 4 devant étant très faible par rapport à la résistance 6.
Au début de l'opération de mesure, les deux contacts 1 et 2 sont fermés. Le temps de mesure est donné par l'écart de temps entre l'ouverture de ces deux contacts.
A l'état de repos, la grille du tube 8 est positive. Le contact 1 est ouvert en premier lieu. De ce fait, le court-circuit du condensateur 5 est supprimé et ce condensateur peut se charger par l'intermédiaire de la faible résistance 4 jusqu'à ce, que le passage du courant est interrompu par l'ouverture du contact 2.
En même temps, le tube 8 acquiert une tension de grille négative.
Le condensateur 5 se décharge maintenant par l'intermédiaire de la forte résistance 6, qui se trouve en même temps dans le cir- cuit de grille du tube 8. Pendant la décharge du condensateur 5 par l'intermédiaire de la résistance 6, il ne passe donc pas de courant dans le circuit anodique du tube 8.
La chute de tension sa produisant dans la résistance 11 sous l'effet du courant de repos, est plus grande que la tension 14, de sorte que la tension négative 14 est compensée et que le tube 16 possède, à l'état de repos, une tension de grille positive.
Le courant anodique du tube 16 produit, à la résistance 18, une tension qui provoque le blocage complet du tube 17. Avant le début du laps de. temps devant être mesuré, l'instrument 33 n'indique donc pas de courant.
Après l'ouverture du contact 1, le tube 8 acquiert une tension
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négative, de sorte que le courant devient nul dans le circuit ano- dique. La tension positive en 11 n'existe plus et la grille du tube 16 devient négative sous l'effet de la tension 14. Il ne passe donc pas de courant par la résistance 18. De ce fait, la grille du tube 17 acquiert un potentiel cathodique et un courant passe dans le circuit 15, 17, 23, 22, 21. La chute de tension qui se produit en 15 rend la grille'du tube 16 encore plus négative, de sorte que cet état reste complètement stable. Cet état n'est pas non plus modifié par l'ouverture du contact 2, étant donné que le tube 8 est encore toujours bloqué sous l'influence de l'organe amplificateur de temps.
Ce n'est qu'avec l'accroissement de la décharge que le courant anodique du tube 8 se rétablit lentement.
De ce fait, la chute de tension se produisant dans la résistance 11 augmente lentement. Lorsque la tension croît en 11, il arrive toutefois un moment où la somme des tensions de 11, 14 et 15 de- vient nulle.
A ce moment, la grille du tube 16 acquiert donc un potentiel cathodique. Il se produit un courant anodique qui amène de la ten- sion négative à la grille du tube 17. Mais de ce fait, le courant anodique de ce tube est bloqué. La tension à la résistance 15 devient alors nulle et, par conséquent, la tension de grille du tube 16 devient plus positive, de sorte que cet état est également stable.
La Fig. 2 est une représentation graphique de l'évolution de la tension au condensateur. La tension à la résistance 11, à la sortie du tube 8, est donnée par la courbe en traits interrompus 8'.
Pendant la charge, le courant décroît jusqu'à ce que 'le tube soit complètement bloqué, pour se rétablir ensuite progressivement et lentement avec l'accroissement de la décharge. Si le mornent du renversement des deux tubes-successifs 16 et 17 est donné par la ligie en traits interrompus 16', le renversement se produit à l'instant où la courbe de charge ou de décharge coupe cette droite.
La Fig. 3 montre dévolution du courant dans le circuit anodique du tube 17. Dans le diagramme, il se produit donc une évolution rectangulaire 5' du courant, laquelle limite exactement le temps amplifiée
Le nouveau dispositif pour la mesure de temps courts est surtout applicable en combinaison avec des montres à commande électro- magnétique, qui sont raccordées aux bornes 23, éventuellement avec intercalation d'éléments de couplage renforçant le courant. Le temps de mesure peut alors être lu directement sur cette montre, si l'on tient compte du facteur d'amplification du temps.
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Au lieu des contacts 1 et 2, on peut utiliser d'autres dis- positifs de déclenchement appropriés quelconques qui peuvent éga- lement être commandés directement par un projectile en vol, Ainsi, il est par exemple possible d'effectuer la charge du condensateur à l'aide d'un couplage à tubes, qui est commandé par des cellules
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photoélectriques, bobines ou analogues.
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"Device for measuring short times"
The invention relates to a device for measuring short times, in which a capacitor is charged via a resistor during the time period which is to be measured. It relates in particular to a device of this kind, in which the duration of the discharge of the capacitor is lengthened by a time amplifier, in such a way that it can be measured without difficulty. When a capacitor is charged rapidly through a relatively low resistance and then slowly discharged through a high resistance, the discharge current is known to turn on. re of an exponential curve.
As a result of this mathematical property, the exact coordination of an abscissa value with an ordinate value given in advance can no longer be carried out with the required precision, that is to say that the end of the time period which is to be measured and which has been amplified by a certain factor cannot be determined with precision.
According to the invention, these difficulties are eliminated by the fact that, in order to fix the moment at which the slowly decreasing voltage of the capacitor reaches a determined minimum voltage, use is made of reverse coupling, known per se. whose control voltage at a resistor is coupled with the voltage at the discharge resistor, preferably via an electron tube o The minimum voltage in question then depends,
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of, in the manner known per se, the ignition voltage of the tubes provided in the reverse coupling and their grid voltage, which is adjustable. The reverse coupling can, for example, electromagnetically control a watch, so that the measured time can be read.
The use of measuring watches as an indicating device in devices for measuring short times working according to the capacitor method, is already. known per se.
An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the appended drawing, in which:
Fig. 1 shows a diagram of the time amplifier coupling according to the invention, and Figs. 2 and 3 show diagrams illustrating the principle of solution applied by the invention.
The grid circuit of a tube 8 comprises the time amplifier circuit, while the tubes 16 and 17 belong to the reverse coupling. The time amplifier circuit is formed by a capacitor 5 and the two resistors 4 and 6, the resistance 4 in front being very low compared to the resistance 6.
At the start of the measuring operation, both contacts 1 and 2 are closed. The measurement time is given by the time difference between the opening of these two contacts.
In the idle state, the grid of tube 8 is positive. Contact 1 is open first. As a result, the short-circuit of capacitor 5 is eliminated and this capacitor can be charged via the low resistor 4 until, the flow of current is interrupted by the opening of contact 2.
At the same time, the tube 8 acquires a negative gate voltage.
The capacitor 5 now discharges via the strong resistor 6, which is at the same time in the grid circuit of the tube 8. During the discharge of the capacitor 5 via the resistor 6, it does not. therefore no current flows in the anode circuit of tube 8.
The voltage drop sa produced in resistor 11 under the effect of the quiescent current is greater than voltage 14, so that the negative voltage 14 is compensated and the tube 16 has, in the quiescent state, a positive gate voltage.
The anode current from tube 16 produces, at resistor 18, a voltage which causes tube 17 to block completely. Before the start of the. time to be measured, instrument 33 therefore does not indicate current.
After opening contact 1, tube 8 acquires a voltage
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negative, so that the current becomes zero in the anodic circuit. The positive voltage at 11 no longer exists and the grid of the tube 16 becomes negative under the effect of the voltage 14. There is therefore no current flow through the resistor 18. As a result, the grid of the tube 17 acquires a potential. cathode and current flows through circuit 15, 17, 23, 22, 21. The voltage drop that occurs at 15 makes the grid of tube 16 even more negative, so that this state remains completely stable. This state is not modified either by the opening of the contact 2, given that the tube 8 is still still blocked under the influence of the time amplifier member.
It is only with the increased discharge that the anode current in tube 8 is slowly reestablished.
Therefore, the voltage drop occurring in resistor 11 slowly increases. When the voltage increases at 11, however, there comes a time when the sum of the voltages of 11, 14 and 15 becomes zero.
At this moment, the grid of tube 16 therefore acquires a cathode potential. An anode current is produced which brings negative voltage to the grid of tube 17. But as a result, the anode current of this tube is blocked. The voltage at resistor 15 then becomes zero and, therefore, the gate voltage of tube 16 becomes more positive, so that this state is also stable.
Fig. 2 is a graphic representation of the evolution of the voltage at the capacitor. The voltage at resistor 11, at the output of tube 8, is given by the dotted line curve 8 '.
During charging, the current decreases until the tube is completely blocked, and then gradually and slowly reestablishes with increasing discharge. If the moment of the reversal of the two successive tubes 16 and 17 is given by the line in dotted lines 16 ', the reversal occurs at the moment when the load or discharge curve intersects this straight line.
Fig. 3 shows the evolution of the current in the anode circuit of tube 17. In the diagram, there is therefore a rectangular evolution 5 'of the current, which exactly limits the amplified time.
The new device for measuring short times is mainly applicable in combination with electromagnetically controlled watches, which are connected to terminals 23, possibly with the interposition of current-enhancing coupling elements. The measurement time can then be read directly on this watch, taking into account the time amplification factor.
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Instead of contacts 1 and 2, any other suitable triggering devices can be used which can also be controlled directly by a projectile in flight. Thus it is for example possible to charge the capacitor at using a tube coupling, which is controlled by cells
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photoelectric, coils or the like.