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" PROCEDE POUR LA. MESURE DE TEMPS COURTS "
L'invention concerne un procédé pour la mesure de temps courts qui yarient autour d'une valeur moyenne déterminée et dont le début et la fin sont donnés chacun par une impulsion.
Dans les procédés connus jusqu'à présent, il est usuel que la grandeur de mesure, qui est proportionnelle au temps, varie dans le même sens que le temps, c'est-à-dire croît ou décroît continuellement. Cela signifie que, par exemple lors de l'utilisation d'un instrument à index comme indicateur pour le temps à mesurer dans une série de mesures, où il faut déterminer principalement les variations faibles, en pourcentage, du temps à mesurer, dans une série, ces petites variations ne peuvent plus être exactement constatées. Le présent procédé, qui sera décrit ci-après, élimine ces inconvénients et permet précisément de mesurer très exactement les très faibles différences de temps par rapport à une valeur moyenne.
Ce résultat est atteint grâce au fait qu'un circuit électrique oscillant,
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constitué d'une inductance et d'une capacité, reçoit un choc au début du temps à mesurer et que la tension ou la charge se trouvant sur le condensateur est mesurée à la fin de ce temps, aussi près que possible d'un passage à zéro du circuit oscillant. Cette tension ou cette charge constitue alors une mesure pour la grandeur du temps devant être déterminé et peut être mesurée par l'un des procédés connus.
Par le choix judicieux de l'inductance et de la capacité du circuit oscillant, la fréquence propre de celui-ci se laisse toujours régler de telle façon que la valeur moyenne du temps à mesurer se trouve précisément à un passage à zéro de l'oscillation propre, de sorte que, dans ce cas, le condensateur a une charge nulle. De très faibles écarts de cette valeur moyenne se manifestent alors dans ce sens que le condensateur est chargé soit positivement, soit négativement, selon que le laps de temps est plus grand ou plus petit que la valeur moyenne.
Suivant l'invention également, la mesure de temps courts variant autour d'une valeur moyenne déterminée, peut aussi être effectuée de telle manière que, dans un circuit oscillant qui est également constitué d'une inductance et d'une capacité et qui reçoit un choc au début du temps a mesurer, l'intégrale de surface de la tension U. dt est mesurée depuis le début de l'intervalle de temps jusqu'à l'interruption du circuit oscillant, tandis que, en vue de l'obtention de résultats exacts, l'interruption du circuit oscillant est placée autant que possible à proximité du maximum d'amplitude.
L'invention sera décrite plus en détails avec référence au dessin schématique annexé.
En Fig. 1, on se sert, comme circuit oscillant, du circuit A qui est composé d'une inductance L et d'une capacité C. Par l'interruption du courant permanent passant dans le circuit B, au moyen d'un contact I, un choc de tension est induit dans le circuit A, par couplage inductif, lequel choc provoque des oscillations propres dans le circuit A. Celles-ci ont l'allure faiblement amortie montrée en Fig. 2. Si les données du circuit A et l'impulsion de tension utilisée pour provoquer le circuit oscillant sont maintenues constante l'allure d'oscillation montrée en Fig. 2 aura toujours la même évolution par rapport au temps et à l'amplitude, ce qui permet un travail quantitatif selon ce procédé.
L'allure d'oscillation montrée en Fig.2 correspond donc aussi à l'évolution de la tension U qui se trouve chaque fois au
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condensateur C. Si le circuit oscillant A est interrompu par un contact II à la fin de l'intervalle de temps à mesurer, la charge du condensateur dépend du moment de l'ouverture du contact II; étant donné que le début de l'oscillation coïncide avec l'ouverture du contact I (donc avec le commencement'de l'intervalle de temps qu'il faut mesurer), cela signifie que la charge qui se trouve sur le condensateur au moment de l'ouverture du contact II, constitue une mesure pour le temps à mesurer. La charge du condensateur C est chaque fois mesurée à l'aide d'un électromètre H, qui reste constamment en parallèle avec le circuit oscillant.
Etant donné que, dans des séries de mesures, la valeur moyenne du temps escompté est normalement connue, la fréquence propre du circuit A est réglée de telle façon que, par exemple, une longueur d'onde ou la P¯ demi-longueur d'onde de la fréquence propre correspond à la valeur moyenne escomptée (point D ou G de la Fig. 2).
Dans ce cas, le condensateur ne possède pas de charge. Déjà'les plus faibles écarts par rapport à cette valeur moyenne donnent . donc lieu, à proximité du passage à zéro de l'oscillation, à une forte variation de l'état de charge du condensateur (voir point E ou F), qui se laisse déterminer de la manière connue, par exemple à l'aide du galvanomètre balistique, d'un électromètre ou analogues, le temps absolu résultant alors directement de cette mesure, après étalonnage convenable.
A l'aide des moyens auxiliaires connus, la fréquence propre et l'impulsion de choc peuvent, sans plus, être maintenues constantes. Au lieu du couplage inductif illustré, d'autres types de couplage peuvent évidemment servir à produire l'impulsion d'excitation.,
L'invention n'est aucunement limitée à l'exemple d'exécution illustré au dessin annexé, mais, selon les exigences dans chaque cas particulier, elle peut.'trouver sa réalisation appropriée dans l'une ou l'autre modification, tout en respectant l'idée fondamentale de l'invention. Ainsi, par exemple, il peut être fait usage de tout autre montage de circuits électriques oscillants, servant à produire l'oscillation.
On peut également utiliser les couplages mécaniques par des dispositifs appropriés travaillant sans inertie, tels que des couplages à bascule, tubes à décharge à gaz pourvus ou non d'une grille de commande, etc.., de sorte que, par exemple, dans le cas de mesures balistiques, tous les dispositifs connus de déclenchement, qui limitent l'étendue de mesure, peuvent être combinés avec ce procédé.
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"METHOD FOR THE. MEASUREMENT OF SHORT TIMES"
The invention relates to a method for measuring short times which vary around a determined average value and the start and end of which are each given by a pulse.
In the methods known hitherto, it is usual for the measurement quantity, which is proportional to time, to vary in the same direction as time, that is to say to increase or decrease continuously. This means that, for example when using an index instrument as an indicator for the time to be measured in a series of measurements, where it is mainly necessary to determine the small variations, in percentage, of the time to be measured, in a series , these small variations can no longer be accurately observed. The present method, which will be described below, eliminates these drawbacks and makes it possible precisely to measure very precisely the very small differences in time with respect to an average value.
This result is achieved thanks to the fact that an oscillating electric circuit,
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consisting of an inductance and a capacitor, receives a shock at the start of the time to be measured and that the voltage or load on the capacitor is measured at the end of this time, as close as possible to a passage through zero of the oscillating circuit. This voltage or this load then constitutes a measurement for the magnitude of the time to be determined and can be measured by one of the known methods.
By the judicious choice of the inductance and the capacitance of the oscillating circuit, the natural frequency of this one can always be regulated in such a way that the average value of the time to be measured is precisely at a zero crossing of the oscillation clean, so that in this case the capacitor has zero charge. Very small deviations from this mean value are then manifested in the sense that the capacitor is charged either positively or negatively, depending on whether the lapse of time is greater or less than the mean value.
Also according to the invention, the measurement of short times varying around a determined mean value can also be carried out in such a way that, in an oscillating circuit which also consists of an inductance and a capacitor and which receives a shock at the start of the time to be measured, the surface integral of the voltage U. dt is measured from the start of the time interval until the interruption of the oscillating circuit, while, with a view to obtaining exact results, the interruption of the oscillating circuit is placed as close as possible to the maximum amplitude.
The invention will be described in more detail with reference to the accompanying schematic drawing.
In Fig. 1, we use, as an oscillating circuit, circuit A which is composed of an inductance L and a capacitor C. By interrupting the permanent current flowing in circuit B, by means of a contact I, a Voltage shock is induced in circuit A, by inductive coupling, which shock causes specific oscillations in circuit A. These have the weakly damped appearance shown in Fig. 2. If the data of circuit A and the voltage pulse used to cause the oscillating circuit are kept constant the oscillation rate shown in Fig. 2 will always have the same evolution with respect to time and amplitude, which allows quantitative work according to this process.
The oscillation rate shown in Fig. 2 therefore also corresponds to the evolution of the voltage U which is each time at the
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capacitor C. If the oscillating circuit A is interrupted by a contact II at the end of the time interval to be measured, the charge of the capacitor depends on the moment when contact II opens; given that the start of the oscillation coincides with the opening of contact I (therefore with the beginning of the time interval to be measured), this means that the charge which is on the capacitor at the time of the opening of contact II constitutes a measure for the time to be measured. The charge of capacitor C is each time measured using an electrometer H, which remains constantly in parallel with the oscillating circuit.
Since, in series of measurements, the mean value of the expected time is normally known, the natural frequency of circuit A is adjusted such that, for example, a wavelength or the P¯ half-length of wave of the natural frequency corresponds to the expected average value (point D or G in Fig. 2).
In this case, the capacitor has no charge. Already 'the smallest deviations from this average value give. Therefore, near the zero crossing of the oscillation, there is a strong variation in the state of charge of the capacitor (see point E or F), which can be determined in the known manner, for example using the ballistic galvanometer, an electrometer or the like, the absolute time then resulting directly from this measurement, after suitable calibration.
Using known auxiliary means, the natural frequency and the shock pulse can, without more, be kept constant. Instead of the inductive coupling shown, other types of coupling can obviously be used to generate the excitation pulse.,
The invention is in no way limited to the exemplary embodiment illustrated in the accompanying drawing, but, depending on the requirements in each particular case, it may find its suitable embodiment in one or the other modification, while respecting the fundamental idea of the invention. Thus, for example, use can be made of any other arrangement of oscillating electric circuits, serving to produce the oscillation.
Mechanical couplings can also be used by suitable devices working without inertia, such as rocker couplings, gas discharge tubes with or without a control grid, etc., so that, for example, in the In the case of ballistic measurements, all known triggering devices, which limit the measuring range, can be combined with this method.