<Desc/Clms Page number 1>
Cadre mobile, en particulier pour appareils de mesure, et appareil de mesure portatif comportant un tel cadre.
Un cadre mobile, en partiçulier un cadre mobile pour appareils de mesure, est de bonne qualité, lorsque, après une ro- tation quelconque, la bobine reprend sa position initiale. La pra- tique des instruments de laboratoire a prouvé que ce résultat s'obtient au mieux en suspendantle cadre à de minces rubans dits de torsion et non, comme d'usage dans les appareils portatifs, en munissant le cadre d'un axe pivotant dans deux paliers.
Pour assurer la sensibilité requise, les constructions à rubans connues entraînent par exemple dans les galvanomètres de laboratoire, l'utilisation de rubans assez longs fixés à l'exté- rieur du cadre et auxquels sont suspendues les bobines. De ce fait, les dimensions de ces appareils de mesure dépendant essentiellement de la longueur des rubans. Par contre; la suspension à des rubans élimine le frottement et rend superflu l'emploi de paliers en ma- tière spéciale, minutieusement parachevés.
La pratique requiert bien souvent un appareil de mesure portatif équipé d'un cadre suspendu à des rubans et dont la sensi- bilité est du même ordre de grandeur que celle des appareils de laboratoire, mais exempt des inconvénients inhérents a ces derniers, à savoir le grand encombrement, le manque de maniabilité, et l'ab- sence de protection contre l'endommagement. En particulier, les appareils de mesure portatifs doivent parfois être de dimensions telles qu'ils puissent être mis en poche.
L'invention concerne un appareil de mesure portatif exempt des inconvénients mentionnes et s'applique tout particuliè- rement,au cadre mobile utilisé dans cet appareil.
Dans le cadre mobile conforme à l'invention, les points d'attache des rubans de torsion se trouvent à l'intérieur de la ou des bobines. Comparativement au cas usuel dans lequel les rubans de torsion, de même longueur, se fixent sur ou au dehors du cadre mobile, cette réalisation permet, tout en assurant la même sensibi- lité, d.e réduire notablement l'encombrement de l'appareil. On peut encore réduire l'encombrement tout en conservant la même sensibili- té, en limitant les dimensions du ruban, en particulier l'épais- seur, jusqu'à la grandeur strictement nécessaire pour assurer'au ruban la résistance.à la traction requise. Il va de soi que la matière constitutive des rubans exerce aussi une certaine influence.
Cette réalisation permet d'en, arriver à un appareil de dimensions très intéressantes.
<Desc/Clms Page number 2>
Pour réduire au minimum la hauteur de l'appareil de mesure on dispose les points d'attache des rubans de torsion de préférence si profondément dans la ou les bobines que la distance entre les points de suspension, soit inférieure au double de la hauteur de la bobine. Ceci a permis de construire des microampèremètres dont l'aiguille déviait de 30 pour une intensité de 10 microampères, microampèremètres dans lesquels les rubans sont si courts et les points d'attache logés si profondément dans le cadre que les rubans ne dépassent que de quelques millimètres le corps de la bobine.
Dans un modèle réalisé, la hauteur de la bobine était de 15 mm. et la longueur de chaque ruban, mesurée entre le point d'attache et le point de suspension, de 10 mm, dont 6 mm. à l'intérieur de la bobine. Seule la partie subsistante de 4 mm. dépassait donc la bobine. La hauteur de l'ensemble de la bobine, qui détermine la hauteur de l'appareil de mesure, était donc de 23 mm. Cette réalisation a donc permis d'économiser, dans le sens de la longueur des rubans, 2 x 6 = 12 mm. par rapport a un type correspondant à rubans disposés sur toute leur longueur (10 mm.) au dehors de la bobine; dans ce dernier cas, la hauteur totale du système serait de 15 + 20 = 35 mm.
En réalité, la réduction d'encombrement est plus grande encore, car pour des raisons de résistance mécanique, les rubans des galvanomètres doivent être plus épais de sorte que, pour assurer la même sensibilité leur longueur doit être plus grande.
Mais même, sans tenir compte de cette réduction supplémentaire un microampèremètre à cadre mobile suspendu par ruban, présentant la sensibilité et la hauteur spécifiées fournit déjà une nette image du résultat que permet d'obtenir l'invention.
Comme déjà mentionné, le cadre mobile décrit peut être utilisé, par exemple, dans un appareil de mesure portatif de dimensions suffisamment petites pour que celui-ci soit de format de poche. Pour satisfaire à cette condition, et en tenant compte de la sensibilité requise, les rubans de torsion sont parfois si minces que, pour éviter l'endommagement mécanique sous l'effet de vibrations et de chocs lors de l'emploi comme appareil portatif, il est'recommandable de munir l'appareil d'un dispositif d'arrêt du cadre mobile. Une construction efficace est la suivante : rubans sont fixés élastiquement dans un châssis, de préférence dans le sens de la hauteur, de sorte que la bobine soit élastiquement suspendue.
Pour limiter au minimum le danger d'endommagement, la bobine ne doit occuper cette position que lorsque l'appareil est en fonctionnement. cet effet, on a prévu des organes qui permet- tend'arrêter la bobine dans chaque position, c'est-à-dire non seulement dans la position de repos mais aussi dans une position de fonctionnement quelconque. La meilleure solution consiste en deux pièces de calage mobiles, placées,dans la direction de l'axe de rotation, de part et d'autre de la bobine et qui permettent donc de caler celle-ci. Les pièces de calage peuvent être montées sur des leviers articulés, commandés par un seul organe, et qui permettent d'écarter les pièces de calage de la bobine, de sorte que l'appareil puisse être utilisé pour les mesures.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig.l représente à gauche une bobine 31 qui comporte des rubans de torsion 32 dont les points d'attache 33 se trouvent au dehors de la bobine. Dans l'exemple considéré, la longueur de la bobine était de 15 mm. et la longueur des rubans de torsion, de 10 mm. Dans le mode de suspension connu représenté, la longueur totale serait donc de 35 mm. Sur la figure de droite, les points µ'attache se trouvent, conformément à l'invention, de préférence, à
<Desc/Clms Page number 3>
l'intérieur de la bobine. Dans le cas représenté, les deux rubans pénètrent de 6 mm. à l'intérieur de la bobine, ce qui assure un gain de 12 mm. dans la direction longitudinale ; longueur totale est donc ramenée à 23 mm. La distance entre les points de suspension est donc inférieure à deux fois la hauteur de la bobine.
Ceci permet de construire un excellent appareil.de poche à boîtier d'environ 25 mm. d'épaisseur, car cette épaisseur est pratiquement déterminée par la hauteur spécifiée de 23 mm. Comme on le sait, les deux autres dimensions du boitier sont essentiellement déterminées par l'aimant.
La figure 2 représente une forme d'exécution d'un cadre mobile pourappareil de poche.
Sur un support 1 en matière non magnétique sont enroulées des spires 2 dont les extrémités non représentées sont reliées de façon conductrice aux points d'attache 3 et 4 de deux rubans de torsion 5 et 6, point qui, conformément à l'invention, se trouvent à l'intérieur de la bobine. Les points d'attache sont formés par deux organes cunéiformes 3 et 4 qui reposent dans des cuvettes de même forme pratiquée dans le support de bobine 1. Les rubans de torsion 5 et 6, en tungstène, de 5 microns d'épaisseur sont fixés à des ressorts en spirale 7 et 8 qui reposent dans le châssis 9. L'une des pièces polaires d'un aimant permanent 10, en forme de fer à cheval, est représentée en plan. De préférence, l'aimant est en acier anisotrope, en alliage Ni-Al-Co-Fe, à (BH)maxde plus de 2.500.000, par exemple 4 à 5.000.000.
De ce fait, pour un cas déterminé, les dimensions de l'aimant et partant de l'appareil de mesure sont réduites au minimum, car il n'existe actuellement pas d'acier à meilleures propriétés magnétiques; de plus, dans l'exemple d'exécution décrit qui ne comporte pas de noyau entre les pièces polaires, l'utilisation de cet acier a l'avantage suivant: l'absence de ce noyau ne suscite aucune difficulté, car malgré le grand entrefer, l'intensité de champ y est largement suffisante, à savoir 2000 à 3000 Gauss, ce qui permet d'obtenir la sensibilité usuelle pour ces appareils. Il va de soi que dans les systèmes en même acier, mais pourvus d'un noyau, cette sensibilité peut être augmentée.
Cependant, la suppression du noyau présente un grand avantage: elle simplifie la fixation des rubans de torsion à l'intérieur de la bobine. De plus, par suite du champ inhomogèhe entre les pièces polaires, cette absence du noyau permet d'obtenir une nonlinéarité, parfois désirable comme dans les pose-mètres photographiques, entre la grandeur qui agit sur le système, par exemple la lumière, et la déviation de l'organe indicateur.
Comme les rubans de torsion extrêmement minces, de 5 microns, des instruments portatifs, par exemple des instruments de poche, sont très sujets à endommagement, on a prévu un dispositif d'arrêt consistant en deux leviers 14 et 15 dont les extrémités 12 et 13 affectent la forme d'une cuvette. Des ouvertures 16 et 17 et des fentes 18 et 19 servent à la mise en place des rubans lors du montage. La figure 3 représente plus clairement l'un des leviers. Les leviers comportent des points d'articulation 20 et 21 et sont aesemblés à leurs extrémités par un ressort 22 qui agit dans le sens de la flèche 23. En son milieu, ce ressort comporte un organe de guidage 24 et un bouton-poussoir 25. Sous l'effet du ressort, les extrémités en forme de cuvette 12 et 13 calent les extrémités de la bobine 1 et partant le cadre mobile.
La suspension élastique des rubans de torsion 5 et 6 aux ressorts en spirale 7 et 8 permet un aëplacement longitudinal de ces rubans ce qui prévient leur rupture lorsque, pendant le calage, les deux leviers 14 et 15 ne saisissent pas simultanément la bobine 1.
L'enfoncement du bouton-poussoir 25 libère le cadre et met l'appareil en état de fonctionnement.
@
<Desc/Clms Page number 4>
La fig.4 représente partiellement une coupe transversale et une vue en plan du cadre et de la bobine.
Bien que l'exemple d'exécution concerne un appareil de poche, l'invention n'est cependant nullement limitée à cette forme d'exécution; elle s'applique aussi à tous les appareils de mesure munis de rubans'de torsion dont il est désirable que,la longueur ne soit pas grande par rapport à la hauteur de la bobine. Il va de soit que les résultats sont d'autant plus efficaces que la longueur spécifiée se rapproche de la hauteur de la bobine.