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Cellule à couche d'arrêt, en particulier cellule de mesure. ---------
La construction des cellules d'arrêt de petites dimensions, en particulier des cellules de mesure, suscite les trois difficultés suivantes. Par suite des petites dimensions des électrodes, il est difficile de fixer les conducteurs d'amenée de courant aux cellules de manière que ces conducteurs et leur fixation n'ccupent pas un emplacement plus grand que celui leur destiné. Des inconvénients analogues se présentent pour l'étayage des organes, par exemple des bornes et de la cellule elle-même. Enfin, dans les cellules connues, la capacité entre les électrodes, qui joue un rôle particulièrement important, diffère sensiblement d'une cellule à l'autre, ce qu'il y a lieu d'attribuer à la difficulté de délimiter rigoureusement la surface des électrodes.
Ces difficultés augmentent encore du fait que la capacité entre les fixations des fils d'amenée de courant peut être assez grande par rapport à la capacité de la cellule elle-même.
L'invention concerne une cellule à couche d'arrêt, en particulier une cellule de mesure, qui ne suscite pas ces difficultés.
Suivant l'invention, la cellule consiste essentiellement ,en deux fils croisés, appuyés l'un sur l'autre, dont la longueur est grande par rapport aux autres dimensions. Cette forme permet tout d'abord d'écarter les fixations d'amenée de courant ce qui facilite la fabrication et, de plus, l'influence capacitive mutuelle est très faible. En outre, la forme des fils croisés permet de fixer les dimensions entre des limites très étroites, de sorte que les écarts de capacité des cellules deviennent très petites. Il y a lieu de noter que par fils croisés, il faut comprendre non seulement des fils ronds mais aussi des rubans constitués de couches planes.
L'invention est applicable non seulement aux cellules à couches d'arrêt au sélénium mais aussi à celles à l'oxyde de cuivre ou cuproxyde.
Dans une forme d'exécution avantageuse d'une cellule du premier type, l'un des fils croisés consiste en un fil ou en un ruban de métal, dont au moins l'une des faces est recouverte d'une couche de sélénium et qui fait office d'électrode semi-conductrice, tandis que l'autre est en métal et constitue l'électrode bonne conductrice. Dans une cellule au cuproxyde, l'un des fils croisés consiste en un fil ou en un ruban de cuivre dont au moins
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l'une des faces est recouverte d'une couche d'oxyde cuivrique tandis que l'autre fil constitue un capteur de courant.
Il n'a pas ete fait mention de l'emplacement ae la couche d'arrêt. Celle-ci peut être indifféremment du type génétique ou du type non génétique. Dans une cellule à couche d'arrêt au sélénium, la couche peut être indifféremment disposée sur l'électrode bonne conductrice ou sur l'électrode semi-conductrice. Par contre, üans une cellule à couche d'arrêt au cuproxyde, la couche d'arrêt se trouvera généralement entre le cuivre et l'oxyde cuivri- que.
On obtient une construction particulièrement avantageuse du point de vue mécanique lorsque l'un des fils croisés est bouclé autour de l'autre. L'utilisation de ciment ou de compound assure un ensemble mécanique particulièrement robuste.
Une cellule d'arrêt conforme à l'invention convient particulièrement aux montages comportant une combinaison de deux ou d'un plus grand nombre de cellules à couche d'arrêt, par exemple un montage redresseur biphasé à prise médiane de la source de courant alternatif et un montage en pont, le montage dit de Graetz.
On obtient alors une construction très simple par le fait que deux ou plusieurs fils croisés de diverses cellules, portés au même potentiel, constituent un ensemble et consistent donc en un seul ruban ou en un seul fil.
Dans le montage de Graetz, les fils croisés des cellules peuvent être assemblés en forme de losange; dans un montage redresseur biphasé, la forme en U ou en H fournira la construction la plus simple.
Ces fils croisés permettent aussi de monter en série un grand nombre de cellules.
La description du aessin 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.
Les figures 1, 2 et 3 montrent trois cellules de mesure constituées par des parties de fils, respectivement de rabans. Les figures 4 et 6 montrent deux montages comportant des combinaisons de deux, respectivement de quatre cellules, tandis que les figures 5,7 et 8 montrent en perspective les constructions de telles combinaisons.
La cellule montrée sur la figure 1 est constituée par deux fils métalliques 1 dont l'un est recouvert d'une mince couche de sélénium 2, tandis que l'autre est recouvert d'un métal 3 convenant particulièrement bien comme électrode bonne conductrice dans le cas du sélénium, par exemple un alliage d'étain, de bismuth et de cadmium dont le point de fusion est de 103 C, ou d'or.
La couche d'arrêt n'est pas représentée.
Il est évident qu'un choix judicieux des dimensions des fils, dont l'épaisseur ne doit guère dépasser quelques dixièmes de millimètre, permet d'assurer à la cellule de mesure une très faible capacité.
La fig.2 montre une cellule dont le fil 1 est revêtu d'une couche semi-conductrice, par exemple une couche d'oxyde cuivrique 2; le second fil croisé est constitué par un mince fil 3, bouclé autour de ce revêtement.
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La fig.3 montre une telle cellule dont les fils croisés consistent en rubans métalliques dont l'un est recouvert d'une couche de sélénium 2 tandis que l'autre comporte une couche métallique 3. Il va de soi que, dans ces constructions, le fil croisé peut consister en un métal convenant pour une électrode bonne conductrice.
La fig. 4 montre comment, dans un montage redresseur biphasé à prise médiane pour la source de courant alternatif, deux électrodes des deux cellules se trouvent au même potentiel.
La fig.5 montre le montage des fils croisés de deux cellules. L'une des électrodes 3 fait partie des deux cellules, tandis que les deux autres électrodes reposent en croix sur la première, de sorte que la combinaison affecte la forme d'un U ou d'un H.
La fig.6 montre un montage en pont ou de Graetz. Du côté courant continu de ce pont, deux fils croisés de deux cellules se trouvent toujours au même potentiel; ces fils croisés sont assembles de sorte à n'en former qu'un seul.
Comme le montre la figure 7, la construction de la combinaison des quatre cellules de ce montage en pont est également très simple. Les fils croisés reliés à la source de courant continu et répérés par les signes + et - constituent un ensemble pour deux cellules. Les fils croisés reliés à la source de courant alternatif peuvent aussi consister en fils avec revêtement approt prié. On obtient une construction particulièrement simple en utilisant pour ces fils croisés des rubans dont la face supérieure et la face inférieure constituent les électrodes et en appliquant les autres fils croisés de part et d'autre contre ces rubans, de la manière représentée sur la figure 8. De tels rubans permettent de réaliser, de façon très simple, un montage en série d'un grand nombre de cellules.
La figure ne preprésente pas la fixation des diverses parties des cellules. Elle peut être obtenue par exemple en pin- çant les cellules entre les plaques isolantes ou bien, en tendant les parties entre des supports isolés les uns par rapport aux autres. De même, l'ensemble de la cellule ou la croix peuvent être logés dans une masse isolante qui peut alors consister en une matière à faibles pertes diélectriques et à faible constante diélectrique, du polistyrolène par exemple.
Les fils peuvent aussi être fixés, à leur extrémité, à l'aide de ciment. Lorsqu'on emploie à cet effet un ciment conducteur, celui-ci peut en même temps servir à la fixation des fils d'amenée de courant. Dans ce cas, la couche support peut consister en une matière céramique à faibles pertes. Lorsque la surface de la couche de fond fait partie d'un cylindre et que l'on dispose l'un des fils de la croix suivant une génératrice et l'autre courbe sur cette surface, les fils appuient l'un sur l'autre avec une certaine pression qui dépend de la courbure de la surface.