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" Perfectionnements aux moyens d'indiquer les déplacements angulaires d'un arbre situé à distance.
La présente invention concerne des moyens perfec- tionnés pour indiquer le déplacement angulaire d'un arbre si- tué à distance et elle a pour but de fournir un équipement compact qui soit relativement léger, qui soit capable de fonc- tionner avec la précision nécessaire, et qui puisse être pro- duit par des méthodes perfectionnées de fabrication en masse', sans difficultés sérieuses.
La présente invention concerne un équipement électro-mécanique, dans lequel le déplacement angulaire d'un arbre, c'est-à-dire sa rotation, produit un décalage de phase dans une tension ou voltage sinusoïdal E, qui peut être repré- senté par: E = EO sin (wt-Ú) de telle façon que lorsque le voltage E est envoyé à un instrument fonctionnant sous l'effet du décalage de phase, on peut déterminer l'angle dont l'arbre a été tourné. ,
L'invention envisage des moyens simples et sûrs, qui peuvent être employés pour introduire un décalage précis de n'importe quelle valeur dans la phase d'un potentiel d'on- de sinusoïdale ou d'un voltage sinusoïdal.
L'invention envisage également des moyens élec- triques simples et sûrs, par lesquels le déplacement angulaire, qui peut être continu ou intermittent ou spasmodique, d'un ar- bre situé à distance, peut être déterminé et mesuré par des instruments électriques indicatenrs et/ou enregistreurs.
L'invention envisage en outre des moyens simples et sûrs qui, appliqués à un dispositif répondant à une direc- tion, par exemple un gyro directionnel, indiquent l'écart d'un véhicule quelconque, sur lequel l'instrument est monté, par rapport à une course imposée.
L'invention consiste en un moyen de décalage de phase perfectionné et comprend une source de courant électri- que alternatif, envoyant une alimentation d'onde sinusoïdale aux extrémités de l'enroulement, avec prise au milieu, d'un potentiomètre à sinus comportant deux balais isolés électri- quement l'un de l'autre et placés perpendiculairement l'un à l'autre, un moyen de déplacer la phase du potentiel de sortie de la prise centrale et d'un balai pour qu'elle soit en qua- drature avec la phase du potentiel de sortie de la prise mé- diane et de l'autre balai, un moyen d'ég@@liser les potentiels..
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...en quadrature et un moyen de combiner les deux potentiels en quadrature pour produire une sortie en onde sinusoldale dont la phase de potentiel est décalée, par rapport à la phase du potentiel de l'onde sinusoïdale d'entrée, d'un angle qui est égal à l'angle entre l'un des balais et le rayon de la prise médiane.
Pour que la nature de l'invention puisse être mieux comprise, elle sera décrite à l'aide des dessins an- . nexés , sur lesquels les mêmes chiffres et lettres de réfé- rence se rapportent aux mêmes pièces ou à. des pièces équiva- lentes sur les différentes figures.
La figure 1 montre l'enroulement d'un potentio- mètre à sinus en perspective.
La figure est une vue en plan d'un potentio- mètre à sinus comportant à la fois des balais de sinus et de cosinus.
La figure 3 est un schéma électrique d'un réseau de décalage de phase.
La figure 4 est un diagramme montrant le décalage de phase formé par le réseau de la figure 3.
La figure 5 est un schéma électrique d'un moyen d'indiquer le déplacement angulaire d'un arbre situé à dis- tance.
La figure 6 est un schéma électrique d'un indi- cateur de course à rayon cathodique.
L'invention fait usage d'un agencement connu sous le nom de potentiomètre à sinus qui comprend, dans la forme de réalisation représentée aux fig. 1 et 2, une plaque rectan- gulaire plate a en matière isolante électrique, portant un enroulement b de fil de résistance pourvu d'une prise médiane c.
Comme on le voit, la plaque a est pourvue d'un bossage circulaire d en surélévation, de Façon à former une voie circulaire pour deux balais e et f, qui sont isolés l'un de l'autre et montés sur un arbre g supporté par des touril- lons axialement par rapport à la voie circulaire.
Les balais e et f sont fixés perpendiculaire- ment l'un à l'autre et l'on peut démontrer que lorsqu'un po- tentiel électrique alternatif est envoye de l'alternateur h aux extrémités de l'enroulement b, la variation de potentiel de la sortie entre la prise centrale c et le balai e suit une loi sinusoïdale et que le potentiel de la sortie entre la prise médiane c et le balai f suit une loi cosinusoldale, lorsque le balai e est écarte par rotation de la prise mé- diane c.
En d'autres termes, lorsque le potentiel alter- natif de l'alternateur h est envoyé à un semblable agencement, ce potentiel sera modulé lorsque les balais e et f sont mis en rotation, c'est-à-dire que si le voltage 7 1 entre une ex- trémité de l'enroulement b et la prise médiane c est E=EO cos w t le voltage E1 entre le balai e et la prise médiane c sera :
EMI2.1
El= El cos 4(/-t sin . et le voltage E2 entre le balai f et la prise médiane c sera:
EMI2.2
E. = EQ cos t cos . formules dans lesquelles ' est l'angle dont le balai e a tourné par rapport à la prise médiane c.
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Dans le réseau de décalage de phase représenté à la fig.3, une entrée d'onde sinusoïdale est envoyée de l'alternateur h aux extrémités de l'enroulement b, de sorte que le voltage E entre une extrémité de l'enroulement b et la prise médiane c est :
EMI3.1
le potentiel de sortie - E Eo co s "Wt E, = EIOoos Wt sin V . de la prise médiane c et du relais e étant envoyé au circuit d'atténuation j, tandis que le potentiel de sortie :
EMI3.2
E2 = E20 cos Urt oos fi . de la prise médiane c et du balai f, est envoyé au circuit de décalage de phase k.-
Le circuit de décalage de phase k est établi de façon à introduire une avance de 90 dans la phase du po- tentiel de sortie de prise médiane c et du balai f, de sorte que le potentiel de sortie
EMI3.3
E3 = E30 sint cose. est en quadrature avec le potentiel de sortie E1venant du circuit d'atténuation j , ce circuit d'atténuation étant prévu
EMI3.4
pour compenser toute auténuation introduire par le circuit a, de sorte que E Io est rendu égal à E20 et égal à E30.
Il est évident qu'à la place d'une avancer/Le 90 ', la phase peut tout aussi bien être retardée de 90 .
Pour ajouter les potentiels E1 et B3, la sortie du circuit 1 est envoyée al primaire 1 du transformateur m et la sortie du circuit k est envoyée' en primaire n du transformateur o, ce qui donné un voltage résultant : -
EMI3.5
E = E -- ( sin 't oos p' - cos w- t sin ) qui peut être simplifié en :
E = ËQ sin( ut - v ) A
Les secondaires p et q des transformateurs m et o sont montés en série, de sorte* que-la phase du potentiel de sortie des bornes r et s est déplacée par rapport à la phase du potentiel d'entrée venant de l'alternateur h d'un angle égal à l'angle entre le balai e et le rayon de la prise mé- diane c, comme le montre la fig.4, sur laquelle la courbe su- périeure représente le voltage:
E = EO sin wt et la courbe inférieure représente le voltage
EMI3.6
E = EO sin(W-t - 7)
Dans le dispositif pour indiquer le déplacement angulaire d'un arbre situé à distance, tel qu'il-est le présenté à la fig. 5, les balais e et f sont montés sur l'arbre g et pour
EMI3.7
assurer la rotation 0 OllUinUE des balais e et f, le alB1 e est pourvu d'une bague de glissement e et dTUn balai e , tan<ris que le balai f est pourvu d'une bague de glissement fl et d'un balai f2.
Dans cette disposition, le potentiel de sortie des transformateurs m et o est comparé au potentiel d'entrée vers l'enroulement b par un instrument de mesure de phase.
A cet effet, le potentiel à la phase variable ve- nant des transformateurs m et o est envoyé à la bobine t, tan-
EMI3.8
dis que le potentiel à la'phase stable venant de l'alteriiateur h est envoyé à la bobine u placée à angle droit par rapport à la bobine t de la manière ordinaire, la rotation du champ due au changement dans la relation de phase étant indiquée par la rotation du rotor à induction v , c'est-à-dire que le rotor à induction v sera déplacé angulairement d'une manière analogue...
// de phase
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...au déplacement angulaire du relais e par rapport à la prise médiane c , qui est le même que Te déplacement angu- laire de l'arbre g.
Dans-l'indicateur de course à rayon cathodique représenté à la fig.6, l'arbre de sortie g d'un gyro di- rectionnel comporte les balais e et f montés sur celui-ci de façon que toute divergence par rapport à la course im- posée soit représentée par un écart du balai e ,par rapport à la prise médiane c.
Dans cette disposition, le potentiel dans la phase stable de l'alternateur h est envoyé aux plaques ho- rizontales de déviation x2 et x3 de l'oscillographe x à rayon cathodique, et le potentiel à phase variable venant des transformateurs m et o est envoyé à la grille wl de la triode w, en vue de Ta transformation en impulsions (c'est- à-dire que le potentiel alternatif envoyé à la grille wl est grand en comparaison du voltage normal de grille de la triode w) qui sont envoyées aux plaques verticales de déviation x1 et x4, de sorte que l'oscillographe a la forme d'un "pip" dont l'écart, par rapport à une position définie, est une mesure de l'écart du véhicule sur lequel le gyro est monté par rapport à une course imposée, c'est-à-dire:
est une mesure de l'écart du balai e par rapport à la prise médiane c.
EMI4.1
REVEl#lc..:ATIO:L:S.
1.Dispositif perfectionné de décalage de phase comprenant une source de courant électrique alternatif four- nissant une entrée d'onde sinusoïdale, aux extrémités de l'enroulement à prise au milieu d'un potentiomètre à sinus, comportant deux balais isolés électriquement l'un de l'autre et placés perpendiculairement l'un à l'autre, un moyen de décaler la phase du potentiel de sortie de la prise médiane et d'un balai pour qu'elle soit en quadrature avec la phase du potentiel de sortie de la prise médiane et de l'autre balai, un moyen d'égaliser les potentiels en quadrature et un moyen de combiner les deux potentiels en quadrature pour produire une sortie d'onde sinusoïdale, dont la phase du potentiel est décalée par rapport à la phase du potentiel de l'entrée d'onde sinusoïdale,
d'un angle qui est egal à l'angle entre l'un des balais et le rayon de la prise mé- diane.