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La présente invention, due à Monsieur Pierre GERMAIN, est relative à un dispositif pour le comptage d'impulsions électriques. Un tel dispositif peut être utilisé pour le comptage des surtensions dans les réseaux de distribution, pour celui des impulsions électriques pro- venant d'une cellule photoélectrique dont l'éclairement varie par inter- mittence, pour celui des impulsions provenant de dispositifs détecteurs de rayonnements radioactifs, par exemple les tubes de Geiger-Mïller, etc..
Le dispositif selon l'invention comprend un élément électroni- que à trois électrodes ou plus, dont une au moins de commande, de préfé- rence un tube à gaz, un thyratron par exemple, à l'électrode de commande duquel est appliqué un signal formé d'une tension variant en fonction de chacune des impulsions à compter, cet élément commandant la fermeture du circuit d'alimentation d'un compteur mécanique à commande électrique, par exemple un compteur téléphonique, les valeurs des potentiels des diverses électrodes de l'élément étant choisies pour que celui-ci devienne conduc- teur lorsqu'une des impulsions à compter se produit. Ce dispositif est d'un prix de revient peu élevé et d'un fonctionnement sur.
Dans certains cas, notamment pour le comptage des surtensions, les impulsions à compter ne sont pas toujours de même polarité. Pour que l'élément fonctionne dans des conditions comparables quelle que soit la polarité de l'impulsion à compter, dans une forme de réalisation avantageuse du dispositif selon l'invention, celui-ci comprend des moyens donnant, à partir d'un signal d'entrée formée d'une fraction au moins de la tension des impulsions à compter, une différence de potentiel d'un signe déterminé appliquée à l'électrode de commande susdite, quelle que soit la polarité des impulsions à compter.
Dans une forme de réalisation particulière, il est prévu un relais, ayant des contacts normalement fermés, ce relais, ces contacts et le compteur étant montés en série, la constante de temps du circuit du relais étant suffisante pour maintenir le circuit d'alimentation di compteur fermé, pendant le temps nécessaire au fonctionnement de ce dernier.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description de divers dispositifs conformes à l'invention, description donnée ci-après, à titre d'exemple non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
Les figures 1 à 4 donnent le schéma de raccordement de quatre dispositifs conformes à l'invention.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments analogues.
Le dispositif représenté à la figure 1 comprend le bobinage 1 d'un compteur téléphonique 23, mis en série avec un relais 2, avec les contacts 3 de celui-ci et avec un thyratron 4. L'ensemble est alimenté par un conducteur 5 raccordé à une source de tension de 300 volts par exemple.
Les impulsions électriques à compter sont appliquées entre un conducteur 6 et la masse 7. in diviseur de tension capacitif o permet d' appliquer une fraction de la tension de l'impulsion au conducteur 9, ce qui constitue le signal d'entrée. Ce dernier, à travers un condensateur 10 et une résistance variable 11, est appliqué à la grille 12 d'un tube 13 qui peut'être un tube électronique à vide à trois électrodes ou plus, mais qui peut également être remplacé par un élément utilisant un semi-conducteur, tel qu'un transistor. le tube 13 est monté avec des résistances dynamiques de charge sensiblement équivalentes 40 et 41 dans les circuits de plaque et de cathode. Le conducteur 5 alimente la plaque 14 du tube 13, dont la cathode 15 est chauffée de la façon habituelle.
Un signal d'entrée de polarité quelconque donne lieu à l'apparition, à la cathode 15, d'un signal de même polarité et à la plaque 14 d' un signal de polarité inverse. Le plaque 14 et la cathode 15 sont reliées par des condensateurs 16 et 17 et des redresseurs ki et 19 à la grille de
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commande 20 du thyratron 4.
Les redresseurs lo et 19 sont montés de façon que seul le signal positif, qu'il apparaisse à la cathode 15 ou à la plaque 14 est transmis à la grille de commande 20. On arrive donc ainsi, en inversant la polarité des signaux d'entrée négatifs, à obtenir, à la grille de commande 20, un signal positif comparable au signal d'entrée, quelle que soit la polarité de ce dernier.
Un diviseur de tension par résistances 22, monté entre le conducteur 5 et la masse 7, assure à la cathode 21 du thyratron 4 un potentiel positif tel, qu'en l'absence de signal positif à la grille de commande 20, le thyratron 4 ne peut conduire. Dès l'apparition à la grille de commande 20, d'un signal positif d'amplitude suffisante, le thyratron 4 se met à conduire et un courant parcourt le bobinage 1 du compteur téléphonique 23 et fait avancer ce dernier d'une unité, les contacts 3 étant normalement fermés.
Le courant charge en outre un condensateur 24, monté en parallèle sur le relais 2. Apres un certain temps de charge du condensateur 24, la tension aux bornes de celui-ci estsuffisante pour faire fonctionner le relais 2; les contacts 3 s'ouvrent alors et le thyratron 4 se désamorce. Le dispositif est à nouveau prêt à compter l'impulsion suivante.
La constante de temps du circuit formé par le relais 2 et le condensateur 24 est choisie de manière que le retard à l'ouverture des contacts 3 soit suffisant pour permettre au compteur téléphonique 23 de fonctionner et ne soit pas trop long, afin de permettre rapidement la réception de l'impulsion à compter' suivante. On peut aisément arriver à compter des impulsions séparées par un laps de temps d'environ 0,2 seconde.
Le seuil de fonctionnement du dispositif, c'est-à-dire la valeur minimum de la crête de tension de l'impulsion à compter pour qu'elle soit enregistrée, peut être réglé en divers endroits du montage, par exemple par la résistance 11, par une variation de la polarisation du thyratron 4, etc..
Le potentiomètre 22 peut être supprimé, mais on polarise alors négativement la grille-écran 42 du thyratron 4.
Le relais 2, au lieu d'être indépendant du compteur 23, peut faire partie intégrante de ce dernier, un des contacts 3 étant alors porté par l'élément mobile de ce compteur.
Le thyratron 4 peut être remplacé par un autre tube à gaz ou méme par un tube électronique à vide. Dans ce cas , le courant débité étant plus faible, le tube n'est pas mis en série avec le compteur, mais commande indirectement la fermeture du circuit d'alimentation du compteur, par un relais, par exemple,
Le circuit permettant d'appliquer un signal de polarité déterminée à la grille de commande 20, quelle que soit la polarité du signal d' entrée, peut être remplacé par des variantes.
On peut notamment utiliser le schéma de la figure 2 où un transformateur 25 est prévu. Le signal d'entrée est appliqué au primaire 26 du transformateur 25, dont le secondaire 27 est divisé en deux parties, le point médian 20 étant mis à la masse 7. Des redresseurs 29 et 30 sont montés, en sens opposés, entre les extrémités du secondaire 27 et la masse 7, les tensions redressées étant appliquées à la grille de commande 20.
Afin de simplifier les dessins, à la figure 2 de même qu'aux figures 3 et 4 qui seront décrites ci-après, le circuit commandé par le thyratron 4 n'a pas été représenté, car il est identique à celui de la figure 1.
Dans la variante de la figure 3, on prévoit un premier circuit formé d'un conducteur 31 et d'un condensateur 32, qui permet de transmettre directement à la grille de commande 20, le signal d'entrée.
Un second circuit comprend une triode 33, dont la plaque 34 est reliée à la grille de commande 20 par un condensateur 35.
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Le signal d'entrée est transmis directement, comme on vient de le voir. Ce signal d'entrée est appliqué en même temps à la grille 36 de la triode 33, ce qui fait apparaître à la plaque 34 de cette dernière, montée en série avec la résistance dynamique de charge 40, un signal de polarité inverse, qui est transmis à la grille 20, avec un retard suffi- sant pour qu'il ne soit pas annulé par le signal transmis directement ; seul le signal positif transmis à la grille de commande 20 produit l'amorça- ge du thyratron il+.
En choisissant convenablementle rapport des résistances 43 et 44, suivant le coefficient d'amplification de la triode 33, on peut main- tenir une amplitude du signal inversé comparable à celle du signal d'entrée.
La variante de la figure 4 est assez analogue à celle de la figure 3; on y retrouve la triode 33, mais les signaux d'entrée ne sont plus transmis directement mais appliqués, d'une part, à la grille 37 de la triode 33 et, d'autre part, à la grille 38 d'une triode 37, dont la cathode 39 est reliée à la grille de commande 20. Cette fois, les résis- tances dynamiques de charge 40 et 41 sont mises en série respectivement avec la plaque 34 et la cathode 39.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières, sans sortir du cadre du présent brevet.
C'est ainsi que l'on peut employer n'importe quel type de redresseur; à cristal de germanium, de sélénium, à cathode chaude, etc....
Tous les éléments électroniques à trois électrodes ou plus, dont une au moins de commande, mentionnés ci-avant peuvent être des tubes électroniques à vide, à gaz ou des éléments utilisant des semi-conducteurs tels que des transistors.
Les montages décrits permettent de régler indépendamment les seuils de fonctionnement pour les impulsions à compter de polarités différentes. Généralement, ces seuils sont sensiblement égaux, mais on peut également désirer les rendre différents; dans ce cas, on agit sur la résistance 40, ou sur le rapport des résistances 43 et 44, ou encore sur la position du point 26.
On peut employer un relais retardé donnant la constante de temps voulue, ce qui permet de supprimer le condensateur 24.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif pour le comptage d'impulsions électriques, caractérisé en ce qu'il comprend un élément électronique à trois électrodes ou plus, dont une au moins de commande, de préférence un tube à gaz, un thyratron par exemple, à l'électrode de commande duquel est appliqué un signal formé d'une tension variant en fonction de chacune des impulsions à compter cet élément commandant la fermeture du circuit d'alimentation d'un compteur mécanique à commande électrique, par exemple un compteur téléphonique, les valeurs des potentiels des diverses électrodes de l'élément étant choisies pour que celui-ci devienne conducteur lorsqu'une des impulsions à compter se produit.
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The present invention, due to Mr. Pierre GERMAIN, relates to a device for counting electrical pulses. Such a device can be used for counting overvoltages in distribution networks, for counting electrical pulses originating from a photoelectric cell whose illumination varies intermittently, for counting pulses originating from radiation detection devices. radioactive, for example Geiger-Mïller tubes, etc.
The device according to the invention comprises an electronic element with three or more electrodes, at least one of which is for control, preferably a gas tube, a thyratron for example, to the control electrode of which a signal is applied. formed of a voltage varying as a function of each of the pulses to be counted, this element controlling the closure of the supply circuit of an electrically controlled mechanical meter, for example a telephone meter, the values of the potentials of the various electrodes of the element being chosen so that it becomes a conductor when one of the pulses to be counted occurs. This device is inexpensive and safe to operate.
In certain cases, in particular for counting overvoltages, the pulses to be counted are not always of the same polarity. For the element to operate under comparable conditions whatever the polarity of the pulse to be counted, in an advantageous embodiment of the device according to the invention, the latter comprises means giving, from a signal d 'input formed by at least a fraction of the voltage of the pulses to be counted, a potential difference of a determined sign applied to the aforesaid control electrode, whatever the polarity of the pulses to be counted.
In a particular embodiment, a relay is provided, having normally closed contacts, this relay, these contacts and the counter being connected in series, the time constant of the relay circuit being sufficient to maintain the supply circuit di. counter closed, for the time necessary for the latter to operate.
Other details and features of the invention will emerge from the description of various devices in accordance with the invention, description given below, by way of nonlimiting example and with reference to the accompanying drawings.
Figures 1 to 4 give the connection diagram of four devices according to the invention.
In the various figures, the same reference notations designate similar elements.
The device shown in Figure 1 comprises the coil 1 of a telephone meter 23, placed in series with a relay 2, with the contacts 3 thereof and with a thyratron 4. The assembly is powered by a conductor 5 connected. to a voltage source of 300 volts for example.
The electrical pulses to be counted are applied between a conductor 6 and the ground 7. In capacitive voltage divider o makes it possible to apply a fraction of the voltage of the pulse to the conductor 9, which constitutes the input signal. The latter, through a capacitor 10 and a variable resistor 11, is applied to the grid 12 of a tube 13 which may be a vacuum electron tube with three or more electrodes, but which may also be replaced by an element using a semiconductor, such as a transistor. tube 13 is mounted with substantially equivalent dynamic load resistances 40 and 41 in the plate and cathode circuits. The conductor 5 supplies the plate 14 of the tube 13, the cathode 15 of which is heated in the usual way.
An input signal of any polarity gives rise to the appearance, at the cathode 15, of a signal of the same polarity and at the plate 14 of a signal of reverse polarity. The plate 14 and the cathode 15 are connected by capacitors 16 and 17 and rectifiers ki and 19 to the grid of
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thyratron control 20 4.
The rectifiers lo and 19 are mounted so that only the positive signal, whether it appears at the cathode 15 or at the plate 14, is transmitted to the control grid 20. This is therefore achieved by reversing the polarity of the signals of negative input, to obtain, at the control gate 20, a positive signal comparable to the input signal, whatever the polarity of the latter.
A voltage divider by resistors 22, mounted between conductor 5 and ground 7, provides cathode 21 of thyratron 4 with a positive potential such that in the absence of a positive signal at control grid 20, thyratron 4 cannot drive. As soon as the control gate 20 appears of a positive signal of sufficient amplitude, the thyratron 4 begins to conduct and a current flows through the coil 1 of the telephone meter 23 and causes the latter to advance by one unit, the contacts 3 being normally closed.
The current also charges a capacitor 24, mounted in parallel on the relay 2. After a certain charging time of the capacitor 24, the voltage across the latter is sufficient to operate the relay 2; contacts 3 then open and thyratron 4 defuses. The device is again ready to count the next pulse.
The time constant of the circuit formed by the relay 2 and the capacitor 24 is chosen so that the delay in opening the contacts 3 is sufficient to allow the telephone meter 23 to operate and is not too long, in order to rapidly allow receiving the next counting pulse. It is easy to count pulses separated by a time lapse of about 0.2 seconds.
The operating threshold of the device, that is to say the minimum value of the voltage peak of the pulse to be counted for it to be recorded, can be set in various places of the assembly, for example by resistor 11 , by a variation of the polarization of thyratron 4, etc.
The potentiometer 22 can be omitted, but the screen grid 42 of the thyratron 4 is then negatively biased.
The relay 2, instead of being independent of the counter 23, can be an integral part of the latter, one of the contacts 3 then being carried by the mobile element of this counter.
The thyratron 4 can be replaced by another gas tube or even by an electron vacuum tube. In this case, the current delivered being lower, the tube is not put in series with the meter, but indirectly controls the closing of the meter supply circuit, by a relay, for example,
The circuit making it possible to apply a signal of determined polarity to the control gate 20, whatever the polarity of the input signal, can be replaced by variants.
One can in particular use the diagram of Figure 2 where a transformer 25 is provided. The input signal is applied to the primary 26 of the transformer 25, the secondary 27 of which is divided into two parts, the midpoint 20 being grounded 7. Rectifiers 29 and 30 are mounted, in opposite directions, between the ends. secondary 27 and ground 7, the rectified voltages being applied to the control gate 20.
In order to simplify the drawings, in FIG. 2 as well as in FIGS. 3 and 4 which will be described below, the circuit controlled by the thyratron 4 has not been represented, since it is identical to that of FIG. 1 .
In the variant of Figure 3, there is provided a first circuit formed of a conductor 31 and a capacitor 32, which allows the input signal to be transmitted directly to the control gate 20.
A second circuit comprises a triode 33, the plate 34 of which is connected to the control gate 20 by a capacitor 35.
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The input signal is transmitted directly, as we have just seen. This input signal is applied at the same time to the gate 36 of the triode 33, which causes the plate 34 of the latter, mounted in series with the dynamic load resistor 40, to appear a signal of reverse polarity, which is transmitted to the gate 20, with a sufficient delay so that it is not canceled by the signal transmitted directly; only the positive signal transmitted to the control gate 20 produces the ignition of thyratron II +.
By suitably choosing the ratio of resistors 43 and 44, depending on the amplification coefficient of triode 33, it is possible to maintain an amplitude of the inverted signal comparable to that of the input signal.
The variant of Figure 4 is quite similar to that of Figure 3; we find the triode 33 there, but the input signals are no longer transmitted directly but applied, on the one hand, to the gate 37 of the triode 33 and, on the other hand, to the gate 38 of a triode 37 , whose cathode 39 is connected to the control grid 20. This time, the dynamic load resistors 40 and 41 are placed in series respectively with the plate 34 and the cathode 39.
It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described and that many modifications can be made to the latter, without departing from the scope of the present patent.
This is how any type of rectifier can be used; germanium crystal, selenium, hot cathode, etc ....
All the electronic elements with three or more electrodes, including at least one control, mentioned above can be electronic vacuum tubes, gas tubes or elements using semiconductors such as transistors.
The arrangements described make it possible to independently adjust the operating thresholds for the pulses having different polarities. Generally, these thresholds are substantially equal, but it is also possible to wish to make them different; in this case, action is taken on resistor 40, or on the ratio of resistors 43 and 44, or on the position of point 26.
It is possible to use a delayed relay giving the desired time constant, which makes it possible to eliminate the capacitor 24.
CLAIMS.
1. Device for counting electrical pulses, characterized in that it comprises an electronic element with three or more electrodes, including at least one control, preferably a gas tube, a thyratron for example, at the electrode control of which is applied a signal formed of a voltage varying as a function of each of the pulses to be counted this element controlling the closure of the supply circuit of an electrically controlled mechanical meter, for example a telephone meter, the values of the potentials the various electrodes of the element being chosen so that the latter becomes conductive when one of the pulses to be counted occurs.