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On connaît des appareils de réglage dans lesquels les courants 'électriques qui passent dans un élément de mesure servent à agir sur un tube à décharge gazeuse comportant une électrode d'allumage et dont la dé- charge principale peut être commandée sous forme discontinue. Le circuit qui contient l'anode et la cathode du tube à décharge gazeuse et qui est alimenté le plus souvent par une source de tension continue, contient d'ha- bitude un relais électro-mécanique, dont les contacts servent à fermer ou à ouvrir le circuit à commander par l'appareil de réglage.
L'élément de me- sure peut consister par exemple en une cellule photo-électrique, une chambre d'ionisation, une résistance sensible à la lumière, au rayonnement, à la température, à la pression ou à toute autre grandeur de mesure, de sorte que la grandeur de mesure consiste dans l'éclairement, l'ionisation, etc., et que l'appareil de réglage commande le circuit de travail en fonction d'une grandeur de mesure de cette nature.
Le tube à décharge gazeuse des appareils de réglage connus de cette nature s'allume par exemple dès que la grandeur de mesure dépasse une valeur maximum déterminée. Si cette valeur devient ensuite inférieure à la valeur maximum, la décharge gazeuse du tube ne s'éteint plus, du fait que cette décharge ne peut être commandée par l'électrode d'amorçage que sous forme discontinue et dans un seul sens. Toutefois, on désire souvent déclencher dans le circuit de travail de l'appareil de réglage une opération de commande déterminée, lorsque la valeur de la grandeur agissant sur l'élément de mesure dépasse un maximum, puis déclencher ensuite cette opération de commande en sens inverse lorsque la grandeur de mesure prend une valeur inférieure à un minimum déterminé.
Pour résoudre ce problème, on a combiné entre eux deux appareils de réglage de la forme de construction connue de façon à faire fonctionner l'un d'eux lorsque la grandeur de mesure agissant sur son élément de mesure dépasse une valeur déterminée et l'autre lorsque cette grandeur prend une valeur inférieure au minimum. On peut donc construire, au moyen de deux éléments de mesure et de deux tubes à décharge gazeuse comportant chacun une électrode d'allumage et dont la décharge principale peut être commandée sous forme discontinue, un dispositif de réglage grâce auquel le circuit de travail est fermé par exemple lorsque la grandeur de mesure dépasse une valeur déterminée, tandis que le circuit de travail s'ouvre dès que la grandeur de mesure devient inférieure à une valeur minimum.
Il faut cependant admettre dans ces conditions que la grandeur de mesure existe simultanément à l'endroit des deux éléments de mesure. Les différences inévitables entre les caractéristiques des deux éléments de mesure donnent alors lieu à des difficultés, de même que leur état de vieillissement irrégulier. Cependant dans tout les cas où les grandeurs de mesure ne peuvent exister qu'en un seul endroit, il n'est donc pas possible de réaliser une commande à maxima-minima du circuit de travail, même avec deux appareils de réglage de la forme de construction connue.
L'appareil de réglage suivant l'invention a pour but de remédier aux inconvénients brièvement énumérés ci-dessus. Ce résultat est obtenu en accouplant les électrodes d'allumage de deux tubes à décharge gazeuse pouvant être commandés sous forme discontinue par l'intermédiaire de l'élément électrique de mesure, en reliant chacune des deux électrodes d'allumage, et par suite aussi chacune des deux connexions électriques de l'élément de mesure, à une tension électrique de polarisation par l'intermédiaire d'une forte résistance ohmique, d'une chambre d'ionisation ou autre élément de forte résistance électrique, en alimentant les deux tubes à décharge gazeuse par une source de tension continue commune, et en disposant encore dans les circuits contenant l'anode et la cathode des deux tubes à décharge gazeuse des éléments qui,
au moment de l'allumage d'un des tubes à décharge gazeuse provoquent l' extinction de l'autre tube à décharge gazeuse qui brûle encore.
Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après avec les dessins schématiques ci-joints à l'appui, sur lesquels ; la fig. 1 est un schéma de principe faisant comprendra le fonctionnement de l'appareil de réglage, et
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la fig. 2 est un schéma détaillé d'un appareil de réglage commandé par la lumière et servant de préférence de commande automatique d'éclairage.
L'élément de mesure 1 (cellule photo-électrique, chambre d'ionisation, résistance sensible à la lumière, au rayonnement, à la température, à la pression, etc. ) (fig. 1) est connecté par chacune de ses bornes avec une électrode d'allumage de deux tubes à décharge gazeuse 2 et 3 d'une forme de construction connue en soi et comportant un trajet de décharge principal qui ne peut être déclenché que sous forme discontinue et dans un seul sens par l'électrode d'amorçage incorporée dans le tube. Les tubes représentés sont des tubes à décharge luminescente à cathode froide.
Les électrodes d' amorçage des tubes 2 et 3 reçoivent par l'intermédiaire d'éléments 4 et 5 de forte résistance ohmique (fortes résistances ohmiques, chambres d'ionisation etc. ) une tension de polarisation appropriée, qui peut empruntée par exemple à un diviseur de tension formé par des potentiomètres 6 et 7 qui sont connectés entre les pdles positif et négatif de la source de tension d'alimentation. La cathode du tube 2 est connectée au pôle négatif de la source de tension par l'intermédiaire d'une résistance 8 connectée en parallèle avec un condensateur 9, tandis que la cathode du tube 3 est connectée directement au pôle négatif. L'anode du tube 3 est connectée avec l'anode du tube 2 par l'intermédiaire d'une résistance 10 connectée en parallèle avec un condensateur 11.
Les circuits des anodes et cathodes des deux tubes 2 et 3 comportent en plus une résistance commune 12. Le montage se complète par des condensateurs 13 et 14 connectés entre l'électrode d'allumage et la cathode des deux tubes.
Pour décrire le fonctionnement de l'installation, on supposera par exemple que l'élément de mesure consiste en une cellule photo-électrique à vide, dont la cathode est fortement éclairée. On supposera de plus que le tube à décharge luminescente 3 brûle, tandis que le tube à décharge luminescente 2 est éteint. Dans ces condition, l'électrode d'allumage du tube 3 qui plonge dans la décharge prend par rapport au pôle négatif de la source de tension une tension positive sensiblement égale à la chute cathodique de la décharge luminescente du tube 3. Cette chute cathodique n'est que légèrement inférieure, en admettant que le tube 3 soit d'une forme de construction courante, à la tension de passage de la décharge entre l'anode et la cathode du tube 3.
Le courant qui passe dans la cellule photo-électrique 1 fait naître dans la forte résistance ohmique 4 une chute de tension qui fait prendre à l'électrode d'allumage du tube 2 une tension juste insuffisante pour provoquer l'allumage de la décharge de commande. Le tube 2 ne s'allume donc pas pour le moment. Mais si l'éclairement de la cellule photo-électrique 1 diminue, la chute de tension dans la résistance 4 diminue, l'électrode d'allumage du tube 2 reçoit la tension nécessaire à l'allumage et le tube 2 s'allume.
Lorsque le courant de la décharge s'établit dans le tube 2, il se produit dans la résistance 12 une chute de tension supplémen:. taire qui, en combinaison avec la charge accumulée dans le condensateur 11 a pour effet de baisser la tension de l'anode du tube 3 à une valeur inférieure à celle de la tension minimum de passage de la décharge. Par suite, pendant que le tube 2 s'allume, le tube 3 s'éteint. Il en résulte en conséquence que l'électrode d'allumage du tube 2 prend par rapport au pôle négatif de la source de tension une tension qui se compose de la chute de tension dans la résistance 8 et de la chute cathodique du tube 2. D'autre part le courant de la cellule photo-électrique fait naître dans la résistance 5 une chute de tension juste insuffisante pour provoquer l'allumage du tube 3.
Si l'éclairement de la cellule photo-électrique 1 augmente de nouveau la tension de l'électrode-d'allumage du tube 3 augmente jusqu'à ce qu'il s'allume. La chute de tension supplémentaire qui se produit dans la résistance 12 au moment de l'allumage du tube 3 provoque l'extinction du tube 2, car le condensateur 9 conserve sa charge temporairement et par suite la tension entre l'anode et la cathode du tube 2 devient temporairement inférieure à la tension d'extinction.
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Le potentiomètre 7 permet de fixer le courant critiqua de la cellule photo-électrique dont le dépoussement provoque l'allumage du tube 3.
Par contre, le potentiomètre 6 permet de fixer la valeur du courant de la cellule photo-électrique en dessous de laquelle le tube 2 s'allume. Les con- densateurs 13 et 14 permettent d'allumer les tubes 2 et 3 même lorsque les courants de commande sont de très faible intensité. En choisissant leurs dimensions d'une manière appropriée, on peut en même temps provoquer un re- tard dans le déclenchement de l'appareil de réglage, de sorte que des varia- tions de courte durée de la grandeur de mesure ne déclenchent pas d'opera- tions de commande dans l'appareil de réglage. Une tension commandée par l' élément de mesure est disponible à la cathode du tube 2 ou à l'anode du tube
3 et peut servir par exemple à commander des tubes thyratrons qui ferment et ouvrent le circuit de travail.
Des courants commandés sont disponible dans les circuits de la décharge principale des tubes 2 et 3 et peuvent servir par exemple à actionner des relais électromécaniques, dont les enroulements remplacent les résistances 8 ou 10 et dont les contacts ferment ou ouvrent le circuit de travail. Ces circuits de travail ne sont toutefois pas repré- sentés sur la fig. 1.
Les tubes à cathode froide 2 et 3 peuvent être remplacés en prin- cipe par des tubes à décharge gazeuse à cathode incandescente comportant une électrode d'allumage. En raison des caractéristiques d'allumage différents de ces tubes, le montage doit alors être modifié en ce qui concerne les diver- ses tensions de polarisation. A l'état non allumée l'isolement entre la ca- thode et l'électrode d'allumage des tubes à décharge gazeuse à cathode incan- descente est notablement moindre, de sorte que le courant de l'élément de mesure doit être plus intense et la sensibilité de l'appareil de réglage est béai coup plus petite.
Dans le cas où l'appareil de réglage est commandé de la manière décrite par des tubes luminescents à cathode froide, il suffit d' un courant de commande dans l'élément de mesure de l'ordre de 10-8 à 10-10 ampère pour le faire fonctionner parfaitement bien.
L'élément de mesure 1 consiste de préférence en un élément dont le courant entre les limites de fonctionnement ne dépend pratiquement que de la grandeur de mesure, mais non de la tension appliquée, comme c'est le cas pour une cellule photo-électrique à vide, travaillant dans la région satural de son caractéristique, pour une chambre d'ionisation fonctionnant dans la région de saturation, etc. Cependant, l'élément de mesure peut aussi con- sister en une résistance dont la valeur varie d'une manière continue ou discontinue en fonction de la lumière, du rayonnement, de la température de la pression etc. Il peut encore consister en contacts très sensible, ne pou- vant être pratiquement pas chargés et qui se ferment ou s'ouvrent en fonction de la valeur de la grandeur de mesure.
L'appareil de réglage convient à toutes les applications dans lesquelles un élément de mesure à haute impédance fournissant au moins 10-8 watt, doit commander des puissances considérables
Une application qui convient particulièrement à l'appareil de ré- glage de la fig. 1 est celle des commandes photo-électriques de toutes sortes.
La fig. 2 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un appareil de commande automatique d'éclairage, qui convient à l'enclenchement et le déclenchement de l'éclairage des rues, terrains d'aviation, vitrines, ateliers etc. en fonction de la lumière du jour. L'appareil de réglage,, ainsi que le circuit de travail à commander, sont alimentés par le même réseau à cou- rant alternatif 15. Le circuit de travail comporte la charge connectée à des bornes 16, ainsi que les contacts 17 d'un relais électromécanique 13, par lequel la charge est accouplée au réseau 15 ou en est séparé suivant la position de commutation du relais 18. La charge peut consister par exemple en un grand nombre de lampes d'éclairage et n'est pas représenté sur la fig.
2. L'appareil de réglage lui-même est alimenté par une source de courant continu, représentée par un redresseur 19 à deux alternance et un condensa- teur de filtrage 20. Deux tubes de référence de tension 22 et 23 connectés en série sont alimentés par l'intermédiaire d'une résistance 21 et débitent les tensions nécessaires au fonctionnement du circuit de commande et pouvant
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être réglées au moyen des potentiomètres 6 et 7. L'appareil de commande lui-même est construit d'après le principe de montage de la fig. 1, sauf que la résistance 8 de cette figure connectée dans le circuit de la cathode du tube 2 est remplacée par l'enroulement de travail 24 du relais 18.
L'élément de mesure 1 consiste en une cellule photo-électrique et de préférence une cellule photo-électric à vide qui sert à mesurer l'éclairement existant. Les valeurs numériques des divers éléments de l'appareil sous forme de commande automatique d'éclairage qui peuvent servir à peu près de guide sont les suivantes : Résistance ohmique de l'enroulement 24 du relais et de la résistance 10 = environ 104 ohms; condensateurs en parallèle 9 et 11 = 1 microfarad; résistance 12 = 103 à 104 ohms; fortes résistance ohmiques 4 et 5 = de l'ordre de grandeur de 109 à 1010 ohms ; condensateurs 13 et 14 = environ 10-4 à 1 microfarad suivant le retard de déclenchement qu'on désire obtenir.
REVENDICATIONS
1. Appareil de réglage, dans lequel les courants électriques passant dans un élément de mesure servent à agir sur des tubes à décharge ga- zeuse comportant une électrode d'allumage et dont la décharge principale peut être commandée sous forme discontinue, caractérisé en ce que les électrodes d'allumage de deux tubes à décharge gazeuse sont accouplées entre elles par l'intermédiaire de l'élément de mesure électrique, chacune des deux électrodes d'allumage et par suite chacune des deux connexions de l'élément de mesure recevant une tension de polarisation électrique par l'intermédiaire d'un élément de forte résistance électrique, les deux tubes à décharge gazeuse étant alimentés par une source de tension continue commune,
et les circuits des deux tubes à décharge gazeuse contenant l'anode et la cathode comportant des éléments qui, au moment de l'allumage d'un des tubes à décharge gazeuse, provoquent l'extinction de l'autre tube à décharge gazeuse qui brdle encore.