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Dispositif amplificateur pour appareils de mesure.
La présente invention, système Charles KAPLAN et Jean PELEN, est relative à un dispositif amplificateur pour appareils de mesure du genre de ceux qui comprennent d'une part un premier circuit aux bornes duquel est appliquée la tension à mesurer, ce circuit comprenant en série le cadre mobile d'un galvanomètre dé- pourvu de couple antagoniste et une résistance, et d'autre part, un deuxième circuit comportant un dispositif fournissant un courant continu ou redressé dont l'intensité est réglable par un organe d'asservissement lié à l'équipage mobile du galvanomètre du premier
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circuit,
ledit courant continu ou redressé traversant des' appareils récepteurs et la résistance du premier circuit de façon que la différence de potentiel aux bornes de celle-ci soit en opposition avec la tension à mesurer.
Dans ces appareils, généralement connus sous le nom de convertisseurs de mesure, l'organe d'asservissement peut être, soit un condensateur dont une armature est solidaire de l'équipage mobile du galvanomètre, soit une bobine d'induction mutuelle dont l'enrou- lement secondaire est également solidaire de l'équipage mobile du galvanomètre, soit une cellule photoélectrique sur laquelle agit un rayon lumineux réfléchi par un miroir fixé sur l'équipage mobile du galvanomètre.
L'invention s'applique également aux convertisseurs de mesure du type susmentionné, dans leurs diverses applications et notamment quand ils sont combinés avec des dispositifs servant à neutraliser (ou à déterminer) un champ magnétique, le courant con- tinu de sortie du convertisseur produisant alors un champ magnéti- que compensant le champ magnétique à neutraliser (ou à déterminer).
L'invention a pour objet un dispositif amplifiant le courant continu qui doit traverser les appareils récepteurs et la résistance d'opposition du convertisseur. Ce dispositif est caractérisé par le fait que ce courant continu est produit par l'induit d'une génératrice à excitation séparée, et entraînée à vites se constante,lequel induit est branché aux bornes d'un circuit com- prenant les appareils récepteurs et la résistance d'opposition, tandis que l'inducteur est inséré dans le circuit parcouru par le courant dont l'intensité est réglable par l'organe d'asservissement.
Ce dispositif amplificateur peut être combiné avec un amplificateur magnétique qui amplifie préalablement le courant dont l'intensité est réglable par l'organe d'asservissement, le courant amplifié traversant l'inducteur de la génératrice. L'am- plificateur mpgnétique peut également amplifier le courant débité
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par la génératrice dans le circuit comprenant les appareils récepteurs et la-résistance d'opposition.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit et des dessins ci-annexés, lesquels description et dessins ne sont donnés qu'à titre d'exemples, sans aucun caractère limita- tif.
La fig. 1 est le schéma d'un convertisseur de mesure comportant l'amplificateur conforme à l'invention.
La fig. 2 est une variante de la fig. 1 comportant un amplificateur magnétique.
La fi'g. 3 montre Un mode d'application de l'invention à un convertisseur de mesure, combiné avec un dispositif servant à neutraliser (ou à déterminer) un champ magnétique.
Sur la fig. 1, les bornes d'entrée du convertisseur entre lesquelles on applique la tension à mesurer sont désignées par 1 et 2; 3 représente le cadre mobile d'un galvanomètre, dépourvu de couple antagoniste, dont l'arbre .4 est solidaire de l'armature mobile 5 d'un condensateur 10. Ce condensateurcomporte deux arma- tures fixes,\ dont l'une, 6, est reliée à un oscillateur 8 qui produit entre cette armature et la masse 9 une tension de haute fré- quence, et dont l'autre, 7, est reliée à une extrémité d'une im- pédance 11 dont l'autre extrémité est reliée à la masse 9. On obtient ainsi aux bornes de l'impédance 11 une différence de potentiel qui est fonction de la position de l'armature mobile 5, c'est-à-dire fonction de la position du cadre mobile 3.
La tension aux bornes de limpédance 11 est appliquée aux bornes d'entrée d'un amplificateur- détecteur 12 de tout type connu, qui engendre un courant continu dont l'intensité est fonction de la tension aux tomes de l'impédan- ce 11. 13 est une résistance, et 14 représente un appareil récepteur.
Les bornes d'entrée 1-2, le cadre mobile 3 et la résistance 13 constituent le premier circuit du convertisseur.
Suivant l'invention, le courant qui parcourt le récepteur
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14 et la résistance 13 en produisant dans ladite résistance 13 une différence de potentiel en opposition avec la tension aux bornes 1-2, est fourni par l'induit 16 d'une génératrice 15 dont l'inducteur .17 est inséré aux bornes de sortie de l'amplificateur- . détecteur 12. L'induit 16 de la génératrice 15 est entraîné à vitesse constanté, par exemple, par un moteur synchrone 18 branché aux bornes 19-20 d'une source à courant alternatif à fréquence constante.
Dans ces conditions, la différence de potentiel aux bornes de l'induit 16, ,dépend uniquement du courant qui traverse l'inducteur 17 et on obtient dans le circuit qui contient le récepteur 14 et la résistance d'opposition 13 un courant dont l'in- tensité est plus forte que celle du courant issu de l'amplificateur, détecteur 12 ou, plus précisément, une puissance plus grande.
La fig. 2 est une variante de¯la fig. 1 consistant dans le fait que l'on interpose entre les bornes de sortie de l'ampli- ficateur-détecteur 12 et l'inducteur 17 de, la génératrice 15, un amplificateur magnétique outransducteur. Sur cette figure, (où les mêmes nombres ont la même signification que ceux de la fig. 1), 21 représente un amplificateur magnétique dont l'enroulement de com- mande 22 est branché aux bornes de l'amplificateur-détecteur 12. Le ' deuxième enroulement 23 de l'amplificateur magnétique est branché aux bornes 25-26 d'une source à courant alternatif. L'inducteur 17 de la génératrice 15 est relié à un redresseur 24 inséré dans le circuit de l'enroulement 23.
Bien entendu, les branchements 'respectifs de la génératrice 15 et de l'amplificateur magnétique 21 peuvent être intervertis.
L'inducteur 17 de la génératrice 15 peut être branché aux bornes de sortie de l'amplificateur-détecteur 12, et l'induit 15 peut être connecté aux bornes de l'enroulement de commande 22 de l'amplifica- teur magnétique 21;,la résistance 13 -et le récepteur 14 sont alors reliés au redresseur 24 inséré dans le circuit contenant le deuxième, enroulement 23 de l'amplificateur magnétique.
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La fig. 3 concerne un mode d'application de l'inventif à un convertisseur de mesure, celui-ci étant combiné avec un dis- positif servant à neutraliser (ou à déterminer) un champ magnétique.
Le dispositif 'servant à compenser (ou à déterminer) un champ magnétique comprend, comme cela est connu, un générateur 31 à courant alternatif qui alimente l'enroulement primaire d'un transformateur' 32. 33a et 33b sont deux solénoïdes identiques, à l'intérieur desquels se trouvent respectivement les noyaux 34a et 34b, en alliage ferromagnétique à grande perméabilité initiale.
Une extrémité de chacun. de ces solénoldes est branchée à une borne extrême du secondaire du transformateur 32, respectivement par l'intermédiaire de deux. résistances non linéaires 35a, 35b, tandis que les deux autres extrémités sont réunies en 36. Entre ce point commun 36 et la prise médiane 37 du secendaire du transformateur 32 est branchée une résistance 38 aux bornes de laquelle est connecté le cadre mobile 3 du galvanomètre, dépourvu de couple de torsion, qui fait partie du convertisseur de mesure précédemment décrit et dont les organes essentiels sont représentés sous les références 3 à 12 qui ont la même signification que dans la fig. 1.
Autour des deux solénoïdes 33a et 33b est enroulé un troisième solénoïde 39. 40 est un enroulement qui sert à compenser la composante d'un champ magnétique perpendiculaire à son plan; 41 est un ampèremètre.
Suivant l'invention, l'inducteur 17 de la génératrice 15 est branché aux bornes de sortie de l'amplificateur-détecteur 12, tandis que son- induit 16, entraîné à vitesse constante par le moteur synchrone 18 branché aux bornes 19-20 d'une source à courant alter- n"tif à fréquence constante, est branché aux bornes d'un circuit com- prenant le solénolde 39, l'enroulement 40 et l'ampèremètre 41.
Lorsqu'au cun champ magnétique n'agit sur les noyaux 34a et 34b, ceux-ci sesaturent symétriquement à la fréquence de la ten- sion fournie par le générateur 31. Les courbes de magnétisation de chacun de ces noyaux étant décalées de 180 et d'amplitude ég@-
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les, aueun courant ne traverse la branche 36-37. Mais si un champ magn@tique extérieur agit sur ces noyaux, la composante de ce champ suivant leur axe magnétique produit une dissymétrie dans leur ma- gnétisation. Celle-ci, produit une distorsion des courbes de courant dans les solénoldes 33a et 33b, ce qui, grâce aux résistances non linéaires 35a, 35b provoque le passage d'un courant redressé à travers la résistance 38.
Le cadre mobile 3 dévie, ce qui produit, comme cela a déjà été indiqué, un courant dans l'impédance 11.
L'amplificateur-détecteur 12 engendre un courant continu qui par- court l'inducteur 17 de la génératrice 15. L'induit 16 de celle-ci, fournit alors dans'le circuit 39-40-41 un courant continu de sens et de valeur tels que le flux produit par le solénolde 39 compense rigoureusement la composante du champ magnétique agissant sur les noyaux 34a et 34b. Ce courante mesuré par l'ampèremètre 41, est proportionnel a cette comparante* Il produit dans l'enroulement 40 un champ magnétique qui neutralise le champ magnétique extérieur qui le traverse.
Bien entendu, on peut adjoindre à la disposition représen- tée sur la fig. 3, un amplificateur magnétique dans les mêmes condi- tions qui ont été précisées pour la fig. 2.