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"Appareil de mesure à compensation automatique "
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En pratique,pour le mesurage de précision, des . appareils de mesure à compensation automatique sont d'usage courant.Leur fonction consiste en ce que, dans l'élément de mesurage se mesure seulement la différence entre le paramètre réel (dont la' valeur est à déterminer) et la valeur du para-
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mètre compensateur.Cet4e dfrarence arrive après amplification en tant que signal à l'entrée du servomécanisme astatiquê.
A la position du servomécanisme est liée d'une certaine ma- nière fixe la valeur du paramètre compensant.Le servomécanis- me est connecté .de manière à diminuer,lors de, son mouvement, la différence entre le paramètre compensant et le paramètre à mesurer.Cela résulte aussi en une diminution du signal à 1' entrée. du servomécanisme jusqu'à ce que son mouvement starrê- te. A ce.moment, les deux paramètres,soit le paramètre à me- surer et le paramètre compensateur, ont- les menés valeurs et la position du servomécanisme iniique donc la Grandeur du paramètre mesuré.
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Les appareils de mesure à compensation automatique pré- sentent les deux inconvénients suivants:
1. daiis le but d'obtenir une précision'satisfaisante de l'indication de l'appareil, il faut que le servomécanisme proprement dit ait une insensibilité insignifiante,ce qui exige une construction spéciale du mécanisme,une amplification très importante du signal à l'entrée,ce qui cause aussi des .difficultés quant à la stabilisation ; l'allure de l'indication de l'appareil dans le temps, est déformée par rapport au paramètre réel. Cette distorsion est causée'principalement par les propriétés dynamiques du servomécanisme, qui, en général, est d'un ordre ralenti par rapport à l'élément mesureur proprement dit.
Les deux inconvénients susdits et en particulier le der-' nier peuvent être la cause qu'un appareil mesureur, bien qu' il soit très convenable au mesurage même, ne se prête en aucune façon au réglage du paramètre,car il est de nature,à détériorer la stabilité du système de réglage tout entier.
L'appareil mesureur à compensation automatique selon la présente invention élimine les inconvénients sus-mentionnés.
L'appareil selon l'invention comporte un élément mesureur 1 (fig.l)où-le paramètre mesuré S1 est comparé à la valeur du paramètre compensateur.Le signal, correspondant à ladifférence des deux paramètres s'amplifie dans l'amplificateur 2 et arrive en tant que signal de commande à l'entrée du servo- mécanisme 3 astatique et en même temps à l'entrée de l'addi- tionneur 4. A la position-dû servomécanisme est liée la gran- deur du signal compensateur S4 et la grandeur du signal S5 arrivant à l'entrée du dispositif additionneur 4.
Dans le dispositif additionneur 4 les deux signaux S.. et
Se sont additionnés suivant la loi prescrite pour donner le signal de sortie S6 = S6 = k2/ Six- S4 xx+ k4S4= k2S1xx +/ k4S4 - k2S4 xx .
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Comme il est normalement possible d'atteindre une haute précision de l'élément mesureur 1 et de l'amplificateur 3,il est possible de présumer dans une condition stabilisée l'égalité des valeurs:
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Six - S2= S1g -S4 1 -. S4 Si l'on met, dans l'équation 1, pour l'addition dans ' l'élément 4 la loi : k4= k1 3. le signal S6 de sortie est toujours proportionnel au
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signal d'entrée,S1, sans égard pour la position du servomécanisme,ce qui signifie que le signal de sor- tie n'est pas influencé par l'insensibilité du servo- mécanisme.
Tant que les propriétés dynamiques del'élément mesureur 1 et de l'amplificateur S sont de nature à ne pas fausser sensiblement l'allure du signal S1-S4, le signal de sortie S,sous les conditions pour l'addi- tion sus-indiquées /k4 = k1/ n'est une fonction que du signal d'entrée S1, même au cours 'du régime de transition:
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Sg/t/ .kg3/t/ = kZS,/t/ 4.
Il est donc évident que les propriétés du servomécanisme n' ont aucune influence sur la fonction de transmission de l'appareil mesureur. La,distorsion du signal de sortie est déterminée seulement par la distorsion dans l'élé- r ment mesureur 1 proprement dit et dans l'amplifica-
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teur 3 avecurie;cert,3.ne limitation, cela va sans dire, quant à la grandeur et à la vitesse des altérations.du paramètre mesuré).
D'autre part, si les propriétés du servomécanisme sont favorables, il est possible de les utiliser dans le but d'obtenir une avance du signal de sortie par rap- port au signal d'entrée.
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Une telle avance est particulièrement désirable au cas,où l'appareil est monté dans un système de réglage, car elle¯constitue un élément de stabilisation.
On'peut alors se passer des éléments de stabilisation (dérivations) éventuels qu'il'faudrait autrement disposer dans le dit système. L'avance se réalise ¯par modification de la loi d'addition dans l'élément 4 de façon à ce que k2 > k4 5.
Au cas extrême, lorsque k4=0 l'appareil peut fonc- tionner en tant qu'enregistreur de la dérivation du para- mètre suivant le temps.
Un schéma de l'appareil mesureur décrit,destiné parti- culièrement pour les buts de réglage,est.encore complété par un second circuit de compensation,p.ex.selon la fig.2-
Les éléments additionnels sont les suivants: .
5- indicateur de la valeur du paramètre mesuré
6- ajustage de la valeur du paramètre requis
7- comparaison mutuelle .le la valeur requise et mesurée
8- limiteur du signal du dispositif comparateur.
L'élément 5 indique'selon les besoins soit seulement la grandeur S4,soit la somme S4+S6. Le signal régleur est la valeur Se. La fonction de tous les éléments est évidente du schéma.Seulement la fonction de l'élément a exige une explioa- 'tion plus détaillée. Il est à noter que si la vitesse de can- gement du paramètre est plus grande que la vitesse correspon- dante du servomécanisme et si la grandeur des changements est telle que la différence S1-'4 dépasse l'étendue de mesurage de l'élément l,le signal de sortie en.résulte faussé selon la fig.3.
Une telle distorsion du signal entraîne dans le système de réglage un décalage de phase du signal et donc une détérioration de la stabilité.Or, si la grandeur du signal
S5 se trouve limitée d'une façon convenable-, l'allure du signal
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de sortie s'approche de l'allure du signal S3 ayant môme une avance sur le signal d'entrée voir fig.4).Le limiteur -.) est donc de nature à améliorer la stabilité du système de ré- glage aux changements importants et rapides.
REVENDICATIONS
1.Appareil de mesurage à compensation automatique, dans lequel la compensation est liée à la position du servomécanis- me,mis en mouvement par la différence des valeurs du paramètre mesuré et du paramètre compensateur, caractérisé par le fait que le signal de sortie (S6) de l'appareil est déterminé par la somme du signal(S5) correspondant à la position du servo- mécanisme oompensateur (3) et du signal(S3) correspondant à la dite différence entre le paramètre mesuré et le paramètre compensateur.