<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne les relais sensibles à la capacité et plus particulièrement les relais de ce genre comportant un oscillateur faisant partie du système de détection.
L'un des buts principaux de l'invention est de commander un relais en réponse à de légères variations d'une capacité de commande.
L'invention a aussi pour but de faire varier à peu près instantanément entre une valeur maxima et une valeur minima, l'amplitude du courant alternatif engendré par un oscillateur, sous l'action de légères variations
<Desc/Clms Page number 2>
d'une capacité de commande.
L'invention se propose également d'empêcher les variations de l'énergie d'alimentation d'affecter la sensibilité d'un relais sensible à la capacité.
Pour atteindre ces buts, ainsi que quelques autres, l'invention réalise un circuit oscillateur comprenant un circuit-bouchon oscillant couplé avec un tube de décharge électronique, trie source de voltage al- ternatif étant prévue pour l'anode du tube oscillateur.
Un circuit de travail peut être connecté dans le circuit d'anode du tube électronique et un circuit additionnel peut être disposé pour appliquer une polarisation posi- tive à la grille du tube électronique pendant les alter- nances positives de l'énergie électrique fournie à l'anode Avec cette disposition, l'amplitude du courant alternatif engendré par l'oscillateur augmente d'une valeur minima à une valeur maxima à peu près instantanément quand s'a- morcent des oscillations.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre.
Cette description se réfère au dessin annexé, dont l'uni- que figure schématique représente les éléments essentiels d'un relais sensible à la capacité et conforme à l'inven- tion.
Si on se réfère plus particulièrement au des- sin, on voit que le dispositif représenté comprend un oscillateur A commandant le fonctionnement d'un relais B.
L'oscillateur A comprend un tube de décharge électronique 10 comportant une anode 12, une cathode 14, une grille 16 et un élément de chauffage de cathode 18.
Un circuit-bouchon oscillant est couplé avec le tube 10 ; il consiste en une bobine 20 connectée en parallèle avec un condensateur 22, une extrémité de ce circuit en parallèle étant mise à la terre en 26.
La cathode 14 du tube 10 est connectée à la borne centrale
<Desc/Clms Page number 3>
de la bobine 20. L'anode 12 du tube 10 est couplée par l'intermédiaire d'un condensateur de blocage 24, avec l'extrémité du circuit-bouchon oscillant mise à la terre en 26. La cathode est ainsi maintenue à un certain poten- tiel alternatif par rapport à la terre. Une fuite de grille est prévue et se présente sous la forme, d'une résistance
28 connectée entre la grille 16 et la cathode 14.
L'énergie est fournie au dispositif par un transformateur 30, dont l'enroulement primaire est connec- té à une source de courant alternatif. Un enroulement se- condaire 32 du transformateur 30 a une borne connectée à la terre et l'autre borne connectée à l'anode 12 par l'intermédiaire d'une bobine 34 du relais B. Un conden- sateur approprié 36 peut être connecté en parallèle avec la bobine 34.
Un dispositif est prévu pour commander des oscillations ; il se présente sous la forme d'un poten- tiomètre capacitif comprenant un condensateur 38 connecté en série avec un condensateur variable 40. Ce circuit en série est connecté en parallèle avec le circuit-bouchon oscillant, le condensateur variable 40 étant connecté à l'extrémité de ce circuit se trouvant du côté de la prise de terre 36, tandis que le condensateur 38 est con- necté à l'autre extrémité de ce circuit.
La grille 16 du tube 10 est connectée à la jonction entre les conden- sateurs 38 et 40. Dans cette disposition, le circuit d'entrée du tube 10 de décharge électronique est connecté comme la branche de détection d'un pont électrique, dont les condensateurs 38,40 et la bob ine 20 forment les branches et dont la diagonale équilibrée est connectée Par une extrémité à la grille 16 et par l'autre extrémité à la cathode 14.
Avec l'oscillateur décrit jusqu'à présent, des oscillations sont entretenues quand la grille 16 est excitée par une composante de voltage alternatif dont la phase est opposée à celle du voltage alternatif apparais-
<Desc/Clms Page number 4>
sant à l'anode 12. Si le rapport des impédances entre les deux moitiés de la bobine 20 est plus grand que le rapport des impédances entre les condensateurs 38, 40 la grille 16 est alimentée par un potentiel alternatif d'une phase appropriée pour amorcer et entretenir des oscillations.
Cependant, si on augmente la capacité du condensateur 40, ou si on diminue son impédance, l'amplitude du potentiel alternatif appliqué à la grille 16 diminue et l'amplitude des oscillations diminue également.
Une variation progressive de la capacité du condensateur 40 modifie l'amplitude des oscillations depuis 0 jusqu'à une certaine valeur maxima dépendant des caractéristiques du tube 10. Un tel changement de la ca- pacité du condensateur 40 rend la grille 16 positive par rapport à la cathode 14 ; en résulte un courant de grille et l'établissement d'une polarisation à courant continua travers la fuite de grille 28. Cette polarisation atteint un niveau qui limite l'amplification du tube 10, de telle sorte que l'on obtient finalement un point de fonctionnement stable.
Dans les conditions d'absence d'oscillation, aucune polarisation n'est produite et le tube 10 laisse passer un courant de plaque maximum. Au contraire, dans les conditions d'oscillation maxima, une polarisation maxi- ma est produite et le tube 10 laisse passer un courant de plaque minimum. Ainsi, on voit qu'en augmentant pro- gressivement la rétroaction depuis 0 jusqu'à un maximum, le courant de plaque diminue progressivement depuis une valeur maxima jusqu'à une valeur minima.
Les relais électriques possèdent une carac- téristique bien connue, qui consiste dans le fait qu'il faut un courant plus intense pour déplacer l'armature jus- qu'à sa position d'attraction que pour la maintenir dans cette position.
<Desc/Clms Page number 5>
Ainsi, si un relais sensible à la capacité doit fonctionner entre sa position de travail et sa position de repos, en réponse à de petites variations de la capacité du conden- sateur variable 40, la variation du courant de plaque @ doit être relativement importante par comparaison aveu la variation de la capacité de ce condensateur. Pour ob- tenir ce résultat, on prévoit un moyen pour appliquer une polarisation positive à la grille 16 pendant les alternances positives de l'énergie électrique alimentant le tube 10. A cet effet, l'enroulement secondaire 32 du transformateur 30 est connecté à la grille 16 par l'inter- médiaire d'une résistance 42.
Avec une telle disposition la variation de la capacité du condensateur 40, en vue de produire un potentiel alternatif ayant la phase voulue pour amorcer et entretenir des oscillations, provoque une augmentation sensiblement instantanée de l'amplitude des oscillations, depuis une valeur minima jusqu'à une valeur maxima, et produit dans le courant de plaque une modifi- cation instantanée d'une amplitude suffisante pour action- ner l.e relais B. De même, quand la capacité du condensa- teur 40 est réduite en dessous de la valeur pour laquelle le potentiel alternatif d'alimentation de la grille 16 possède la phase voulue pour mettre fin aux oscillations, il en résulte une réduction instantanée du courant de pla- que.
Si on suppose que le transformateur 32 est connecté à un secteur alternatif d'alimentation à 60 cycles, la capacité du condensateur 40 est sensiblement plus petite que celle du condensateur 38 et le tube 10 oscille pendant les alternances positives en atteignant une ampli- tude maximum au sommet des alternances positives du secteuro Cette amplitude, qui est commandée par le gain du tube et par la polarisation automatique, engendrée par l'action de redressement de lagrille et développée dans la fuite
<Desc/Clms Page number 6>
de grille 28, diminue quand la capacité du condensateur 40 augmente, puisque la valeur de la rétroaction est réduite par la diminution du rapport des impédances entre les condensateurs 38,40.
Quand la capacité du condensateur 40 est réduite davantage, la rétroaction subit également une nouvelle réduction, jusqu'au moment ou la rétroaction d'une phase appropriée est insuffisante pour entretenir les oscillations. Une variation appréciable de la capacité du condensateur 40 est nécessaire pour faire varier 1 pli- tude des oscillations de 0 à sa valeur maxima, et cette va- riation est progressive. En plus de cette variation progres- sive de l'amplitude des oscillations, le courant de plaque passe d'un minimum à un maximum, et le relais B peut fonc- tionner quand le courant est maximum au voisin de son maxi- mum.
Le but de l'invention est d'éliminer cet effet progressif des changements de la capacité du conden- sateur 40, aux environs du point de fonctionnement, de manière que le tube 10 soit soumis à une transition compa- rable pour ainsi dire à une action de déclic, quand le circuit passe de l'état oscillant à un état non oscillant et vice-versa. 'Une telle transition élimine pour toutes les applications pratiques, l'action progressive de la capacité du condensateur 40, et rend ainsi le circuit oscillateur extrêmement sensible autour du point de fonction- nement.
Ce but est atteint en connectant la grille 16, par l'intermédiaire d'une grande résistance 42 de l'ordre de 1 mégohm, au secteur d'alimentation alternatif, de manière que le voltage de plaque et le voltage de grille fournis par le secteur soient en phase. Il faut remarquer que l'addition d'un dispositif,en vue de fournir une pola- risation positive au tube quand il n'oscille pas, ne sur- monte pas la polarisation négative engendrée par les os- cillations quand le circuit oscille, et que le courant du
<Desc/Clms Page number 7>
circuit de plaque n'augmente pas à partir de sa valeur normalement engendrée sans l'addition de ce potentiel de polarisation de grille.
L'effet total de l'introduction d'un poten- tiel additionnel de grille en phase avec le voltage de pla- que est de rendre le tube 10 plus conducteur qu'il ne le serait sans l'addition de ce potentiel, en permettant ainsi le passage instantané de l'état oscillant à l'état non os- cillant ou vice versa pour de petites variations du poten- tiel de grille induit par le circuit-bouchon. On voit, d'après ceci, que pour de petites variations de la capacité du condensateur 40, autour du. point critique, le changement de rétroaction peut déclencher le tube pour le faire passer à l'état oscillant ou à l'état non oscillant, grâce à quoi un courant maximum ou un courant minimum est obtenu presque instantanément dans le circuit de plaque, sans pas- ser par des stades intermédiaires d'augmentation ou de dimi- nution du courant.
On a constaté également qu'en appliquant ainsi une polarisation positive à la grille du tube oscilla- teur 10, pendant les alternances positives du secteur d'ali- mentation, on réduisait à un minimum les variations produites dans les caractéristiques des circuits par les variations du secteur d'alimentation. Par conséquent, avec la dispo- sition décrite, le rapport entre les capacités du conden- sateur 38 et du condensateur 40, rapport nécessaire pour amorcer des oscillations, reste sensiblement le même malgré les variations du voltage d'alimentation.
Les techniciens comprendront que l'on peut apporter de nombreuses modifications au mode de réalisa- tion décrit ici, sans sortir pour cela du domaine de l'invention.