Dispositif indicateur du taux de changement d'un potentiel continu.
La présente invention se rapporte à un dispositit d'indication du taux de change ment d'un potentiel continu. Ce dispositif se prête avantageusement à l'indieation du taux de changement d'un phénomène physique qui sera traduit en un potentiel continu en vue d'obtenir l'indication désirée.
L'invention est basée sur l'idée de noter les valeurs instantanées d'une tension électrique continue à des intervalles de temps prédéterminés, de comparer chaque valeur notée avec la valeur précédente et d'indiquer l'importance et le sens de la variation. Si l'on doit indiquer la valeur de la variation d'un autre phénomène physique, on traduit d'abord ce phénomène physique en une tension continue qui lui correspond, de toute manière connue, et on indique ensuite la valeur de la variation de cette tension continue.
Le dispositif selon la présente invention polir indiquer le taux de changement d'un potentiel continu comprend des moyens pour percevoir les valeurs instantanées de la tension à des intervalles de temps prédéterminés, des moyens pour emmagasiner lesdites valeurs instantanées pendant des périodes supérieures à ces intervalles de temps et des moyens pour indiquer la différence entre la valeur emmagasinée au début de chaque intervalle de temps et celle qui est emmagasinée au début de l'interva]le de temps précédent.
Les moyens d'emmagasinage peuvent comprendre deux capacités et des moyens pour appliquer alternativement la tension électrique essayée à l'une ou à l'antre de ces ca pacités au début de chaque intervalle de temps.
Selon une variante, lesdits moyens d'em- magasinage peuvent comprendre un dispositif qui modifie alternatirement l'une ou l'autre de deux tensions au début de chaque intervalle de temps, de faqon telle qu'elles correspondent aux valeurs instantanées respectives de la tension en essai.
Dans le premier cas, les moyens indica teurs peuvent comprendre : un voltmètre à lampe, qui peut comprendre deux tubes, les capacités étant connectées chacune à l'une des électrodes de commande des tubes, deux résistances, une dans le circuit anodique de chaque tube, un indicateur connecté de fa con à in diquer la différence de la chante de tension dans les résistances et des moyens pour inverser la connexion de l'indicateur pendant chaque intervalle de temps. Les résistances sont placées, de préférence, dans les conducteurs de cathode des tubes.
A titre de variante, le dispositif de modification des deux tensions peut comprendre deux potentiomètres en parallèle avec une source de tension et des moyens pour déplacer alternativement l'un ou l'autre des curseurs de ces potentiomètres jusqu'à des positions pour lesquelles la tension entre le curseur déplacé et une borne du potentiomètre correspondant équivaut à la valeur instan tanée de la tension en essai. Dans ce cas, les moyens indicateurs peuvent comprendre un indicateur donnant la différence de potentiel entre lesdits curseurs, des moyens étant prévus pour inverser la connexion de l'indieateur pendant chaque intervalle de temps.
Les moyens de déplacement peuvent comprendre deux moteurs électriques inversables, chacun déplaeant le curseur de l'un des potentiomètres, ces moteurs étant commandés par un relais polarisé disposé de façon à être excité par la perception de la tension en essai si la tension entre le curseur respectif et l'extrémité du potentiomètre respectif ne correspond pas audit potentiel en essai et tant que cette correspondance n'est pas réalisée.
Le relais polarisé peut être excité an moyen de deux tubes, le potentiel en essai et la tension entre le curseur et l'extrémité du potentiomètre correspondant étant appliqués en opposition à l'électrode de commande des tubes, le relais polarisé étant ainsi actionné dans un sens ou dans l'autre suivant la différence entre ladite tension en essai et ladite tension potentiométrique. Le moteur correspondant tourne dans l'un ou l'autre sens et déplace, par suite, le curseur correspondant dans l'un ou l'autre sens, jusqu'à ce que la tension potentiométrique soit égale à la tension en essai.
Pour rendre l'invention plus claire, on se référera maintenant au dessin annexé, qui représente, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 en représente une première òrme d'exécution.
La fig. 2 indique plusieurs enregistrements de l'indicateur.
La fig. 3 montre une variante du dispositif de la fig. 1.
La fig. 4 montre une seconde forme d' exé- cution.
Dans toutes les figures, les memes éléments sont désignés par les mêmes référenees.
Si l'on se réfère d'abord à la fig. 1, on voit qu'il est prévu deux triodes V1 et V2 ayant des cathodes K1 et h2, des électrodes de commande G1 et G2 et des anodes A1 et
A2, respectivement. Les anodes Ai et A2 sont connectées l'une à l'autre, ainsi qu'à la borne positive H. T. d'une source de tension anodique. Les cathodes K1 et K2 sont à chauffage indirect, de toute manière connue, les éléments chauffantes et les circuits de chauf- fage n'ayant pas été représentés sur la figure.
Les électrodes de commande G1 et G2 sont connectées respectivement à des condensateurs à faibles fuites C1 et C2, la borne libre de chaque condensateur étant mise à la terre.
Les électrodes de commande G1 et G2 sont connectées également à un inverseur B1 de fa çon à permettre aux électrodes de commande
G1 et G2 et aux condensateurs C1 et C9 d'être connectés alternativement au contact il de l'inverseur, qui mène à une borne d'entrée I, la tension en essai étant appliquée à cette borne d'entrée I et à une seconde borne d'en- trée II qui est mise à la terre. La cathode K1 est connectée à une résistance de charge R1 et la cathode K2 à une résistance de charge 112, les antres extrémités de ces résistances 111 et R2 étant connectées à une résistanee d'équilibrage 116 ayant une prise réglable mise à la terre.
Un appareil indicateur M est connecté aux cathodes K1 et K2 au moyeu des constacts B2 et B3 d'un commutateur inverseur; cet indicateur 31 a une aiguille indica trice 1X qui, à sa position médiane de repos, indique une tension nulle et qui, lorsqu'elle dévie dans un sens ou dans l'antre, indique des tensions positives on négatives. Les con- tacts inveseurs A, B1, B2, B3 sont, de préférence, des contacts de relais, les contacts B1.
B2, B3 étant actionnés par un seul relais (non représenté sur la fig. i) suivant une cadence déterminée par rapport à ml autre relais (non représenté sur la fig. 1) actionnant le contact A.
Le dispositif décrit fonctionne cumme snit:
Si l'on suppose qu'au début les condensateurs C1 et C2 ne sont pas chargés, que la prise de la résistance R6 a été réglée de telle sorte que l'aiguille m de l'appareil indicateur
M est à sa position médiane de zéro, que tous les contacts sont aux positions représentées sur la fig. 1, que l'intervalle de temps prédéterminé est d'une minute et qu'une tension dont on a à déterminer la valeur de la variation est appliquée entre les bornes d'entrée I et Il; à un certain moment initial, le contact A est fermé momentanément, ce qui charge le condensateur C1 à une tension, par exemple +e, égale à la valeur instantanée de la tension en essai.
L'électrode de commande
G1 du tube V1 supporte la tension +e, ce qui provoque une variation du courant anodique dans ce tube V1 et une variation correspondante de la chute de potentiel dans la résistance R1. Entre les cathodes K1 et K2 se produit une différence de potentiel qni provoque une déviation de l'aiguille W de l'appareil indicateur M, par exemple vers la gauche, ainsi qu'ou l'a indiqué sur la fig. 2a, sens qui correspond aux tensions négatives.
Cependant, aussitôt que le contact 1 est ou- vert à nouveau, les contacts B1, 112, B3, s'inversent. Ceci provoque une déviation de l'aiguille W de l'indicateur 31 vers l'antre côté, c'est-à-dire vers la droite, comme on l'a représenté sur la fig. 2, et l'indication d'une tension positive +e. Ceci signifie que la tension appliquée aux bornes d'entrée I et II de l'appareil a passé de zéro à la valeur +e.
Après une minute, c'est-à-dire au début du second intervalle de temps,, le contact A est de nouveau fermé momentanément et si, dans l'intervalle, la tension appliquée aux bornes d'entrée I et II n'a pas varié, le condensateur
C2 est alors chargé au potentiel + e. L'électrode de commande G2 supporte la même tension et le courant de décharge dans le tube V2 est modifié de la même manière que celui du tube V1 l'a été antérieurement, ce qui provoque une chute o de potentiel correspondante dans la résistance R2, de telle sorte que la différence de potentiel entre les cathodes K1 et K2 est nulle.
Par suite, l'aiguille W de l'in dicateur 1 31 revient à sa position du zéro ainsi que le montre la fig. 2c. Lorsque le contact A est de nouveau ouvert, les contacts B1, B2, 113 s'inversent, mais cela n'a pas d'action sur l'indication de l'appareil 31 qni indique correctement une variation de tension nulle pendant l'intervalle de temps précédent.
On supposera maintenant qu'à la fin de la seconde minute, c'est-à-dire au début du troisième intervalle de temps, la tension appliquée aux bornes d'entrée I et II du dispositif a baissé à la valeur +2/3e. Lorsque le contact A se ferme, la tension sur le condensateur C1 est réduite à +2/3e, alors que le condensateur C2 reste chargé au potentiel précédent +e.
La différence de potentiel entre les cathodes K1 et K2 correspond donc à la valeur-1/3e (c'est-à-dire 2/3e-e), et provoque la déviation de l'aiguille W de l'appareil 31 vers la droite, dans une position correspondant à + 1/3e, comme indiqué en pointillé sur la fig. 2d, Lorsque le contact A s'ouvre à nouveau, les contacts 111, B2, B3 s'inversent, de sorte que la différence de potentiel appliquée à l'appareil 31 est inversée et l'aiguille W de cet appareil prend la position représentée en trait plein sur la fig. 2d, position qui correspond à la tension -1/3 e, l'aiguille indique cor reetemont que la tension appliquée aux bornes d'entrée I et II du dispositif a diminué de 1/3e.
On supposera qu'à la fin de la troisième minute, c'est-à-dire au début du quatrième intervalle de temps, la tension appliquée aux bornes d'entrée du dispositif est réduite de la même quantité, c'est-à-dire de +1/3e. Lorsque le contact A se ferme, le condensateur C2 est chargé au potentiel +1/3e, ce qui ramène l'aiguille W de l'appareil de mesure 31 à la position indiquée en pointillé sur la fig. 2ei, la différence de potentiel entre les cathodes K1 et K2 étant 1/3-2/3e=-1/3e.
Après l'ouverture du contact A, les contacts B1, B2, B3 s'inversent à nouveau et l'aiguille W prend sa position -1/3e indiquée en trait plein sur la fig. 2d, c'est-à-dire que l'appareil 31 indique de nouveau correctement la tension -1/3e correspondant à la diminution de la tension appliquée aux bornes d'entrée I et II du dispositif.
On vérifiera aisément qu'au début de chaque intervalle de temps, à la fermeture du contact A, l'appareil de mesure M indique la variation de potentiel pendant l'intervalle de temps précédent, momentanément avec le signe incorrect, qui est cependant corrigé aussitôt que le contact A s'ouvre et que les contacts B1,
B2, B3 se sont inversés. Lorsque les contacts
B1, B2, B3 ont été actionnés, la valeur de la modification de la tension sur les bornes d'entrée I et II du dispositif est indiquée avec le signe correct. On voit également que le potentiel de l'une des cathodes Ki, R2 correspond à la tension en essai au début de l'intervalle de temps auquel la lecture est faite, alors que le potentiel de l'autre cathode correspond à la tension en essai au début de l'intervalle de temps précédent.
Ainsi, l'indication de l'appareil de mesure iii correspond à la différence entre ces potentiels de cathode, c'est-à-dire à la valeur de la modification de la tension en essai pendant l'intervalle de temps précédent.
Des variantes du dispositif décrit sont possibles. Par exemple, comme on l'a représenté sur la fig. 3, les tubes employés peuvent être des pentodes V10 et V20, dont les grilles d'arrêt Sgl et 5g2 sont reliées directement aux cathodes El et K2, respectivement.
Les grilles écrans Si et 52 sont polarisées au moyen de résistances R3 et R4, dont les prises sont réglables pour équilibrer les conductances mutuelles des pentodes. Les condensateurs C1 et C2 sont connectés en série avec des résistances R5 et R8, respectivement, pour réduire les fuites. Une résistance variable R7 sert à régler la sensibilité de l'appareil de mesure lJi. Pour le reste, le dispositif est semblable à celui de la fig. 1 et l'on pense qu'il ne nécessite pas d'explications supplémentaires.
Dans la seconde forme d'exécution représentée sur la fig. 4, on utilise deux triodes V il et V 21 dont les anodes sont reliées l'une à l'autre ainsi qu'à la borne positive H. T. d'une source de tension anodique. L'électrode de commande de la triode V21 est mise à la terre et celle de la triode V11 est connectée à la terre par une résistance R 61. La borne d'entrée positive du dispositif et la grille de commande de la triode V 11 sont connectées à un interrupteur A 11 qui est normalement ouvert.
La cathode de la triode V 11 est con nectée à une résistance R 31 et celle de la triode V 21 à une résistance R 41, les autres extrémités de ces résistances R 31 et R 41 étant connectées à une résistance R71 qui a une prise réglable reliée à la terre. Un relais polarisé Z est relié aux cathodes des triodes
V 11 et V 21. Une source de tension eontinue R, dont la borne positive est mise à la terre, est shuntée par deux potentiomètres R 11 et
R 21. Chacun de ces potentiomètres est muni d'un curseur Si et 52, respectivement, qui peut être connecté alternativement à la borne né- gative d'entrée au moyen de contacts inverseurs B 11.
Un appareil de mesure 31, ayant une aiguille indicatrice W, est connecté au moyen des contacts B 21 et B 31 d'un inverseur au curseur S 1 et à une des extrémités d'une résistance variable R 51, dont l'autre extrémité est reliée au curseur S 2. Le curseur
S 1 peut glisser le long du potentiomètre R 11, au moyen d'un moteur électrique Uli, et le curseur S 2 peut glisser le long du potentiomètre R21, au moyen d'un moteur électrique
U21, les moteurs étant disposés de faeon à tourner alternativement lorsque le relais polarisé Z est actionné, comme on l'a indiqué en pointillé, le: sens de leur rotation dépendant du sens dans lequel le relais polarisé Z est excité.
Le dispositif fonctionne connue suit:
La tension continue en essai est appliquée aux bornes d'entrée. An moyen de l'inverseur
B 11, les curseurs S 1 et S 2 sont connectés alternativement à la borne négative d'entrée.
Lorsque l'inverseur B 11 a la position représentée sur la fig. 4 et que l'interrupteur A il est fermé, la borne positive d'entrée est con nectée à l'électrode de commande de la triode
V 11 et la tension prélevée par le curseur S 2 sur le potentiomètre R 21 est en série, mais en opposition avec la tension en essai. Si le cur- seur S 2 prélève sur le potentiomètre R 21 une tension égale à la tension en essai, la tension de commande de l'électrode de commande de la triode V il est nulle. La prise de la résistance R71 est réglée de telle manière que, dans ce cas, le relais polarisé Z ne soit pas actionné.
Si, d'autre part, la tension prélevée par le curseur S 2 n'cst pas égale à la tension en essai, le relais polarisé Z est actionné et provoque la rotation du moteur t 21 dans ml sens ou dans l'autre, suivant le sens dans lequel le relais polarisé Z est excité. Le curseur
S 2 est ainsi déplacé sur Je potentiomètre R 21, jusqu'à ce que la tension qu'il prélève soit égale à la tension aux bornes d'entrée du dispositif, ce qui désexeite le relais polarisé Z et arrête la rotation du moteur U 21. L'interrup- tueur. il est ensuite ouvert et les contacts inverseurs B 11, B 21, B 31 s'inversent.
A un intervalle de temps prédéterminé, 1 'intcrrup- teur est refermé et si alors la tension en essai et la tension prélevée par le curseur S1 sur le potentiomètre R il ne sont pas égales entre elles, le relais polarisé Z est actionné et provoque la rotation du moteur U 11, qui déplace le curseur S 1 sur le potentiomètre R 11 dans le sens convenable, jusqu'à ce que la tension prélevée par le curseur S 1 soit-égale à la valeur de la tension en essai. L'interrupteur. il est ouvert et les contacts inverseurs B 11, B 21,
B 31 s'inversent à nouveau.
Ou verra aisément que, chaque fois que les contacts B 11, B 21, B 31 s'inversent, l'aiguille
W de l'appareil de mesure 31 indique la diffé- rence de tension existant entre les deux curseurs avec le signe correct, par suite de l'inversion de ses connexions par les contacts inverseurs B 21 et B 31, c'est-à-dire qu'elle indique correetement, la variation de la tension en essai pendant l'intervalle de temps précédent. On notera également que la tension aux bornes d'entrée au début de chaque intervalle de temps correspond à la tension prélevée par l'un des deux curseurs, lorsqu'il s'est arrêté.
IJa tension prélevée est emmagasinée de fanon à pouvoir être comparée au moyen de l'appareil de mesure à la tension prélevée de façon analogue par l'autre curseur, au début de l'intervalle de temps suivant.
Des modifications aux dispositifs décrits sont possibles. Par exemple, l'appareil de mesure peut être court-circuité pendant la période comprise entre la fermeture de l'interrupteur A 11 ou A et l'actionnement ultérieur des contacts inverseurs B 1, B 2, B 3, ou B 11,
B21, B31, respectivement, cie façon à éviter une déviation momentanée de l'aiguille W de l'appareil de mesure 31 dans le mauvais sens.
Par ailleurs, l'appareil de mesure représenté sur les fig. 1 et 3 n'est pas nécessairement conneeté directement aux cathodes, mais peut être connecté à des prises convenablement choisies sur les résistances R 1 et R 2. Ces résistanees R 1 et R 2 peuvent, si on le désire, être placées dans les conducteurs d'anode des tubes, au lieu de l'être dans les conducteurs de cathode, comme on l'a représenté.
Le dispositif peut être employé pour indiquer la valeur de la variation d'autres phénomènes physiques qui peuvent être traduits en tensions continues correspondantes. Par exemple, la valeur de la variation de la fréquence d'un courant électrique alternatif peut être indiquée. De même, il peut indiquer la valeur de la variation d'un courant éleetrique, de l'intensité d'une puissance lumineuse, de la température, d'une intensité lumineuse, d'une pression, de positions mécaniques, de phénomènes chimiques tels que les valeurs du pii, de la valeur de résistances. Dans tous les cas de ce genre, l'appareil de mesure peut être gradué de façon convenable pour permettre de lire la valeur de la variation en unités convenables.