Micro-comparateur électronique.
La mesure d'objets de petites dimensions ou de petites différences de niveau constitue un des problèmes les plus complexes de la métrologie et, dans la plupart des cas, on a fait appel, avec des fortunes diverses, à des appareils à commande mécanique dont le type est le comparateur à micromètre. Plus récemment, on a expérimenté, en particulier pour la mesure des cavités, d'autres procédés basés sur l'écoulement d'un fluide. L'appareillage de mesure, quoique donnant des résultats très précis, nécessite malheureusement un ensemble relativement compliqué.
Un autre procédé des plus simples consiste à utiliser des variations d'une grandeur électrique (par exemple la capacité) pour traduire les variations d'une grandeur physique.
Sur ce principe, on a réalisé des comparateurs éleetroniques donnant des résultats au moins équivalents aux systèmes mécaniques ou pneumatiques.
La présente invention a pour objet un micro-comparateur électronique dans lequel les déplacements du palpeur engendrent une variation de capacité de la tête mesureuse, cette tête faisant partie d'une série de cellules en échelle à résistance et capacité qui connectent l'anode d'un tube oscillant à sa grille de commande et font partie d'un oscillateur à fréquence de fonctionnement variable, ce micro-comparateur étant caractérisé par le fait que sa tension de sortie est amplifiée dans un tube électronique sans distorsion de fréquence, dont le circuit anodique est couplé à l'entrée d'un discriminateur constitué par deux circuits résonnants série en parallèle dont les fréquences propres d'oscillation encadrent la bande des fréquences de fonctionnement injectées,
les sorties de ces circuits étant respectivement connectées à des redresseurs demi-ondes montés en série avec deux résistances qui sont reliées à un appareil sensible à la différence des courants parcourant ces deux circuits, différence qui dépend de la position du palpeur.
Dans une forme d'exécution de l'invention, le discriminateur alimente un milliampèremètre normal, comportant ou non le zéro au milieu de l'échelle.
L'invention sera mieux comprise en se reportant au dessin annexé, sur lequel la figure unique représente le schéma de principe d'une forme d'exécution de l'invention et d'une variante.
On a représenté en 1 la tête de mesure à variation de capacité constituée essentiellement par une électrode fixe 2 et par une électrode mobile 3 mise à la terre et portant le doigt de contrôle. L'électrode 2 est reliée, d'une part, à la grille 4 d'une lampe amplificatrice 5 et, d'autre part, à l'extrémité 6 d'une résistance 7, de manière à constituer une eellule d'élément déphaseur.
L'anode 8 de la lampe 5 est chargée à partir du curseur 10 par une résistance potentiométrique 9, de laquelle est dérivée la tension alternative à fréquence variable utilisée pour la mesure. A partir de l'anode 8, on a également inséré un ensemble déphaseur dont la première cellule est constituée par une résistance 11 et un condensateur 12, la deuxième par une résistance 13 et un condensateur 14, la troisième cellule étant constituée par la résistance 7 et par le condensateur G formé par la tête 1 de contrôle.
Le fonctionnement d'un tel oscillateur, connu en technique radioélectrique sons le nom de phase-shift , est tel qu'il n'entretient les oscillations que sur la fréquence correspondant à un déphasage de 1800 entre la tension existant sur l'anode 8 et la tension apparaissant sur la grille 4.
La fréquence variera lors de la variation de déphasage obtenue par un changement dans la valeur de G, ce qui est réalisé, pour la troisième cellule, par l'intermédiaire de la tête 1.
La tension à fréquence variable dérivée du point 10 est appliquée à son tour à la grille d'une lampe amplificatrice 15 dont le circuit anodique alimente un transformateur 16. Sur le secondaire du transformateur 16 se trouve branché un discriminateur permettant l'utilisation soit d'un appareil à cadre croisé, soit d 'un milliampèremètre normal.
Le discriminateur est constitué, en principe, par deux circuits accordés 17 et 18 dont les fréquences de résonance sont situées de part et d'autre de la bande de fréquences correspondant à l'utilisation de la tête mesureuse, de manière que la déviation du galvanomètresoit proportionnelle à l'écart de fréquence.
Dans le cas représenté sur la figure, le circuit 17 correspondant à une fréquence supérieure, et le circuit 18 à une fréquence inférieure à la fréquence moyenne, le courant traversant le cadre 19 croît avec la fréquence, alors que celui traversant le cadre 20 décroît avec celle-ci. Un tel appareil possède, comme on le sait, la propriété d'indiquer des rapports de courants et n'est pas sensible aux variations d'intensité causées par les variations des différentes tensions. On peut ainsi graduer l'indicateur de manière que l'aiguille parcoure toute l'échelle pour la gamme de variations de fréquence à mesurer.
Il est possible d'utiliser un milliampèremètre normal, à condition, bien entendu, que les variations de tension appliquées au diseriminateur soient faibles.
Dans un tel discriminateur, où les circuits sont 17' et 18', le courant circulant dans les résistances 20' et 19'engendre des variations de tension aux bornes de ces résistances, variations que l'on peut mesurer au moyen du milliampèremètre qui décrira ainsi toute son échelle pour la gamme de fréquences prévne.