Dispositif mesureur de tension à plage variable d'amplification de lecture
Les appareils de mesure électrique ne permettent pas d'obtenir généralement une précision de lecture supérieure à 0,2 0/o. On ne peut donc déceler, au moyen de tels appareils, des variations de la grandeur à mesurer lorsque l'amplitude de ces variations est inférieure à 0,2 0/o. Dans certains cas, par exemple, il est nécessaire de s'assurer que la grandeur considérée est constante, de sorte que la sensibilité des appareils de mesure est alors insuffisante.
Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient en réalisant un dispositif mesureur de tension électrique qui assure une précision de lecture supérieure à celle généralement obtenue par les appareils usuels de mesure électrique. I1 suffit, naturellement, d'assurer cette précision entre des limites prédéterminées, lesquelles sont variables suivant chaque mesure à effectuer.
A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif mesureur de tension électrique à plage variable d'amplification de lecture, caractérisé en ce qu'il comprend un pont de Wheatstone, associé ou non à un voltmètre, dont une des branches comporte une lampe électronique, la grille de cette lampe électronique étant reliée à un point variable d'un diviseur de tension inséré dans la branche adjacente du pont côté cathode, de façon que l'équilibre du pont puisse être obtenu pour une valeur prédéterminée de la tension appliquée aux-bornes au moyen d'une position appropriée du point variable et que tout écart à partir de cette valeur soit indiqué par le galvanomètre.
Ce dispositif se différencie des appareils existants en ce que le zéro de la graduation de l'appareil auxiliaire, c'est-à-dire du galvanomètre, ne correspond pas à la tension zéro, mais à une valeur quelconque de la tension, par exemple 30, 60, 100 volts, etc. De plus, une variation de tension, correspondant à une indication d'une division unité de la graduation du voltmètre classique, se traduit sur le cadran du galvanomètre par une variation d'indication de plusieurs divisions, augmentant ainsi considérablement la précision de lecture. La déviation dudit galvanomètre est proportion nelle à l'écart présenté par la tension à mesu rer avec la valeur choisie correspondant à l'équilibre du pont, réalisant ainsi une échelle linéaire.
Dans des formes d'exécution particulières de l'objet de l'invention, on remarque les caractères principaux suivants, pris en combinaison ou séparément : a) Le point variable du diviseur de tension est
réalisé par le curseur d'un potentiomètre; b) Un voltmètre est branché entre les bornes
du pont, afin de pouvoir amener le curseur
du potentiomètre en un point tel que l'équi
libre du pont soit obtenu pour certaines
valeurs de la tension; c) Le point variable du diviseur de tension
est réalisé par des prises fixes établies sur
ledit diviseur de tension.
Afin de mieux faire comprendre l'invention, en même temps qu'à titre d'exemple de réalisation nullement limitatif, une forme d'exécution est ci-après décrite et représentée schématiquement au dessin annexé.
Sur ce dessin, le dispositif comprend essentiellement un pont de Wheatstone, dont les quatre branches sont représentées respectivement en 1, 2, 3, 4, la diagonale de mesure en 5, les bornes en 6, 7, entre lesquelles est branché un voltmètre 8, une lampe électronique (une triode) 9 étant insérée dans la branche 1, et la branche 2 comportant un potentiomètre 10 dont le curseur 1 1 est relié à la grille 12 de la lampe. La cathode 13 de cette dernière se trouve reliée au sommet 14 de la branche 2 comportant le potentiomètre, tandis que la plaque 15 est reliée au sommet 16 de la branche 3. Une source de polarisation 17 est insérée entre la grille 12 et le curseur 11.
Ce pont comporte, de manière connue, une résistance 18 dans la branche 3 et une résistance 19 dans la branche 4. Enfin, dans la diagonale de mesure 5, sont insérés un microampèremètre ou galvanomètre 20, une résistance variable 21 et un redresseur 22, branché de telle façon que le courant ne passe que dans un seul sens dans la branche 5.
On comprend que pour chaque tension initiale VO, variable à volonté, appliquée aux bornes 6, 7 du dispositif, il existe une position du curseur du potentiomètre qui conduit à l'équilibre du pont. Le microampèremètre 20 indique alors zéro. On démontre que la tension VO venant à varier pour prendre une cer taine valeur r V, il en résulte la naissance d'un courant i e dans le microampèremètre, propor- tionnel à la différence
V-V0 : iQ = K(V-V0)
Un choix judicieux des différents organes du pont permet d'obtenir un coefficient de proportionnalité K satisfaisant, suivant l'augmentation de précision désirée pour la lecture.
Ainsi, par exemple, en utilisant un voltmètre ordinaire de sensibilité 0-150 volts, on peut agir sur les différentes positions de l'organe de réglage, c'est-à-dire du curseur, dans l'exemple ci-dessus, afin qu'elles correspondent à des valeurs successives de V,, allant de 10 en 10 volts, et faire en sorte que la graduation complète 0-100 du microampèremètre corresponde également à cet intervalle de 10 volts.
I1 en résulte qu'une variation de 10 volts se traduit sur le voltmètre ordinaire par un déplacement de t'aiguille d'une division, et sur le microampèremètre par une déviation de 10 divisions de sa graduation, ce qui augmente de 10 fois la précision de lecture.
D'autres formes d'exécution sont possibles.
C'est ainsi qu'on pourrait réunir dans un n même boîtier le voltmètre et le microampèremètre.
Les éléments du pont étant des organes peu encombrants, à la place du curseur 11, on pourrait prendre des prises variables sur la résistance 10. Un commutateur choisirait, pour un certain nombre de valeurs VO, par exemple 40, 60, 50 ... 100, les prises appropriées, étalonnées une fois pour toutes, lors de la construction de l'appareil.
En poussant plus loin la simplification, on pourrait supprimer le voltmètre 8. Un commutateur supplémentaire permettrait de brancher le microampèremètre, soit entre 6 et 7, soit dans la diagonale 5, puisque cet appareil peut fonctionner également en voltmètre en ajoutant une résistance en série. On pourrait également supprimer le redresseur de la diagonale de mesure et utiliser un galvanomètre à zéro central, de façon à déceler toute variation de la tension mesurée autour d'une valeur choisie à l'avance.
Enfin, le dispositif pourrait également être utilisé comme relais de tension mini-maxi, ou de signalisation, fonctionnant dans des limites très rapprochées à cause de la précision très augmentée permettant de prévoir des contacts mobiles ou non, suffisamment écartés pour un intervalle de tension très réduit.