Procédé pour la détermination du défaut d'équilibre existant entre deux dispositifs électriques. La précision suivant laquelle l'équilibre doit avoir lieu dans certains cas entre deux dispositifs électriques, tels qu'une ligne télé phonique et son circuit équilibreur, est de la plus haute importance en téléphonie ou en télégraphie, car l'efficacité de transmission de certains appareils dépend du défaut d'équilibre qui peut se produire entre les deux dispositifs c'est à-dire dans le cas envisagé entre la ligue et le circuit équilibreur qui lui est annexé.
Par exemple l'amplification maximum permise pour titi amplificateur donné est limitée suivant l'importance de ce défaut d'équilibre et il est par conséquent nécessaire de mesurer fréquem ment la valeur de celui-ci. Jusqu'à ce jour, cette détermination se faisait en mesurant séparément l'impédance de la ligne et de son circuit équilibreur, et en traçant des courbes représentatives de ces mesures qui permettent alors une comparaison facile. Cependant ce procédé est particulièrement lent, et il est désirable d'obtenir des moyens par lesquels le défaut d'équilibre existant pour une fré quence quelconque résulte d'une simple lecture.
L'invention se rapporte à un procédé pour la détermination du défaut d'équilibre existant entre deux dispositifs électriques reliés l'un à l'autre, pour n'importe quelle fréquence du courant utilisé. Suivant l'inven tion, les dispositifs électriques sont connectés à une source de courant présentant la fré quence envisagée, et la différence entre les chutes de potientiel se produisant dans les dits dispositifs est utilisée pour mesurer ledit défaut d'équilibre.
Le dessin ci=joint donne à titre d'exemple deux formes de réalisation de l'objet de l'in vention. La fig. 1 montre schématiquement l'arrangement adopté pour la détermination du défaut d'équilibre existant entre une ligne de transmission et le circuit équilibreur qui lui est adjoint, tandis que la fig. 2 montre la modification qui doit être apportée à l'ar rangement de la fig. 1 pour obtenir la deuxième forme de réalisation envisagée ici.
Dans l'arrangement montré sur la fig. 1, la ligne de transmission et le circuit équilibreur sont connectés en série l'un avec l'autre par l'enroulement secondaire d'un transformateur dont l'enroulement primaire renferme une source de courant de fréquence variable. Si la ligne et le circuit sont parfaitement équi librés, c'est-à-dire si leurs impédances sont exactement les mêmes, la chute de voltage dans la ligne est la même que la chute de voltage dans le circuit équilibreur. Les points milieux de l'enroulement secondaire présentent alors le même potentiel, et aucun courant rie passe à travers un circuit connecté en ces points. Si un défaut d'équilibre se produit, du courant traverse ledit circuit, et l'intensité de celui-ci dépend de la valeur de ce défaut d'équilibre.
On voit donc que l'ensemble formé par le transformateur, la ligne et le circuit équilibreur constitue un arrangement de circuits qui transmet un courant d'une certaine intensité au circuit connecté aux points milieux du transformateur, et cette intensité est conforme au défaut d'équilibre qui existe entre la ligne et le circuit équilibreur. L'efficacité de transmission de cet arrange ment peut donc servir de mesure pour déter- ininer le défaut d'équilibre. Dans la pratique téléphonique, on exprime ordinairement l'effi cacité de transmission d'un appareil quelconque par le nombre de milles de câbles standard présentant la même efficacité.
L'appareil de mesure décrit petit être disposé de manière que l'efficacité de transmission de l'arrange ment mentionné ci-dessus, s'exprime par le nombre de milles de câble équivalent à cet arrangement, ou plus simplement exprime son équivalent de transmission en milles. Plus grande est la valeur de cet équivalent, plus petit est le défaut d'équilibre.
Un des avantages de ce procédé consiste en ce que la lecture de cette mesure donne une indication directe de l'amplification maxi mum que peut fournir un translateur lorsqu'il est connecté à la ligne et au circuit équilibreur soumis à l'essai, car on a trouvé en pratique que pour certain type de translateur agissant dans les deux sens, l'équivalent de trans mission déterminé d'après ce procédé; diminué d'environ sept milles, est égale à l'amplification maximum du translateur exprimée en milles.
Evidemment l'appareil de mesure peut être construit de manière que cette valeur de sept milles soit automatiquement déduite de l'équivalent de transmission réel.
<I>L</I> et<I>N</I> indiquent respectivement la ligne et le circuit adjoint à celle-ci, entre lesquels existe un défaut d'équilibre qu'il s'agit de déterminer. Un transformateur à trois en roulements 30 relie la ligne et le circuit pendant l'essai, et l'arrangement de ses en roulements est tel que le courant traversant le primaire provoque dans la ligne et le circuit cri série un courant tel que les points milieux 31 des enroulements secondaires sont au même potentiel pourvu que le circuit et la ligne aient la même impédance, c'est-à-dire soient parfaitement en équilibre.
La différence de potentiel qui peut se produire entre ces points milieux, mesure alors le défaut d'équi libre qui existe à ce moment entre l'impédance de la ligne et l'impédance du circuit équili- breur pour la fréquence du courant s'exerçant pendant l'essai. Dans ce cas, le transforma teur transmet à un arrangement de circuits connecté aux points milieux de ses enroule ments secondaires un courant provenant de la source comprise dans son enroulement primaire et dont la valeur dépend du défaut d'équilibre existant entre la ligne et le circuit équilibreur.
On voit dès lors que l'efficacité de transmission de cet arrangement constitue une inesrire du défaut d'équilibre ainsi que cela a été exposé ci-dessus, l'appareil indi quant la valeur de ce défaut d'équilibre est disposé de manière -que cette efficacité puisse s'exprimer en un certain nombre de milles de câble standard dont l'efficacité lui est équivalente, niais il est évident que l'appareil peut être arrangé de toute autre manière afin d'exprimer cette efficacité suivant une autre unité.
L'arrangement des circuits comprend une source de courant alternatif 33 de fréquence variable, constituée de préférence par un oscillateur, et connectée à l'enroulement pri maire d'un transformateur fi dont le circuit secondaire comprend deux résistances 6 et 7 en. série. Un commutateur 8 peut relier d'une part les bornes de la résistance 7 à l'enroule- ment primaire du transformateur 30, et d'autre part un circuit de mesure M aux points milieux 31 des enroulements secondaires de ce même transformateur. L'inverse peut, si l'on veut, se produire, c'est-à-dire que le commutateur 8 peut connecter la résistance 7 aux points milieux 31 et l'enroulement primaire du transformateur 30 au circuit de mesure M.
Un courant, proportionnel à l'intensité du courant provenant de la source 32, est trans mis au transformateur 30, et du courant d'une valeur déterminée par l'équivalent de trans mission de la combinaison du transformateur, de la ligne, et du circuit équilibreur, passe dans le circuit de mesure 1V1. Ce dernier circuit comprend une impédance ajustable 9, consistant préférablement en une ligne arti ficielle, et dont l'équivalent de transmission peut être varié au moyen des index 10 et 11.
Le courant passant à travers cette ligne artificielle 9, qui constitue l'appareil indiquant la valeur du défaut d'équilibre, est transmis par un potentiomètre 12 à un élément ampli ficateur 17 dont le courant de départ, rectifié par un tube émetteur d'électrons 13, traverse une résistance 15. La chute de potentiel à travers cette résistance dépend de l'intensité du courant émis par la source 32, et pour que le dispositif indicateur utilisé dans l'ar rangement ne soit pas influencé par cette chute de potentiel, une résistance 15', égale à la résistance 15, est traversée par du courant provenant d'un rectificateur 13' con necté inductivement à la résistance 6 par l'intermédiaire d'un circuit compensateur R.
Les résistances 15 et 15' sont reliées entre elles par une de leurs extrémités, tandis qu'elles sont reliées par les extrémités restantes à un galvanomètre 14 indiquant si les cou rants traversant ces deux résistances sont égaux. Des condensateurs 18 et 18' sont placés en parallèle sur les résistances pour compléter l'action du galvanomètre.
Une résistance 50 et un condensateur 51 sont intercalés dans le circuit R afin de rendre les caractéristiques de transmission de celui-ci égales à celles du circuit de mesure pour toutes les fréquences principales qui peuvent être transmises à travers la ligne L, et par suite pour lesquelles l'équilibre doit exister entre la ligne<I>L</I> et le circuit adjoint<I>N.</I> Toutefois tout autre dispositif convenable, permettant d'atteindre ce but, peut être utilisé en remplacement de celui montré au dessin.
Au moyen du commutateur permutateur 8, on peut déconnecter le circuit de mesure du transformateur 30 et le relier directement par des connexions 40, à la résistance 7 de manière que le courant soit entièrement appli qué au circuit M dans un but d'étalonnage.
Pour étalonner le circuit de mesure, le commutateur 8 étant amené dans sa position inférieure, c'est-à-dire reposant sur les bornes de connexion 40, la source de courant 32 est réglée de manière à obtenir la fréquence voulue, et les index 10 et 11 sont amenés dans des positions telles que la ligne artificielle 9 provoque le maximum de perte de transmis sion dans le circuit 11l. Le potentiomètre 12 est alors ajusté jusqu'à ce que les courants passant à travers les résistances 15 et 15' soient égaux, ce qui a lieu quand l'aiguille du galvanomètre reste sur le zéro de l'échelle graduée.
Pour déterminer le défaut d'équilibre existant entre la ligne L et le circuit équi libreur N, le commutateur 8 est ramené sur les contacts supérieurs de telle sorte que le courant provenant de la source 32 est trans mis au transformateur 30. Ce courant n'exerce d'action sur le circuit de mesure M que con formément à la différence de potentiel créée aux points milieux 31 par suite du défaut d'équilibre qui se produit entre la ligne L et le circuit équilibreur N. Le courant qui traverse maintenant la résistance 15 est moindre que celui qui le traversait pendant l'étalonnage, et l'aiguille du galvanomètre quitte la position zéro.
L'équivalent de trans mission de la ligne 9 est alors réduit par le déplacement des index 10 et 11 jusqu'à ce que le courant dans le circuit de mesure soit ramené à sa valeur primitive, c'est-à-dire jusqu'à ce que l'aiguille du galvanomètre soit ramenée au milieu de la graduation ou point zéro. Les index 10 et 11 peuvent être disposés de manière à indiquer sur une échelle con venablement graduée le nombre de milles de câble dont il a fallu réduire l'équivalent de transmission de la ligne artificielle, cette quantité étant égale à l'équivalent de trans mission du transformateur 30 considéré avec la ligne L et le circuit équilibreur N.
Ainsi qu'il a été expliqué ci-dessus, cet équivalent mesure le défaut d'équilibre entre la ligne et le circuit soumis à l'essai. Plus grande est la valeur de l'équivalent, plus petite est l'importance du défaut d'équilibre. En outre, la valeur de l'équivalent a une signification très importante en pratique, en ce que réduit de sept railles, il représente le maximum permis d'amplification, exprimé en milles, du translateur associé avec la ligne et le circuit équilibreur. .Par une modification apportée aux appareils, on peut automatique ment déduire de l'équivalent de transmission cette quantité de sept milles.
Cette modifi cation est montrée sur la fig. 2 dont Parrange- ment compris entre les bornes<I>a', b', c', d'</I> doit être substitué à l'arrangement compris dans la fig. 1 entre les bornes<I>a, b, c, d.</I> Dans ce cas, le transformateur à trois en roulements 30 est directement connecté à la résistance 7, et les points milieux de ce transformateur sont directement connectés à la ligne artificielle 9.
Des commutateurs 43 et 44, reliés aux bornes des enroulements secondaires du transformateur 30, sont prévus pour connecter le transformateur soit à la ligne<I>L</I> et au circuit équilibreur<I>N,</I> soit à des impédances ra et l indiquées ici comme de simples résistances. Ces impédances sont d'amplitudes inégales et sont proportionnées de telle sorte qu'elles introduisent une perte de transmission entre les bornes<I>a', c' et b',</I> d', égale à environ sept milles quand les com mutateurs 43 et 44 occupent leurs bornes de gauche.
L'étalonnage du circuit de mesure est fait avec les résistances 7a et d reliées au transformateur 30, de telle sorte que lorsqu'on mesure ensuite le défaut d'équilibre existant entre la ligne<I>L</I> et le circuit<I>N,</I> les index indiquent directement un équivalent inférieur de sept milles de l'équivalent réel. L'arrangement décrit ici est pratiquement indépendant de l'intensité du courant à cause de l'emploi du circuit compensateur R qui contrebalance l'action du circuit de mesure. De plus il est aussi pratiquement indépendant de la fréquence du courant, la déformation provenant de l'amplificateur étant rendue aussi réduite que possible pour une série entière de fréquences.
De cette manière, un seul étalonnage pour une certaine fréquence, telle que par exemple 800 cycles par seconde, est suffisant pour permettre d'effectuer des mesu res même pour urne série très importante de fréquences qui comprend toutefois la fréquence pour laquelle l'étalonnage a eu lieu, et l'in tensité du courant provenant de la source 32 n'a pas besoin d'être maintenu constant pen dant l'essai. La manière suivant laquelle la valeur du courant dans le circuit de mesure est comparée à la valeur du courant dans le circuit compensateur Iv est applicable à d'autres cas que ceux indiqués, et qui sont rencontrés dans les applications électriques.
Sous ce rapport l'arrangement consiste à rendre le procédé de réduction à zéro facilement appli cable pour des mesures faites au moyen de courants alternatifs, ce procédé n'étant jusqu'à ce jour généralement possible que pour le cas de mesures effectuées au moyen de cou rants continus ou de courants alternatifs présentant toujours la même phase, comme par exemple dans les applications du pont de Wheatstone pour courants continus et alternatifs. En rectifiant les courants avant de les transmettre au galvanomètre, la mesure est rendue indépendante des phases relatives des courants et même de leurs fréquences relatives.