Enregistreurs électromagnétiques

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Submitted on 1 Jan 1876

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To cite this version:

Marcel Deprez. Enregistreurs électromagnétiques. J. Phys. Theor. Appl., 1876, 5 (1), pp.5-9.

�10.1051/jphystap:0187600500500�. �jpa-00237234�

JOURNAL

DE PHYSIQUE

THEORIQUE ^ET APPLIQUÉE.

ENREGISTREURS

ÉLECTROMAGNÉTIQUES;

PAR M. MARCEL DEPREZ.

Mes recherches sur

l’emploi

^de l’étincelle d’induction

(1)

^{et des}

traces

électrochimiques

^comme moyen

d’enregistrement m’ayant

démontré leur

insuffisance, j’ai

dû étudier

l’emploi

^des

enregis-

treurs

électromagnétiques.

^{Ce sont eux}

qui

^{ont été mis en} usage, dès

l’origine

^{même des}

chronographes électriques,

par

wheatstone, Konstantinoff’,

^{Martin de}

Brettes,

etc. ; mais ils furent

générale-

ment

abandonnés,

par suite des défauts inhérents ^aux électro-ai- mants, ^sans que l’on

parût

^croire

qu’il

^fut

possible

de remédier à

ces défauts.

Un

enregistreur électromagnétique

^se compose essentiellement d’une armature

A,

soumise d’une

part

^à l’attraction d’un électro- aimant E et d’autre

part

^{à l’action d’un ressort}

antagoniste (fig. I)

en caoutchouc

C, qu’on ^peut

^enrouler

plus

^{ou moins autour d’un}

petit

^treuil

^T,

de manière à faire varier sa tension suivant les ^cas.

L’armature A est mobile autour d’un axe OO’ et

porte

^une

plume OP,

dont l’extrémité P est

appuyée légèrement

^{contre le}

cylindre

^tour-

nant du

chronographe.

^La direction de la

plume

^{doit être telle} que le mouvement

imprimé

^{à son} extrémité P soit sensiblement

paral-

lèle à l’axe du

cylindre

^{ou du moins fasse avec cet axe un}

petit angle,

(’ ) ^{Voir Journal de} Physique., ^t. IV, p. 39.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:0187600500500

Fig. J.

Le

jeu

^{de cet}

appareil

^{est facile à}

comprendre : chaque

fois que le courant est fermé ou rompu, l’armature A ^{effectue un}

petit

^mou-

vement

qu’elle

^{transmet à la}

plume P’

^on obtient ainsi sur le cy- lindre tournant une succession de

signaux

dont les distances res-

pectives

^font

connaître,

^{étant donnée la} vitesse du

cylindre,

^les

intervalles de

temps

^{écoulés entre} les fermetures et les

ruptures

^du

courant.

Au

premier abord,

^{rien ne} semble différencier cet instrument des

enregistreurs électromagnétiques déjà

^{connus et}

employés .

^{Il ne}

renferme,

^en

effet,

^aucun organe ^{nouveau et}

cependant

^{il est, dans}

son

ensemble,

le résultat de

longues recherches,

_que

je

vais exposer succinctement.

La

première

^condition que doit

remplir

^cet

appareil

^est

^d’avoir

un retard invariable. Or c’est là un résultat très-difficile à atteindre

avec les électro-aimants ordinairement

employés

^en

télégraphie,

dont le retard est en outre très -considérable . Pour réduire le retard à ses dernières

limites, j’ai

^été

obligé

^{de donner à} l’électro-aimant des dimensions

très-petites.

^Le noyau de ^fer doux n’a que ² milli-

7 mètres de diamètre et 1 o millimètres de

longueur.

Mais le retard total des indications se compose de deux

parties :

^la

première

^due

au

temps

que ^nécessite l’aimantation ou la

désaimantation,

^la

seconde due à l’inertie des

pièces

^{mobiles de}

l’appareil, qui

^mettent

un certain

temps

pour

accomplir

leurs oscillations. Si l’on

désigne

par

f

l’effort de traction

développé

^sur l’armature _{par le} ressort anta-

goniste ;

1 la distance du

point d’application

^{de cet effort à l’axe de}

^{rotation ;}

L la

longueur

^{de la}

plume ;

P le

poids

^total des organes

mobiles ;

p le _{rayon de}

giration

^{de ces} organes, par

rapport

^{à l’ axe de rota-}

tion ;

g l’accélération due à la

pesanteur,

l’accélération linéaire ^dv de l’extrémité de la

plume, lorsque

^le

courant est rompu, ^sera donnée par la formule

Si l’on compare ^{entre eux} deux

enregistreurs

^{dont toutes les}

pièces

^{mobiles sont}

homologues, k

^{étant le}

rapport

^de

similitude,

on voit que, pour ^{un même} effort de ¹ gramme, par

exemple,

^déve-

loppé

par le ^ressort

antagoniste,

^le

produit

^{L l sera} du deuxième

degré,

^tandis que le ^{moment d’inertie}

P p2

^{sera du}

cinquième

^de-

gré ;

^{il résulte de} là que l’accélération linéaire

imprimée

^{à la}

plume

sera inversement

proportionnelle

^{à k3. On a} donc intérêt à em-

ployer

^les

pièces

mobiles le

plus petites possible.

^{Les dimensions}

auxquelles je

^{me suis}

arrêté, après

^de

longs tâtonnements,

^{sont les}

suivantes :

mm

à ⁱ gramme, ^{on trouve} que l’accélération ^linéaire

imprimée

^{à l’ex-}

trémité de la

plume,

^{au moment de la}

rupture

^du courant, ^atteint

450

^mètres par seconde. Or on

peut

^faire

supporter

^{à cette} armature,

sans

produire l’arrachement,

^{un effort de}

too

grammes : l’accéléra- tion devient alors

égale

^{à 180 ooo mètres} par seconde et, ^{si la course} de la

plume

^{est de 2}

millimètres,

elle arrive à at,teindre à l’extré- mité de cette course une vitesse

égale

^à

2

^{I80 000 0,002,}

soit

près

de 27 mètres par seconde ^au bout d’un

temps

^à peu

près égal

^à

1 6700

de seconde. Le

déplacement

^de

l’armature

étant très-

petit,

^{la force du ressort}

qui agit

^{sur elle}

peut

^{être considérée}

comme constante et, par

suite,

^la

trajectoire

^{relative de la}

plume

et du

cylindre

^tournant

s’approche beaucoup

^{d’un arc de}

parabole, compris

^entre les deux traits tracés sur le

cylindre lorsque

^la

plume

est au repos, ^à l’une ou à l’autre extrémité de sa course.

La

ligure schématique

^ci-contre

(fig. 2) représente

^{un tracé}

obtenu au moyen ^{de cet}

enregistreur :

^{AB et A’B’ sont les traces}

laissées _{par la}

plume lorsque

l’armature butte contre les arrêts

qui

^limitent sa course. CC’ et EE’ sont les traces

obtenues en faisant tourner le

cylindre

^{avec une vitesse}

extrêmement

petite,

^la

première

^CC’

correspondant

^{à la}

rupture

^du couranL et la seconde EE’

correspondant

^{à son}

rétablissement. Ea1fin dD et

fF

^{sont les traces laissées}

par la

plume lorsque

^le

cylindre

^{est animé d’une vitesse}

linéaire de

4

^mètres par seconde. La sinussoïde

SS’,

tracée par le

diapason,

fait connaître la vitesse du cy- lindre. J’ai

indiqué,

^{dans la}

premières partie

^{de ce tra-}

vail,

^le

procédé

que

J’emploie

pour ^mesurer le retard de l’étincelle d’induction. Il

s’applique,

^{sans modifica-}

tion,

^{à la mesure du retard des}

enregistreurs.

^{Sur le}

fond

métallique

^du

cylindre

^{est incruste un secteur isolant d’ébo-}

nite, occupant

^{environ 20}

degrés

^de la circonférence du

cylindre.

Le courant, ^{avant de traverser}

l’enregistreur,

passe par deux frot-

teurs

métalliques, qui appuient

constamment sur le fond du cy- lindre. En

réglant

convenablement la distance de ces

frotteurs,

^on

peut

rendre aussi

petite qu’on

^veut la durée de

l’interruption

^du

Fig. 2.

9 courant

produite

^par le passage du ^secteur isolant. Pour faire une

expérience

^de

retard,

^on fait d’abord tourner le

cylindre

^{avec une}

vitesse extrêmement

petite;

^{on obtient}

alors,

^{au moment de l’in-}

terruption

^{du courant, la trace}

CC’, qui

^{fait connaître la véritable}

position

^du

cylindre

^{au moment de}

l’interruption.

^De

^même,

^la

trace EE’ fait connaître la

position qui correspond

^au rétablisse-

ment du courant.

Cela fait,

^on

rompt

^le courant et l’on

imprnle

^au

cylindre

^une vitesse uniforme

qui,

^{dans mes}

expériences, atteignait

4

mètres par seconde. A

chaque

^{tour du}

cylindre,

^{le courant est}

interrompu

^{en CC’ et refermé en}

EE’,

^{et la}

composition

^{du mou-}

vement de la

plume

^de

l’enregistreur

^{avec celui du}

cylindre

^donne

pour résultante les tracés dD et

f F. J’appelle

^{retard total de}

désaimantation et d’aimantatio7z les durées

correspondant

^aux

intervalles C’D et EF.

Si ^on laisse le

cylindre accomplir plusieurs

révolutions à une vi-

tesse uniforme et si le retard est constant, ^{les traces faites à}

chaque

tour devront ^se superposer

rigoureusement

^{c’est ce}

qui arrive,

^en

effet. J’ai obtenu

jusqu’à

^{80 traces}

superposées

^{et dont}

l’épaisseur

totale n’était pas

plus grande

que celle d’une ^trace

unique.

^Cela

n’est vrai toutefois que pour le

signal

^de désaimantation

représenté

en dD. Le retard d’aimantation est, ^en

général, très-variable,

^de

sorte

qu’il

^est nécessaire

d’employer

exclusivement la rupture ^du

courant

quand

^{on veut} obtenir des

signaux

^d’une

précision

^ab-

solue.

Je

donnerai,

^{dans un}

prochain article,

^la

description

^d’autres

enregistreurs,

^{destinés à tracer des}

signaux

^{sur des}

cylindres

^ani-

més d’une

trés-grande vitesse,

^et

je

ferai connaître les résultats ob-

tenus avec cet

appareil quand

^{on substitue les courants induits aux}

courants de la

pile.

Avec le

type représenté (fig. I),

le retard C’ D

peut

^{être réduit}

à §

de seconde et le retard EF à

£ de

seconde. On

peut

^donc obtenir

près

^{de 600}

signaux complets

par seconde. Ces résultats sont

obtenus avec un seul élément de Bunsen.