Appareil à lecture directe pour les mesures en courants alternatifs : voltmètre-amplificateur

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Appareil à lecture directe pour les mesures en courants

alternatifs : voltmètre-amplificateur

Henri Abraham, Eugène Bloch, Léon Bloch

To cite this version:

APPAREIL A LECTURE DIRECTE POUR LES MESURES EN COURANTS ALTERNATIFS :

VOLTMÈTRE-AMPLIFICATEUR

Par MM. HENRI ABRAHAM, EUGÈNE BLOCH et LÉON BLOCH

1. Nous ayons été

amenés,

besoins de la

_{Radiotélégraphie}

iiiililaii?e,

lectiii.e d’une sensibilité très

_supérieure

des électromètres usuels et-

_qui

_fréquences.

On sait

_qu’il

_aiguille

lequel

_{puisse apprécier}

_potentiel

Avec un

_{al1’tpli(icateu1’}

_{contraire, suivi,}

amplificateur

_continus,

_peut

inférieures à 1ln

_volt;

_{et_cela}

_fréquences

_(1).

_changement

_grandeur

appareils

_l’appareil

_comporte

a1npli-cjui

donnée,

puis

détecteur

_qui

continu facile à mesurer. Ces résultats ont _{pu être obtenus}

_grâce

lampes (lnlpli(icatrices

Bien que les

propriétés

_lampes

_déjà

_rappelées

journal

(’),

nécessaire,

_explications

_qui

suivront,

_{particularités}

des

_lampes.

I. RAPPEL DE _{QUELQUES PROPRIÉTÉS} DES LAMPES A TROIS ÉLECTRODES

2. ColCî’(!)tts

_unipolaires,

_{l’ingénieur}

lc

_premier,

_placé

_grille

_plaque,

_lampe

incandescence,

_,recueillir

_plaque

d’électrons élmis _{par le} filament

_{incandescent,}

agissant

_potentiel

_{grille :}

_lampe

a

_appelé

Les électrons ne

_transportant

_négative;

_peut

passer de courant le filament el la

plaque

potentiel

_plus

unipo-(1) H. ÂBRAHAM, E. BLOCH et L. BLOCH, de /7

_française

janvier

(2)

_Eugène

laire, et,

_terminologie

ordinaire,

_lampe

_plaque

pourrait

_cependant

_{de gaz}

1"alllpoule

_{par le}

_{négatifs puisse}

_{charges positives.}

C’est ce

qui

Mttis si le est

_{siiffiscli)li)leïll}

_poussé

_(1).

.

peut

_produire,

_l’ampoule

unipolaire.

3. Courbes

_{caractéristiques.}

plaque,

_{plaque-filament}

_plus

du

_potentiel

_grille.

_augmente

_grille

_légèrement

positive

rapport

charges positives

grille

plaque.

_quand

_grille

_llégaliye

_plaque

grille

électrons ;

peut

complètemellt

_grille

_négative.

Pour

_préciser

_variations,

_important

courbes

_{caT"actéristiques}

_laiiipe..§

_effet,

porte

_plaque

_lampc

_{potentiel positif}

_(2).

et Oll fait varier le

_potentiel

grille

à

_chaque

_plaque,

_grille.

correspondantes.

Tolls les modèles de

_lampe

qui

_{générale :}

_plaque

_(qui

par

milliampèrcs)

grille (qui

se chiffrent par

_{microampéres).}

La

_figllrc

_représente

_lampe

Radio-télégraphie

militaire

française.

_lampe

premiers

_établiS,

(3)

_fabriquée,

_{d’exemplaires.}

ses

_{caractéristiques}

représentées par la figure

(1) 1 Henri Rapport à M. le Ministre de la Guerre, concluant Ü la _prise d’un brevet au nom de l’État français pour les appareils réalisés avec le concours de M. BIGUET (avril 191~).

("2)

Compté

potentiel est _pris comme zéro.

(1) Henri Etudes faites en collaboration avec M. BIGLET. en dans l’usine de lampes à incandescence de M. A. Gramnont, il _Lyon.

On voit que les courants (lp nuls

_quand

_grille

augmentent

_près

_quand

_potentie!

grille

_(courant

saturation)

qui dépend

_quantité

fda-menL de i de

_chauffage.

_grille

_dépense

puissance

pour faire son

potcntiel.

fane

faible nécessaire _pour dans les fils condnctcnrs les

riables

_clui

_changer

_grille.

variations immédiates Elu de

_plaque.

_plaque

_puissance

électrique

_qui

_grande

_imposées

il la tension de la

_{grille ;}

_puissance

_beaucoup

plus

grande

tes la

_{Radiotélégraphie}

_puissance

_lampe

_peut

_plus

grande

nuisance

Cela veut _{dire. nar}

_{qu nu}

_{lllÏcrOtUll pi" l’C}

dans un (’il’cuit

_peut

micro-ampères

_plus

_grande.

Dans la

_pratique

_{amplificatrices,}

_égal

6,

_{multiplication}

5. Oscillateurs il

_Wiisiiie

_pl¿Hllu’

_{plus d’énergie}

_peut

ment

_produire

_{lilllll)(’.}

d’un _{groupe de}

_lampes,

_agir

(self-capacité)

_grilles

_lampes,

_peudant

courant

plaques réagit

_circuit

s’eiitroliendroi-t[ _{des que la par te circuit}

de

_plaque

Le schéma de

_montage

_lampes

_représente

_par

la

_figure

peut

_simplifiée

confon-daiil en un seul deux enroule-ments de l’une des deux inductions mutuelles

_-NI

_~I.2’

_réglage

l’oscillateur consiste il

_ajuster

_M1

_{et M2}

_façon

à leur donner les valeurs les

_plus

Les réactions des ciuclits de

_grille

_plaque

étant en

_général

_faibles,

_période

période

-72/Z.

En choisissant convenablement les valeurs (les

_capacités

on

_peut

_près

_qui

seront _{échelonnées, par}

_exemple,

_période

périodes

6.

_Entploi

jii% ii>ii,

YOH-lions reconnaitre la

_production

entre _{deux conducteurs. Xons pourrons, pour c>1;1.} ces

deux conducteurs à la et an

/iÜlIJlent

_lampe

_plaquée.

courant de

_{plaque (voir}

_2),

changera

_{général lorsque}

le circuit de

_puisque

_{augmentations}

ten-sion de

_grille

_plaque

égales

_signes

La variation _{du courant moyen dans le circuit de}

_plaque

grille.

L’examen des

_{caractéristiques}

_lorsque

_potentiel

_grille

_négatif,

_grille

traduisent _par une

_augmentation

courant

_plaque.

con-traire une diminution de courant

_quand

_{point représentatif}

_régioll

_{caractéristique}

_point

d*inflexion. Pour _passer d’une de ces

_régions

l’autre,

_d

appli-quer

_grille,

_plus

_potentiel

potentiel

con-tinu dont on

_peut

_{caractéristiques.}

0n donne le nom de détection il cette sorte de transformation d’un

courant alternatif en un courant continu.

7. usuel des - La

pratique

que-le

_{dispositif simple,}

_applique

_potentiel

_grille

filament,

_qui

meil-leure

_augmente

_adoptant

montage

_représenté

_figure

intercaler un condensateur C de faible

_capacité

_grille

à relier en même

_temps

_grille

_pôle

_{positif du}

_mégohm.

Le mécanisme de la détection reste

_simple.

_présence

conduc-tetir R fait _que. au _{repos, la}

_grille

_{légèrement positive}

_rapport

pôle négatif

_grille

_donc,

permanent.

Lorsque

_potentiel

intro-duite dans le circuit au travers du condensateur C. la courbure de la

carac-téristique

_grille

_qui

_{grille plus positive}

produisent

_{augmentations}

_supérieures

débit

_{causées par}

_signe

Le débit

_{supplémentaire}

_grille

_pouvant

conden-sateur C

_obligé

_grande

_R,

_qui

nloyen de

qui persistera pendant

temps

_grille

donnée. Mais cet

_{abaissement temporaire}

_grille

il son tour une diminution

_temporaire.

_plus

_{considérable,}

plaque,

sera révélée l’introduction ou la

suppression

49

- Avant (le

une force électro-motrice _{il y} fi, en

général.

_avantage

_{l’amplifier:}

rience a montre _que l’on

_pouvait

plier beaucoup

_l’lagcs

lampes amplificatrices.

La liaison d’une

_{lampe aiiil)lificatrice}

il la suivante

_peut

dont le

_primaire

sur le circuit clc

_plaque

_première

lampe

grille

_peut

servir, comme

intermédiaire,

résis-Lanco traversée par le courant de . #.

plaque

de la

_première

de

_résistance,

ampli-fiées. les variations de

_{potentiel qui}

_appliquées

_grille

première lampe.

_reprend

potentiel

il la

_grille

_lampe

condensa-teur. On il soin Elc relier aussi cette

_grille,

un

_point

_{potentiel-fixe.}

_{pôle positif}

voit que la liaison de deux

_lampes

_{amplificatrices}

comporte

mon-tage

_lampe

détectrice;

cas li

_Quand

_faibles,

_{caractéristiques}

_produit

1)hé-nomène

_{d amplification;}

traire.

_{prépondérant}

_{quand les}

_plus

_grandes.

amplificateurs-détecteurs

ne le seraient. des

_{amplificateurs}

tant le même nombre de

_{lampes, qui}

_réglés

dement pour une

_fréquence

_perte

_peut

n _peu

_près,

_égal

d amplification.

Par contre,

_{amplificateurs}

_pratiquement

_changements

_fréquences

appareil conserve

_depuis

télégraphie

plusieurs

_périodes

seii-il)illé des _{amplificateurs-détecteurs} diminue _{beaucoup, cependant, pour} les

courtes et les _appareils sont surtout adaptes aux _longueurs supé-rieure" il t 000 mètres ₍₃₀₀ 000 _périodes par seconde).

.

jusqu’aux fréquences

_plus

50’périodes

_adopté

montage

_{amplificateurs}

voltmètres-amplifica-teurs dont nous allons maintenant donner la

_descnptton.

. II. VOLTMÈTRE AMPLIFICATEUR A LECTURE DIRECTE

9.

_Principe

quïl

_{Radiotélégraphie}

_Carpcntier.

deux

_{lampes amplificatrices}

_couple

_lampes

_{détectrices,}

_parallèle,

de

_plaque

_{milliampèremètre}

La valeur de la tension aux bornes d’entrée se déduit de la lecture faite sur le

_{luillianlplBeenlèlrc,}

_reportant

d’étalonnage.

T-Á ’appareil

_grand

La seiisibililé de cet

_appareil

_{quatre lampes}

«illcriiiilii aiix bornes d’ULl Si ce cireur a une . de 100 ohms. la 1 de un !uH!!BoH

pond il

puissance

com-rants de haute

fré-(}uenccdCjm’audeslon’

gUPl1 L’S la

51

tage

(’)

_indique

_figure

_pla>’

dans l’une des

_positions

2 ou 3..

_étages.

_lampes

qui

Lorsque

_position

_lampes

_applique

_pot(mtiel

alterna-[ive entre les bornes d’entrée E et EM et courant

de

_plaque

_lampe

potentiel,

qui

_amplifiées,

_{liaison Hg.}

_C3

_{la gl’il1p}

amplifiées

une seconde fois _{par la}

_lampe

_C,

grilles G1 de

_lampe

₍₁

plaque

Faugmentation

grilles

Le milliamperemètre

Au

_repos.

le lllilliaUlpèrelrlètre

d’une batterie

_{auxiliaire-(8}

_{volts) ajusté}

dun rhéostat

ré-glage

_lequel

_toujours

deI) r 0 l e c l i 0 11

con-densateur est

_placé

dérivation sur le

mil-lianl pèrc

permettre,

evcntucllc-menL le _{passage de} la haute

_fréquence.

Une

_prise

nuiHani-(’) Les résistances des circuits de _{plaque R3,} R2 sont des bobines _plates en fil de

mail-lcchort, d’une valeur de v0 000 ohms. Les condensateurs de liaison C3, C2 ont Hue _capaeH(:

1

d "

f 1 0 "t ’d’ 1 d ""

,t’ " .

1 1 1 " de microfarad. On

_pourrait

micio-10 10.000

farad s’il ne _{s’agissait que d’opérer} sur de la haute _fréquence et si l’oll tenait à pouvoir

snivrc une _réception musicale au _télephorle. Le changement de valeur de la capacilé

C>

1(’ A

ctt)Ill _{LHlI}llt’HLLX}

_{j>>i>1>iil}

Fig. H.

Le

_{nlillianlpèrPllliBlefB}

_plaLmo

rn

plac{’ nll-dpu du

J11illinlllpl’I’P-III (’ IL’ (’ fa!tcs

:---l1l’ 1 p n l i L’O Î L’ i Il el i 11 t! .

(1 i nu

yolllnt’II’(’ an1plifil’nBl’Uli

1. 7

la platine SUplBI’ieul’(’ pt

_{panlHBHlI aB Hill.}

_ COllllllP li>

mm

d’étalonnage

près

_plus

ment une loi 1> rrtr

que

en

oscillations. sauf _{pour tes}

_petites

Lions olLcpltp i

,

’12. it

allulllP

_lampes.

] cur régiulp

ii>slai>laii’iiiriil. pl il (l,-an-l pull’ 1>x

e bien

_charges.

i>ar unc caj>acil’ xil’I’i.iiiil>. ()ii

en .1(’ _haute

J’pii

_prodllispnt

_{sj>>iiliiii’iii,iil}

par

exempte,

_l’aiguillp

_{nÚllialllpL’rclllL’lrp.}

bornes d’entrée sont reliées el une bobine

_{cl’aCCOmhI(r’lnellt (5}

10 cm de

_{diamètre j}

_laquelle

_agit

ce

_{1110I1ti1W’}

_principal

_plus

_Lorsque

_{i>riiicipaiix.}

_{amplificateur}

_réagit

très faiblemen t sans doute, mais d"une manière

_appréciable

(’ ) .

_comporte

capacité

_quelques

(le

microfarad

_apparente

grand

milliers d’ohms. Il

_peut.

_arriver

_apparentp

_grandeur.

el ]11. APPLICATIONS

13. ,,Ilestiï-es

_{ofeetc’zltces.}

amplificateur

_ayant

étalonné Comme nous l’avons dit. les indications lues sur le

milliampère-mètre donnent la valeur de la tension aux bornes d entrée de

_{l’appareil.}

On n’a donc _{que des}

_opérations

_simples

mesurer la

_plupart

_{grandeurs qui}

_montages

électriques.

anlplificateur,

(llternatifs faibles

_faciles

_faites,

continus,

. intensité de courant. - On détermiiie le

voltmètre-amplificateur

bornes

dans

_laquelle

L’étude des courants très faibles

_peut

"

lrallsforulatcur élévateur de tension avant l’entrée (1(’

_{l’amplificateur.}

peut

quelcrLLes

_primaire

transfor-’

mateur.

B. 2013Les mesures se font

_{généralement}

une méthode de On excite faiblement un circuit osciltant par

un

_producteur

_fréquence

_(oscillateur

_lallllpes).

l’on

_couple

_{amplificateur, parinduction.}

_puis

_agissant

_capacité

i-églable

(1) Ces réactions sont _toujours iiiseii>ible; _quand on _{inutilisé que} un ou deux « _étages »

55

’

dérivation sur le

_{condensateur réglable}

capacité :

la

capacité

est

_égale

_capacités

La sensibilité de ce mode

_opératoire

considérable,

_peut

t’augmenter

_{grandes proportions}

_opérant,

_position

_l’aiguille

_l’appareil

de la moitié du maximum. Si ron a eu soin de choisir une bonne self-inductance. le voltmètre

_{amplificateur}

_permet

_capacités

l’ordre du

_qu’une

capacité

égale

_capacité

traduit _par un

_déplacement

l’aiguille.

C.

_coefficients

que nous venons de dire des

_comparaisons

capacité

s’applique

compa-raisons des coefficients de self-induction

_{par la}

_capacité

_peut

_rapidement,

_précision

_millième,

_comparant

par substitution la différence de

potentiel

_{potentiel. 1 R}

(j00 ° ’

sans self Ji.

_placée

C,

même

_courant

’

On

_opérerait

self-induction ou d’induction mutuelle.

Ces méthodes

_supposent

_fréquence

est,

aussi,

_mais

facile(’).

Ces méthodes

_supposent

’

Pour éliminer les

_{harmoniques, qui pourraient}

_gênants

_quand

on veut faire une mesure 11

_précision,

oscilla-tions en intercalant, entre les

_appareils

oscillant en résonance sur la

période

14. la el du

- Le circuit oscillant étant excité faiblement par un oscillateur à lampes. on le

_couple

_{amplificateur}

(par

Soit (’ la valeur de la

_capacité

_Supposons

’) II, -li>ii,ii,i>i et li. BLOCH. Mesure absolue de la _période des oscillations _électriques

déréglage

_capacité,

la[déviattou

1 aiguille

moitié de la valeur

_{qui correspond}

_équations

_{première approximation,}

résis-tance en haute

fréquence

petit

:

expression

_{laquelle 11)}

_pulsation

(;),

_supposée

_entretenues.

Pour une

_{,détermination}

_précise.

les mesures

_après

dans le

_{d’opérations,}

soin de ramener les déviations de l’iixslrunient aux mêmes

valeurs

_{premières expériences,}

_qui

modi-fication des

_{couplages. J}

Quand

on opère

_quelle

d’où l’on déduit

ou encore, en tellant

_compte

_(W2

_{GTl, -- ~ ) :}

égalité

qui

11,

puis

- La

mesure d*i-in eXlreJJienlent

faible

le circuit oscillant avec le voltmètre

_{amplificateur}

dun

_{voltmètre-amplificateur}

_{particulièrement}

_(nu.

au contraire assez

,

- Le

amplificateur

peut

mesure au

_pont

_quelle

Dans des mesures de ce la source de courants en

avoir

_fréquence

liollnPI"1p

_pont

_Inlnpps.

précision,

_interpose

i

soit a la sortie du

_pont

_harmoniques,

_{indiqué plus}

’

CONCLUSIONS.

Les

_{quelqucs applications}

_{voltmètre-amplificateur}

d’indiquer

_appareil

_sensible,

_{grande souplesse,}

_(llle}lue

uni-versel.

Nous 11C

_prétendons

nullement,

le meilleur l’on

_puisse

_(lu’il

besoins. Si nous ayons donné

_quelques

qui

pré-cède,

prin-cipe

_{disposilil’s : l’(’llll)luL}

_qui

entrer dans la

_pratique