Brevet FR2002687A1 — publié le 19691031

La présente invention concerne un magnétomètre de mesure d'un gradient pour comparer les intensités d'un champ magnétique en deux points distants l'un de l'autre. On sait qu'un magnétomètre pour la mesure d'un gradient est simplement 5 une combinaison de deux capteurs de magnétomètre complets agencés de manière à comparer l'intensité d'un champ magnétique en deux points de l'espace séparés d'une distance prédéterminée. Le problème que vise à résoudre la présente invention est de fournir un magnétomètre qui permet de mesurer le gradient d'un champ magnétique sans 10 avoir à utiliser deux magnétomètres complets. Le résultat désiré est obtenu, suivant la présente invention, au moyen d'un seul appareil et il est atteint en utilisant une paire de transducteurs à couche magnétique mince , séparés l'un de l'autre d'une distance prédéterminée, mais ayant leurs axes respectifs sensibles, appelés " aisés orientés dans la même direction. Par ailleurs, les élé-15 ments à couche mince sont polarisés magnétiquement dans le même état de densité de flux résiduel le long de ces axes. Les transducteurs sont connectés électriquement à une source de tension constante à haute fréquence. Les tensions à haute fréquence qui apparaissent aux bornes de chacun des transducteurs, en réponse à un champ magnétique appliqué simultanément à ceux-ci, sont combinées 20 dans des circuits détecteurs qui produisent le signal de sortie continu désiré indiquant le sens et l'amplitude du gradient du champ magnétique. A cet effet, l'invention a pour objet un magnétomètre pour la mesure du gradient d'un champ magnétique caractérisé en ce qu'il comporte une paire de transducteurs en matières ferromagnétiques capables de prendre des états 25 opposés de densité de flux résiduel, le long d'axes préférés communs de magnétisation, des moyens pour appliquer respectivement à ces matières ferromagnétiques des champs de polarisation magnétique de même polarité, de telle façon que ces matières soient magnétisées pratiquement dans un même état prédéterminé parmi les deux états opposés précités, des enroulements couplés inductivement 30 à ces matières ferromagnétiques et disposés par rapport à celles-ci de manière à établir le flux magnétique dans ces matières ferromagnétiques suivant une direction perpendiculaire à l'axe préféré ou aisé , ces enroulements étant adaptés de manière à être excités à partir d'une source de courant alternatif dont l'amplitude est commandée d'une façon telle que l'état de magnétisation de ces ma-35 tières ferromagnétiques soit perturbé mais non altéré d'une manière permanente, les valeurs des inductances respectives des deux transducteurs sus-mentionnés dépendant des champs magnétiques externes ambiants instantanés auxquels les transducteurs sont soumis simultanément. - On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exé-40 * cution de la présente invention, en référence au dessin ann'exé qui est un schéma 69 04946 2 2002687 électrique d'un magnétomètre comportant un oscillateur, deux transducteurs à couches minces magnétiques et des circuits de sortie. Avant de décrire d'une manière détaillée le dessin qui représente une forme d'exécution du magnétomètre pour la mesure du gradient d'un champ magnéti-5 que, on résumera ci-dessous la nature des couches minces magnétiques et l'action des transducteurs utilisées dans la présente invention. Les couches minces magnétiques ont été produites en déposant un alliage nickel-fer sur un substrat lisse, par exemple en verre, et ce, jusqu'à une épaisseur allant de quelques centaines à quelques milliers d'angstroms. On peut 10 utiliser à cet effet un certain nombre de procédés de dépôt, parmi lesquels on peut citer 1'évaporation sous vide et le dépôt électrolytique. Dans le procédé par évaporation sous vide, le dépôt de la matière magnétique sur un substrat en verre peut Être effectué directement , tandis que le dépôt électrolytique sur un substrat en verre exige l'application d'un revêtement conducteur sur le verre 15 avant qu'ait lieu le dépôt. Les caractéristiques dont il sera question ci-après s'appliquent aux couches minces déposées en utilisant l'un ou l'autre des deux procédés précités, bien que dans le cas de couches minces déposées par dépôt électrolytique, il soit nécessaire de tenir compte des effets possibles des courants de Foucault à haute fréquence de la couche conductrice sous-jacente exigée. 20 On obtient des propriétés magnétiques prévisibles et stables des cou ches minces en choisissant une composition d'alliage qui donne lieu à un coefficient de magnétostriction minimal. Dans le cas d'une couche mince du type nickel-fer, la composition optimale apparaît être environ 83% de Ni et 17% de Fe. Si la composition effective des couches minces diffère de ce rapport de plus de quel-25 ques pourcents, les propriétés magnétiques des couches minces sont exagérément sensibles aux contraintes dues à la dilatation thermique du substrat ou à des forces externes. Les couches minces ayant des épaisseurs allant jusqu'à 3000 angstroms présentent la possibilité d'exister sous la forme d'un domaine unique dont la 30 magnétisation peut être tournée à partir d'une direction de magnétisation préférée ou "aisée ", par suite de l'application de champs externes. Cet axe"aisé" d 'anisotropie est produit dans les couches minces par suite de la présence d'un champ uniforme important pendant le processus d'évaporation, ce champ amenant les domaines magnétiques de l'alliage à s'aligner suivant une direc-35 tion préférée . La caractéristique magnétique des couches minces dans la direction préférée présente un cycle d'hystérésis pratiquement rectangulaire. Par contre, dans une direction perpendiculaire à l'axe "aisé", considéré souvent comme étant la direction ou l'axe " difficile la caractéristique magnétique présente 40 un cycle pratiquement linéaire. Si l'on fait tourner continuellement la couche 69 04946 3 2002687 mince échantillon soumise à un essai, de la direction aisée à la direction difficile, la caractéristique magnétique passe du cycle rectangulaire au cycle linéaire sans interruption. En se basant sur ces caractéristiques, on obtient deux paramètres magnétiques Hq et Hq est la force coercitive évaluée à 5 partir du cycle d'hystérésis rectangulaire da.is la direction aisée est le champ d'anisotropie ou la force de magnétisation à saturation dans la direction difficile. A la différence de la rotation-, les couches minces magnétiques peuvent présenter également une inversion de .la magnétisation par un mouvement de la paroi du domaine en présence d'un champ appliqué dans la direction aisée, 10 champ supérfeur à la force coercitive Hq de la couche mince. En l'absence d'un champ magnétique externe, des domaines uniques peuvent exister dans ces couches minces uniquement si la dimension de la couche mince est suffisamment grande pour maintenir les champs démagnétisants, à l'endroit de ses bords, en-dessous du seuil provoquant le mouvement des parois et ce, d'une valeur allant prati-15 quement de 1 à 2 oersteds. Si on applique un champ supérieur ou égal à dans le plan de la couche mince et perpendiculairement à l'axe aisé, on constate qu'en l'absence d'un champ de la direction aisée, il y a la même probabilité pour que la magnétisation de la couche mince, dans une portion donnée de cette dernière, retourne 20 vers l'axe aisé avec un sens positif qu'avec un sens négatif. La magnétisation tend à se répartir dans de multiples domaines et l'état original à domaine unique n'existe plus jusqu'à ce qu'un champcfensla direction aisée, supérieur à Hç,soit appliqué. On se référera maintenant au dessin et on considérera l'un des deux transducteurs , à savoir le transducteur L^. Si un enroulement 25 12 est disposé autour d'une couche mince magnétique 10 de telle manière que l'axe de l'enroulement coïncide avec l'axe de magnétisation difficile, l'inductance dépend de l'environnement magnétique statique représenté par le champ H-^ appliqué à la couche mince, parallèlement à son axe aisé. L'axe aisé ou la direction préférée de la couche mince 10 est indiqué par la flèche 15 à deux 30 têtes. Lorsque le courant d'excitation haute fréquence qui traverse l'enroulement 12 est maintenu à un niveau tel que la perturbation de l'angle du vecteur de magnétisation de la couche mince soit limitée à quelques degrés, et si les champs externes mesurés sont limités à des valeurs inférieures au champ d'anisotropie H{£ ou à la force coercitive Hq, la variation de l'inductance du trans-35 ducteur est prévisible et réversible.' Le dessin représente une paire de transducteurs' Lj et L£ à couche mince, séparés entre eux d'une distance D et disposés phys"quement de manière à avoir leurs axes aisés 15 et 15' alignés. Des moyens sont prévus pour polariser magnétiquement les couches 40 minces 10 et 10' dans le même sens, autrement dit dans lé "même état de densité 04946 4 2002687 du flux résiduel. Ces moyens de polarisation sont illustrés sous la forme de deux paires d'aimants 30,30', en forme de tiges ou de barreaux, mais l'on pourrait également utiliser d'une manière satisfaisante d'autres moyens de polarisation, étant entendu que l'invention n'est pas limitée à l'utilisation de l'agencement précité utilisant ces aimants. Lorsque l'on utilise la configuration des transducteurs à couches minces et les moyens de polarisation magnétique illustré sur le dessin, la présence de champs magnétiques et H2, appliqués dans la même direction que les champs de polarisation, ainsi qu'il est illustré, entraîne une diminution des inductances des deux transducteurs. Inversement, des champs magnétiques appliqués dans une direction opposée à celle des champs de polarisation se traduisent pas l'accroissement des inductances des deux transducteurs. Si les champs et H2 ont des intensités égales, les valeurs des inductances des transducteurs varient de quantités égales. Puisque les deux transducteurs sont connectés électriquement en série et sont branchés aux bornes d'une source de tension constante à haute fréquence, les tensions et Vj^ aux bornes des inductances des transducteurs L1 et L2 sont données respectivement par les équations ci-dessous : VL1 + ) 'T { L2 .V = V \ L1 + L2 y 1 Si les tensions à haute fréquence V et V sont redressées et si Ij JL les tensions continues résultantes sont appliquées en opposition l'une à l'autre, la tension de sortie du magnétomètre de mesure du gradient est : V = K [ V - V \ = KV ( ~L2 ^ 0 ^VL1 L2 J T Ul +L2 où K est un facteur de conversion de courant en haute fréquence en continu. Si, ainsi qu'il a été supposé précédemment, les deux champs H-^ et H2 sont égaux, on a alors L-^ = L2 et Vq = 0. Avec des transducteurs à couches minces identiques, il n'y a aucune réponse en mode commun. Si les champs et sont inégaux, ils peuvent être représentés par H, = H - A H 1 A H2 = ha + £ H A où H. est le champ moyen égal à H. 4- H„. A 1 t- 2 L'inductance L de chaque transducteur est donn'ée par la relation : 04946 5 2002687 A «K + HB + \ où H = champ d'anisotropie K H = champ de polarisation d L. = inductance de l'air A L^ = inductance due au champ magnétique pour = 0 En remplaçant par l'expression appropriée pour H, and , on obtient L.-L ^ 1 " 2 \\W " Pour + HB + «4 . \ - l-^VK (2A») ll + l2=2 "WV* L + -JA A et LrLz = K(VT1- VTO) = KV, 1 0 Ll L2 TV Lx+L2 W4» r La tension de sortie VQ qui résulte d'une différence de 2 entre les champs et H^, dépend un peu du champ moyen H^. Ceci implique que la sensibilité du dispositif n'est pas rigoureusement constante. Si les transducteurs ®ntparfaitement adaptés, la réponse en mode commun, c'est-à-dire la tension due à H, avec & H = 0, est encore nulle. A 5 Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, la tension d'attaque constante pour les transducteurs à couches minces magnétiques est fournie par un oscillateur Colpitts. Le circuit résonnant de l'oscillateur est constitué par la combinaison de l'inductance totale des transducteurs, et de condensateurs 13 et 14.Deux bobines d'arrêt à haute fréquence 24 et 25 sont prévues pour isoler l'oscillateur de la source d'alimentation continue A,ce qui permet la mise à la masse du point central commun des deux transducteurs. Un transistor 20, du type NPN, fonctionne en étage oscillateur de classe C. Un tel oscillateur a pour caractéristique de fournir une tension de crête à la résonance à haute fréquenœ, tension qui est constante et pratiquement égale à la tension Vg de la source d'alimentation continue. 04946 6 2002687 La tension de sortie apparaissant aux bornes du circuit résonnant de l'oscillateur est appliquée aux deux transducteurs L^ et Lj à couche mince. Le transducteur comprend une couche tr.ince magnétique 10 et un enroulement 12 bobiné autour de cette couche mince. Deux aimants permanents 30 en forme de 5 tige sont illustrés à proximité immédiate de la couche mince magnétique 10 afin d'appliquer à cette dernière une polarisation magnétique dans une direction indiquée par la flèche 16. Le transducteur inférieur L2 , qui comprend une couche mince magnétique 10' et un enroulement 12', est identique au transducteur supérieur Ll. Les aimants 30' en forme de tige qui sont associés au transducteur 10 L2 ont la même polarité que les aimants 30 associés au transducteur Ll, ce qui a pour effet que les deux transducteurs sont polarisés dans le même sens. La direction de la polarisation magnétique appliquée à la couche mince 10' est indiquée par une flèche 16'. Puisque les tensions V et V apparaissant aux bornes des transduc- Li L i-iZ 15 teurs respectifs à couche mince magnétique sont des signaux à haute fréquence, il est nécessaire de prévoir des moyens de redressement pour les convertir en signal de sortie continu désiré. Le redressement peut être réalisé en utilisant deux doubleurs de tension en cascade, connectés en série. On peut employer également d'une manière satisfaisante d'autres circuits redresseurs. Un premier redres-20 seur doubleur de tension qui est connecté de manière à recevoir la tension V ■LX du transducteur Ll comprend des condensateurs 17 et 18, des diodes 21 et 22 et une résistance 23. La tension de sortie continue V-^ apparaissant aux bornes de la résistance 23 est approximativement égale au double de la valeur V .. Le L» i. condensateur 19 établit un point de référen.ce en courant alternatif en dérivant 25 directement à la masse les signaux haute fréquence. De la même façon, le second doubleur de tension est adapté de manière à recevoir le signal de tension provenant du transducteur L2, et il comprend des condensateurs 17' et 18', des diodes 21' et 22' et une résistance 23'. La tension continue aux bornes de la résistance 23' est approximativement égale à 2V^2 V ^ 2V fL1 "■ L2>\ où VL1 + L2 j Vg est le potentiel de la source d'alimentation continue.A. 69 04946 7 2002687 La tension da sortie V n'est pas prise intérieurement par rapport à un niveau particulier. La ligne de connexion en trait interrompu partant de la borne 35' indique une référence possible à la masse. Cette caractéristique permet d'obtenir une plus grande souplesse dans les cas où la tension de sortie de l'appareil doit 5 être modifiée par des circuits additionnels,tels que des amplificateurs, avant cFÊtre appliquée au dispositif d'utilisation. La sensibilité du magnétomètre de base peut être accrue en utilisant une pluralité de couches minces magnétiques et de substrats par transducteur , ou bien en employant des couches plus épaisses. 5ar exemple on a utilise jusqu'à o 10 six couches minces magnétiques ayant chacune une épaisseur de 2500 A, dans chacun des deux transducteurs, afin de satisfaire aux exigences de haute sensibilité demandées par des applications particulières. La sensibilité du magnétomètre de mesure du gradient suivant l'invention est difficile à spécifier puisqu'elle dépend de l'espacement des transducteurs ainsi que du degré de réponse des couches 15 minces aux champs appliqués. Puisque cette réponse peut être raisonnablement de l'ordre de 0,5 volts par oersted, un espacement des transducteurs de 10 cm doit fournir approximativement une tension de sortie de 50 millivnlts pour un gradient égal à 1 oersted par mètre. Les transducteurs sont polarisés nécessairement dans le même sens. La 20 sensibilité au gradient varie dans une certaine mesure avec l'amplitude du champ ambiant, bien que l'équilibre du dispositif ne soit pas affecté. Cette variation de sensibilité peut être tolérée dans une large gamme d'applications et elle ne réduit pas l'efficacité du dispositif pour la détection d'anomalies du champ dues à la présence d'objets perméables. 25 Les axes sensibles des transducteurs peuvent être orientés de manière à répondre à des champs appliqués dans des directions autres que celle représentée sur le dessin. Par exemple, on peut supposer que la ligne D indiquant la distance entre les transducteurs , est orientée suivant un axe de coordonnée x. Les trais -ducteurs sont représentés comme répondant à des champs Hx appliqués le long de cet 30 axe de coordonnées. Les axes sensibles des transducteurs peuvent être disposés de manière à détecter des champs Hy ou Hz orientés respectivement suivant des axes de coordonnées y ou z , suivant l'application particulière du dispositif. Si les transducteurs sont séparés d'une distance D, la différence 2*£aH entre les champs appliqués, laquelle est détectée par les transducteurs, peut être donnée 35 par l'expression Oyl 2Û.H =^x D qui implique que 2^H est égal au taux de variation de la cc '.posante particulière du champ H détecté, par distance unitaire, le long de l'axe x précité, ceci multiplié par l'espacement total D des transducteurs. Une caractéristique importante du mode de fonctionnement en tension du 04946 8 2002687 dispositif est son exemption totale de dérive par suite d'une variation de la fréquence de l'oscillateur. Bien qu'il soit préférable d'utiliser des signaux à haute fréquence de l'ordre de 10 à 20 MHz, afin de produire, aux bornes des transducteurs, des tensions de fonctionnement correspondant à des niveaux du courant raisonnables, la fréquence effective du signal est sans importance. Les équations précitées qui sont relatives à la tension de sortie d'un magnétomètre en fonction des champs appliqués, ne contiennent aucun terme relatif à la fréquence. Dans une forme d'exécution de l'invention, les constantes qui ont été choisies pour le circuit assurent une fréquence de l'oscillateur égale à 14 MHz. Les valeurs de l'inductance des transducteurs déterminent une fréquence de fonctionnement optimale. La consommation totale en courant continu du circuit illustré sur le dessin est d'environ 235 micro-ampères à partir d'une source d'alimentation électrique de tension +4volts. Ainsi qu'il résulte de la description précédente de l'invention et de son mode de fonctionnement, l'invention procure un magnétomètre amélioré qui utilise une paire de transducteurs à couche mince magnétique. 69 04946 9 2002687 REVENDICATIONS 1° - Un magnétomètre pour la mesure du gradient d'un champ magnétique caractérisé en ce qu'il comporte une paire de transducteurs en matières ferromagnétiques capables de prendre des états opposés de densité de flux résiduel , le long d'axes préférés communs de magnétisation, des moyens pour appli-5 quer respectiyerasit à ces matières ferromagnétiques des champs de polarisation magnétique de même polarité, de telle façon que ces matières soient magnétisées pratiquement dans un même état prédéterminé parmi les deux états opposés précité^ des enroulements couplés inductivement à ces matières ferromagnétiques et disposés par rapport à celles-ci de manière à établir le flux magnétique dans ces 10 matières ferromagnétiques suivant une direction perpendiculaire à l'axe préféré précité ou aisé, ces enroulements étant adaptés de manière à être excités à partir d'une source de courant alternatif dont l'amplitude est commandée de telle façon que l'état de magnétisation de ces matières ferromagnétiques soit perturbé mais non altéré d'une manière permanente, l'es valeurs des inductances 15 respectives des deux transducteurs sus-mentionnés dépendant des champs magnétiques externes ambiants instantanés auxquels les transducteurs sont soumis simultanément. 2° - Un magnétomètre suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les matières ferromagnétiques sont des couches minces d'un alliage nickel-20 fer ayant une épaisseur inférieure à 5000 angstroms. 3° - Un magnétomètre suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte une paire de transducteurs espacés l'un de l'autre et constitués de couches magnétiques susceptibles de prendre des états opposés de densité de flux résiduel suivant des axes aisés communs de magnétisation, 25 des moyens de polarisation placés à proximité de ces couches minces magnétiques, afin de magnétiser ces couches minces dans un même état prédéterminé parmi les deux états opposés précités, ces couches minces existant en tant que domaines pratiquement uniques dans cet état prédéterminé , une paire d'enroulements associés respectivement aux transducteurs et bobinés autour des couches minces de 30 telle manière que les axes des enroulements soient parallèles aux axes de magnétisation difficiles des couches minces, ces enroulements étant adaptés de manière à être excités à partir d'une source commandée de courant alternatif , de telle façon que la magnétisation de ces couches minces soit perturbée mais que les configurations à domaine (inique demeurent pratiquement inaltérées, les valeurs 35 des inductances respectives des deux transducteurs variant^ dans le même s.ens de quantités déterminées par lœ omposantes respectives du champ magnétique appliquées 04946 10 200.2687 simultanément aux transducteurs suivant une direction sensiblement parallèle aux axes aisés des couches minces magnétiques. 4° - Un magnétomètre suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de polarisation comportent une pluralité d'aimants permanents orientés physiquement de manière à appliquer des champs magnétiques de polarisation de même polarité aux transducteurs respectifs. 5° - Un magnétomètre suivant l'une des revendications 1 à 4 , caractérisé en ce qu'il comprend une paire de dispositifs à couche mince ferromagiétiqie espacés l'un de l'autre, capables de prendre des états opposés de densité de flux résiduel, le long d'un axe aisé commun de magnétisation, des moyens de polarisation magnétique pour magnétiser ces dispositifs à couche mince dans le même état de densité de flux résiduel, ces dispositifs existant pratiquement sous la forme de domaines uniques dans l'état précité, une paire d'enroulements inducteurs disposés respectivement autour de ces dispositifs de manière à produire un flux magnétique dans les couches minces, suivant l'axe difficile de magnétisation, ces enroulements inducteurs étant connectés électriquement en série et ayant leur point de jonction commun porté à un potentiel de référence, ces enroulements étant adaptés de manière à être excités à partir d'une source d a courant à haute fréquence, à amplitude commandée, de manière à limiter la perturbation de la magnétisation de ces dispositifs à de petites rotations angulaires incapables d'altérer les configurations à domaines uniques, ces dispositifs à couches minces et leurs enroulements inducteurs associés constituant des inductances ayant des valeurs qui dépendent des composantes respectives du champ magnétique externe auquel ces dispositifs sont soumis simultanément suivant l'axe aisé de magnétisation, les valeurs des inductances des ensembles constitués par les dispositifs à couches minces et les enroulements inducteurs variant dans le même sens , l'une par rapport à l'autre, en réponse aux composantes du champ externe ambiant, les tensions à haute fréquence produites respectivement aux borB nés des enroulements inducteurs par la source à haute fréquence variant directement en fonction des valeurs des inductances des ensembles précités, et des moyens redresseurs connectés aux enroulements inducteurs pour convertir les tensions à haute fréquences produites aux bornes de ceux-ci en un signal de courant continu ayant une amplitude approximativement proportionnelle au gradient du champ externe ambiant et à l'espacement des dispositifs à couche mince, et ayant une polarité correspondant au sens de ce gradient. 6° - Un magnétomètre suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chacun des dispositifs à couche mince est constitué pi. r un élément à couche mince magnétique en un alliage nickel-fer composé essentiellement de 83% de nickel et de 10% de fer, et ayant une épaisseur d'environ 2500 angstroms. 11 04946 2002687 7° - Un magnétomètre suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chacun des dispositifs à couche mince est constitué par une pluralité d'éléments à couche mince magnétique , chacun de ces éléments étant formé à partir d'un alliage nickel-fer composé essentiellement de 837= de nickel et de 17% de fer, et chacun d'eux ayant une épaisseur d'environ 2500 angstroms. 8° - Un magnétomètre suivantl'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens de polarisation magnétique sont constitués par ue paire d'aimants permanents en forme de tige, disposés à proximité de chacun des dispositifs à couche mince , ces aimants étant orientés physiquement, par rapport à ces dispositifs, de telle façon que les champs de polarisation fournis par eux aient une amplitude suffisante et une polarité appropriée pour magnétiser les dispositifs à couche mince dans le même état de densité de flux résiduel. 9° - Un magnétomètre suivant l'une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que la source de courant à haute fréquence est constituée par un transistor connecté dans un circuit oscillateur Colpitts, 10° - Un magnétomètre suivant l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les moyens redresseurs comprennent une paire de doubleurs de tension en cascade connectés respectivement aux enroulements inducteurs, chacun des doubleurs de tension en cascade comprenant des premier et second condensateurs, une paire de diodes et une résistance, ces deux diodes étant connectées en série et étant polarisées dans la même direction, le premier condensateur étant connecté entre l'un des enroulements inducteurs et le point de jonction des deux diodes en série, le second condensateur et la résistance étant connectés en parallèle l'un à l'autre et en parallèle sur la combinaison des deux diodes en série, ces deux doubleurs de tension étant reliés à un point de référence porté à un potentiel de masse commun en courant,alternatif et étant interconnectés de telle façon, que les tensions continues produites aux bornes des résistances des doubleurs de tension respectifs se retranchent l'une de l'autre, le signal à courant continu obtenu représentant la différence des deux tensions continues précitées, et des moyens pour utiliser ce signal.