Brevet FR2036905A1 — publié le 19701231

La présente invention a popr objet d'améliorar la préofaion et de faoiliter grandement les lectures offectuéos zur des appar@ile de mesures électriques. Un débutent qu'on initis zur procédés olassiques, employés pour affectuer des mesures électriques, ne dewndt pas manquer, s'il passède un minimum de réflerion et des dons élémenteires d'observation, d'êtrs bien surpris en sonstatant, au siècle nuoléeire, la fa)on archafgus qui préside encers aux lestures de cse dernières. ce ce soit, par eremple, pour mesurer des tensions de 12 volts, 12 ilo- voits, 120 kilovolts twates les échelles des appetsils prévus pour ces mesures partent immenquablement du zéro. La plage de leoture qui intéresse réellement l'utilizateur est, de ce fait, souvent réduite à des valours de l'ordre de 10 asulement de la longueur totale de l'échelle. Des manifestations conneres sembleraient démontror que le retard qui affecte la teohnique des mesures électriques, implique saulement ces dernières, II n'en est pour eremple que oelui de l'épioier qui désire effectuer une pesée de l'ordre de 9 1/2 kgs. Il comprend tout l'avantage qu'il obtiendra de mettre une tare de 9 kgs aur le plateau aurilieira de sa balance graduée de O à 1 kg, plntôt que de se servir d'une halance graduée de O à 10 kgs. Lors de la pesée, l'aiguille de la balance ne redescent plus 8 0, maie part de 9 kgs pour atteindre 10 kgs, et ceni pour toute la plage de lecture du oadran. Basés zur les observations qui précèdent et qui font ressortir un gain de précision de 10 %, la présents invention concexpe les madifications on la fabrication d'appareils de mesurs pouvant, ei on le désize, étre à une sensfbilité multiple, mais présentant toujours la partionlatité d'avoir mos plage de lecture d@ure étenk@@ eractement sppropriée à la valeur déoirés, Pour obtendr ce résutbat, on pent employer des procédés feisant appel à des systèmes mécaniques ou électriques. E s Â l'aide de lames ou ressorts antagonistes à l'élément moteur de l'appa- reil de mesure. La puissance du ressort sera convenablement réglé pas un moyen approprié vie mioromotrique par exemple, ajustant le longueur du ressort sinsi qus sa position de repos, ces détails étant donnes sans caractère limitatif. il ne semble pas nécessaire de donner de plus amples explications sur de sujet toutes les solutions adoptables sont nombreuses tout en restant toujours relativement simples. ELECTRIQUES : Par l'aotion de courants ou de couples antagonistes dont les éléments vont être énumérés dans les lignes qui saivent. Dans le but de @@@@fh@@e compronfre les dispositions caractérisant l'invention, le présent exposé mera immagéet ce, toujours sans caractère limitatif par deur desoriptions qui les conerétisontet qui peuvent être préconisées pour des utilisations différontes. Pour l'agent de quart en surveillerce an tableau d'une centrale distributrice d'énergie électrique, il conviendrait d'utiléser, pour la mesure d'une tension relativement stable, oseillant très peu Butour de 230 volts, un voltmètre gradué de 225 à 235 volts pour toute l'étendue de son échelle, ce qui donner@, non soulement une grande aisance, mais ansei une grande précision dans le relevé des lectures. Par contre, pour la techaique qui, dans un labstat@ire, doit mesurar des intenzités. diverses de courant allant de 1 à foo @mpères, il y aurait avantage à adopter um apparail à dir sensibilftés. La prm@ière échalle de l'instrumnt envisagé nera prérue pour couvrir la plage de 0 à 10 ampèrme, la seconds da 10 à 20 ampères, la troisième de 20 à 30 ampères etc, pour arriver erfin, par plages zuocesives, am oalibre 90 à 10 ampères. Le fonctionnement normal des deux appareils qui vionnent d'être définis dann leurs grandes lignes et pour des objectifs tels que @eux qui ont été mentionnés, implique l'emploi d'un dispositif de tarage appruprié. Le tarage préalable à une mesure, d'un couple antagoniste à colnt qui fait dévier l'aiguille de l'appareil dast le o@ns désiré pout être réalisé, par eremple ét toujours sans caractère limitatif, par l'action d'une tension ou d'un courant de sens opposé à celui qui traver@@ l'élénent @steur de l'appareil envisegé et insér@ dans le circuit de es deraier. La tension nécesselre è cat effet sers fournie par une soures de courent ré@ulior pou@unt @tne @eit la twasion à @@aurer ou use soures anriliaire pouvant, le cas éohésat, ge limiter à om élément dw pile. Toujours dast cst crdre d'idées, il est pes@ible d'alimenter le cadre wobile d'un appareil par une tension différantiells @@eneillie aux bornes d'une résistance ou impédence comportant @@ point médian. Ler doux tensions, à mesurer et ausiliaire. sont reliées, d'une part, de façon c@omune @@ @e paint médias de la résietanse ot de l'impédunce et, d'autre part, reszecti@ement sur ohacune de sas extrémités laiesées libres, étant bien antendu qur sar la point er@@@@ de linison des deux tensiuns, laur polarité doit être concordante on um instang@@ @zé. (un exemple conoret du dispemitif qui présê. est schésatisé sur la planche annexe @ il a trait à un voltmètre à courant alternstif à @@@ senle sensibilitéde mesure. La tension dite ausxiliaire ert fon@@ie par la @@@ @@@@ megurer, Pour la olerté du schésa et sa simplifiontion, @@ régn@stion. citte tension est figurés par @@@ pile hranchée sur une diagonale da pant de @@@@@@@@). @@ @eriante de ce disporltif pourrait être ebtenur par p@@@ @@@@io @@@@ @@@@ @@@@@@ point médian aur @@sppereil à réaliear.Drme certe c@lignt, @@@@ @@@ @@@ @@@ fage corrert @@@ dass des appareils devant mesurer des énergies complexes, il convient de monter un élé- ment moteur séparé, sur le meme axe que celui de l'appareil à contrSle. Ia source auxiliaire commandant le tirage par l'élément additionnel sus indique, pourra être de nature complètement différente de celle qui alimente 11 appareil de mesure, étant donné qu'il existe, entre ces dernières qu'une liaison mécanique. Quel que soit le mode de tarage adopté, il convient de l'adapter de façon correcte à l'appareil de mesure intéress6. Si ce dernier est un appareil de type classique, on pourra, b l'aide de la source auxiliaire et par un réglage potentiometrique ou autres, amener l'aiguille de son zéro, poeition de repos, sur la déviationmerimum prévus sur sun échelle, Cette valeur adéquate du tarage étant ainsi obtenue, on procédera à l'inversion de la tension de tarage, aux bornes de l'appareil intéressés ce qui donnera à son aiguille la position réelle de départ, ctest-b-dire au-dessous du zéro, l'aiguille se trou- vant plaqué sur son buttoir d'arrêt habituel. Ce n'est qu'à partir de la valeur du courant ou tension de tarage que ltai- guille de l'appareil commencera à dévier dans son sens normal. Thie autre solution pour le tarage dont il est question, consisterait dtame- ner l'aiguille à sa déviation maximum comme il vient entre indiqué. C'est cette position qui constituera le zéro virttiel prévu pour les mesures. L'aiguille de ltap- pareil, sous l'action des courants ou des tensions à mesurer, redescendra graduellement vers le zéro suivant l'importance de ces derniers, pour atteindre le idro initial de l'appareil pour le maximum de débit. Pour la bonne harmonie de l'appareil envisagé et le maximum de facilité dans son utilisation, et tenant compte des particularités qui viennent d'être signalées, il conviendrait adopter des systèmes moteurs ayant la position de leur aiguille indicatrice sur l'extrêmité droite du cadran pour la position du maximum des lectures et ce, en l'absence de tout courant, l'échelle de l'appareil étant graduée de gauche vers la droite, comme il est d'usage afin de ne pas heurter les habitudes des utilisateurs. I1 est extrêmement important de remarquer que, si l'on désire absolument faire partir les mesures du zéro, il sera indispensable, pour cette plage d'utilisation seulement, de supprimer l'action du tarage qui sera remis en service pour les sensibilités suivantes éventuellement prévues. Les dispositifs régulateurs de tension sont suffisamment connus, ainsi que leur stabilité, surtout avec l'emploi des nouveaux redresseurs régulateurs par transistors et diodes, pour qu'il soit nécessaire de les passer en revue. n convient cependant de souligner que la régulation qui intéresse les réalisations d'appareils de mesure A tarage est grandement faciliter par le fait que le courant demandé pour le fonctionnement de ces derniers est faible et constant. D'auto part, une régulation communie à un ensemble d'appareils installés dans une centrale par exemple simplifié la question et ne pose aucun problème majeur. Enfin, la régulation prévue pour un appareil individuel ou portatif, lorsqu cette derniere n'est pas, le cas échéant, assurée par pile, n'a pas besoin de fournir une tension absolument linéaire si l'étalonnage de l'appareil tient compte de cette petite anomalie. En définition, étant donnés les avantages indemniable recueillis par l'utilisation du nouveau type a'appareil à couples différentiels, leur construction ne peut être que bénéfique malgré la légère complication causée par l'adjonction du dispositif tarage indispensable. R E V E N D I C A T I O N S En vue d'améliorer la précision des lettres effectuées sur des appareils de mesure électrique, l'adjonction d'un dispositif de tarage mécanique ou éleetri- que constitue une solution extrêment intéressante. Toute la partie basse de I'échel- le qui n'offre pratiquement aucun intéêt, causant d'ailleurs le maximum d'erreur, peut-être supprimée ou seulement diniuée dans la proportion désirée. Le dispositif de tarage mécanique peut être réalisé à l'aide de lames élastiques ou de ressorts, leur longueur active et leur position de repos pauvent outre réglées judicieusement à l'aide, par exemple de vis à réglage micrométrique. L'action de ce couple antagoniste donne des résultats comparables à ceux obtenaea avec l'aide du tarage électrique et expliqués plus loin. Le tarage électrique peut être réalisé de multiplie façons. L'adjonotion d'un cadre, placé sur le mAme axe que celui qui supporte l'équipage mobile de l'appareil à tarer constitue une solution qui, dans certains cas, peut présenter des avantages. il peut être aussi constitué par l'alimentation d'un équipage mobile normal branché aux extrêmités 'une résistance comportant un point médian. La tension nécessaire an tarage sera branchée entre une extrêmité de la résistance et son point mddian. La tension à mesurer est reliée entre le point médian et l'extrêmité de la résistance qui restait libre. Etant donné qu'au point médian de la résistance les deux tensions sont de même polarité en un instant donné, l'équipage mobile de l'appareil de mesure ns sera parcouru que par la tension différentielle qui existe entre la tension du tarage et la tension a mesurer. Ta première gamme de mesure pourra partir du zéro habituel de l'appareil pour atteindre la déviation inanmum prévue sur son échelle et ce, sans le tarage qui ne sera mis en service que pour la deuxième échelle. 1e tarage, réglé judicieu- sement, maintiendra la position de l'aiguille sur la position primitive de son zéro et ce malgré la charge qui, l'avait entraînée sur la position maximum da cadran. Oette position permettra de bénéficier d'une nouvelle gamme de lecture doublant la valeur de la lecture initiale. La réduction de la tension à mesurer par transformateurs multiprise de prises potentiomètriques ou même de shunts suivant les besoins permettront de donner à l'appareil le nombre de sensibilités désirées. il n'a été question, jusqu'à présent que de mesures de tension mais il est bien évident que les dispositifs de tarage peuvent être appliqués avec les m:- mes intérêts pour les masures de courant ou des lectures quelconques de grandeurs mettant en oeuvre un appareil de mesure électrique. il n'est pas possible de passer en revue Toutes les dispositions permettant d'obtenir un tarage adéquat des appareils sur lesquels leur adjonction est souhaitable. D'ailleurs, dans certains cas, le résultat peut être obtenu très simplement en injectant directement la tension de tarage en opposition avec celle que l'on veut mesurer, à l'aide de transformateurs par ememple. La tension nécessaire an tarage peut être fournie par une source auxiliaire générale lorsqu'il s'agit d'alimenter tout un ensemble d'appareils nécessaires à la bonne marche d'une centrale. Elle peut aussi, le cas échéant se limiter à un simple élement de pile pour des appareils portatifs. Dans la majeure partie des cas, la tension de tarage sera fournie directement par la source à mesurer. Cela implique sa régulation qui n'a d'ailleurs pas besoin de fournir une tension absolument linéaire, mi l'étalonnage de l'appareil tient compte de cette particularité. Pour revenir un instant et terminer définitivement sur le sujet qui traite du tarage, il faut ajouter qu'il est absolument certain qu'étant électriques ou mécaniques, les tarages permettront la réalisation d'appareils présentent de grandes qualités, et ce, en adoptant des solutions très simples Le fait, par exemple, de donner aux spiraux d'un équipage mobile d'appareil une texcion supplémentaire amenant l'aiguille bien en dessous de la position de son zéro habituel, constitue un tarage qui permettra de bénéficier d'une échelle ne démarrant plus & ira, En définitive, ce sont les dispositifs de tarage mécaniques ou électriquam adaptés sur des appareils de mesures électriques, qui constituent la nouveauté de l'invention proposés. In construction induntrielle de tels appareils, bénéficiant des multiples avantages découlants de est@e invention apportern une évolution technique et commerciale bénéfique à tous égards.