Brevet FR2170881A1 — publié le 19730921

La présente invention, due à Monsieur ABROSIHOV Eduard Alexeevich, concerne les appareils de mesure du facteur de qualité électrique des ensembles résonEntS utilisés dans les montages radiotechniques, couramment dénommés Q -mètres, et plus particulièrement les blocs de mesure pour les Q -mètres. On connais des blocs de mesure de Q -mètres comportant un condensateur de capacité variable, des bornes pour le branchement de l'ensemble i mesurer et un transformateur de couplage prévu pour appliquer une tension au' circuit. La partie fixe du condensateur de capacité variable est électriquement reliée i l'enrou- lement secondaire du transformateur de couplage, constitué par une spire massive ou volumique enveloppant un noyau annulaire ferromagnétique muni d'un enroulement primaire, disposant d'une partie centrale passant par l'orifice du noyau.L'une des bornes pour le branchement de l'ensemble à mesurer est combinée à la partie centrale mentionnée de la spire volumique, tandis que l'autre est directement reliée, par l'intermédiaire d'un capteur de courant, à la partie mobile du condensateur à capacité variable. Dans le bloc de mesure décrit, la liaison électrique entre la partie fixe du condensateur de capacité variable et ltenroute- ment secondaire du transformateur de couplage s'opère par l'in termédiaire d'éléments de connexion (conducteurs, barres, etc.), dont les résistances et les inductances sont des paramètres du bloc de mesure et introduisent des erreurs considérables pendant la mesure. Ces erreurs sont amplifiées avec l'accroissement de la fréquence à laquelle est réalisée la mesure, ce qui limite l'étendue de mesure des Q-mètres existants, vers les hautes fréquences. La présente invention a pour but de fournir un bloc de mesure de Q-mètre exempt de l'inconvénient mentionné, et plus particulièrement un bloc de mesure de Q-mètre présentant un domaine de mesure plus étendu vers les fréquences élevées. Ce résultat est atteint en réduisant au maximum les valeurs des paramètres résiduels pour assurer une précision élevée des mesures. Dans le bloc de mesure de Q-mètre suivant l'invention, la liaison électrique entre la partie fixe du condensateur de capacité variable et l'enroulement secondaire du transformateur de couplage s'opère par contact direct entre la spire volumique et la partie fixe du condensateur de capacité variable. Le contact direct entre la spire volumique et la partie fixe du condensateur de capacité variable est avantageusement effectué en exécutant,dans la partie fixe du condensateur,une enceinte annulaire interne ayant la forme correspondant à celle du noyau annulaire et prévue pour recevoir le noyau mentionné portant l'enroulement primaire. Les éléments de connexion intermédiaires (conducteurs-, barres, etc.),entre l'enroulement secondaire du transformateur de couplage et la partie fixe du condensateur de capacité variable, sont ainsi supprimés. L'extrémité de l'enroulement secondaire du transformateur de couplage constitue le début de la partie mobile du condensateur de capacité variable, ce qui réduit au minimum l'inductance et la résistance-active résiduelles du bloc de mesure et permet d'étendre la gamme du bloc de mesure du côté des hautes fréquences Dans l'exposé qui suit, l'invention est expliquée par la description d'un exemple concret d'exécution et par les dessins annexés, sur lesquels la fig. 1 représente la section transversale du bloc de mesure de Q-mètre conforme à l'invention la fig. 2 donne le montage électrique équivalent du bloc de mesure de Q-mètre. Le support de l'ensemble du bloc de mesure du Q-mètre est constitué par un cbrps en métal 1 (fig. 1) avec lequel les plaques fixes 2 du condensateur constituent une seule pièce, aussi bien du point de vue mécanique que du point de vue électrique. Le corps 1 forme avec les plaques fixe 2 la partie fixe du condensateur de capacité variable. La partie mobile du condensateur de capacité variable est constituée par des plaques mobiles 3 rigidement fixées à la douille métallique 4, calée à son tour sur un axe 5 en matière isolante. La rotation de l'axe 5 s'effectue sur des roulements (non représentés sur la fig. 1). Le courant est amené aux plaques mobiles 3 du condensateur de capacité variable par l'intermédiaire d'un capteur en peigne 6, fixé à un support en métal 7. Sur ce même support 7 est disposée une borne 8 à potentiel élevé du Q-mètre. Le support 7 est fixé au corps 1 du condensateur de capacité variole par l'in- termédiaire des tiges 9 en matériau isolant , par exemple en céramique. L'enroulement primaire 10 du transformateur de couplage est bobiné sur un noyau annulaire ferromagnétique 11. L'enroulement secondaire 12 du transformateur forme une spire volumique formée par la surface interne de l'enceinte 13,constituée par la gorge annulaire ménagée dans le corps 1 et un couvercle 14 dont l'orifice central est d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre intérieur de l'enceinte annulaire 13. La partie centrale de la spire volumique constitue directement la borne 16 au potentiel bas du Q-mètre. Les bornes 8 et 16 sont prévues pour le raccordement de l'ensemble à mesurer au Q-mètre. Le corps 1 du condensateur de capacité primaire est à un potentiel nul par rapport à la masse. La figure 2 illustre le montage électrique équivalent du bloc de mesure du Q-mètre. Le bloc de mesure est constitué par le transformateur de couplage avec enroulements 10 et 12, prévus pour appliquer la tension d'un générateur (non représenté sur la fig. 2) au circuit de résonance formé par le condensateur de capacité variable C et par l'ensemble à vérifier, par exemple une bobine d'inductance L branchée entre les bornes 8 et 16. x La mesure du facteur de qualité par l'intermédiaire du bloc de mesure décrit s'effectue de la façon suivante On applique à l'enroulement primaire 10 du transformateur de couplage la tension du générateur, mesurée à l'aide d'un voltmètre (non représenté sur la fig. 2) branché en dérivation sur l'enroulement primaire 10 du transformateur. En réglant la capacité du condensateur C, le circuit formé par ce condensateur C et l'ensemble Lx est mis en résonance. Le point de résonance x est déterminé à l'aide d'un voltmètre (non représenté sur la fig. 2) à résistance d'entrée élevée, branché en dérivation sur le condensateur de capacité variable C. Le facteur de qualité est déterminé en faisant le rapport entre la tension aux bornes du condensateur C, lors de la résonance, et la tension aux bornes de l'enroulement primaire 10 multipliée parsle rapport de transformation du transformateur de couplage. L'importance section de passage du courant entre les plaques fixes 2 du condensateur de capacité variable et la sortie de la spire volumique, ctest-à-dire le domaine de l'orifice central du couvercle 14, assure une faible iàuct t une faible résistance active entre ces éléments du monta donc des paramètres résiduels particulièrement faibles du bloc de mesure du Q-mètre Cela permet d'étendre la gamme des fréquences de service du Q-mètre jusqu'à 50 MHz et d'obtenir une précision de mesure du facteur de qualité relativement élevée : aux fréquences inférieures à 10 MHz l'erreur de mesure ne dépasse pas + 1 %, et aux fréquences inférieures à 50 MHz elle ne dépasse pas 3 à 5 %. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes REVENDICATIONS 1. Bloc de mesure pour Q-mètre, comportant un condensateur de capacité variable dont la partie fixe est électriquement reliée à l'enroulement secondaire d'un transformateur de coupla- ge, enroulement constitué par une spire volumique, enveloppant un noyau annulaire portant l'enroulement primaire, comportant une partie centrale passant par l'orifice du noyau ainsi que des bornes de branchement de l'ensemble à mesurer, l'une des bornes étant combinée à la partie centrale de la spire volumique et la deuxième étant reliée, par l'intermédiaire d'un capteur de courant, à la partie mobile din condensateur de capacité variable, caractérisé par le fait que la liaison électrique,entre la partie fixe du condensateur de capacité variable et l'enroulement secondaire du transformateur de couplage, s'opère par contact direct entre la spire volumique et la partie fixe du condensateur de capacité variable. 2. Bloc de mesure pour Q-mètre suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le contact direct entre la spire volumique et la partie fixe du condensateur de capacité variable est assuré en ménageant dans la partie fixe du condensateur une enceinte annulaire interne, dont la forme correspond à celle du noyau annulaire, prévue pour recevoir ledit noyau portant l'enroulement primaire.