Brevet FR2251824A1 — publié le 19750613

La présente invention se rapporte à un montage de mesure comparative de résistances, en particulier de résistances d'iso lement, comportant un montage diviseur à résistances alimenté par une tension constante et comprenant la résistance à mesurer Des montages connus de ce type utilisent des circuits en pont et indiquent le désaccord qui est produit par la résistance inconnue à mesurer, parfois avec amplification. D'autres montages connus transforment la chute de tension continue aux bornes d'une résistance de comparaison, provoquée par la résistance RX à mesurer, en un signal de tension alternative proportionnel à cette tension et l'affichent avec amplification. Les montages mentionnés en premier lieu ont, à cause de la charge de la diagonale du pont par l'élément effectuant la mesure, une limite de mesure qui est, par exemple, de i011 ohms, tandis que les montages mentions en dernier lieu sont trèS coûteux économiquement et techniquement, à causede l'ensemble de transformation nécessaire. L'invention a pour but un montage de mesure comparative de résistances ayant des valeurs pouvant repasser 101l ohms, de structure simple et économique, et d'une bonne sécurité et stabilité de fonctionnement. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, la tension, rapportée à un point se trouvant à un potentiel de référence, qui résulte du rapport de la résistance RX à mesurer à une résistance de référence, constituant l'autre résistance du diviseur à résistances, est transmise à un amplificateur de résistance d'entrée élevée, dont le signal de sortie, de même signe que le signal d'entrée, commande un dispositif indicateur. De préférence, la tension transmise à l'amplificateur est prélevée dans un diviseur à résistances entre la résistance RX à mesurer et la résistance de référence RN et le point au potentiel de référence, dont on peut modifier la valeur. De plus, le potentiel de référence peut être prélevé sur ùn montage diviseur alimenté par la même tension constante que le montage diviseur n résistances comprenant la résistance à mesurer. Il est en outre possible de produire le potentiel du pont de référence à partir d'un générateur de fonctions. Dans ce cas, il convient d'afficher sous forme analogique le potentiel du point de référence qui, pour des valeurs données de la résistance de référence RN et de la tension transmise à l'amplificateur, est une mesure de la résistance RX à mesurer. Le dispositif indicateur est, de préférence, un indicateur de zéro. Cependant, pour rendre l'indication du rapport de la résistance à mesurer à la tension de référence aussi simplement et facilement perceptible que possible, selon un autre mode d'exécution de l'invention, le dispositif indicateur comprend deux indicateurs, tels que des composants délivrant des signaux sonores ou visuels, dont l'un est actionné lorsque le signal de sortie de l'amplificateur est positif et l'autre, lorsque ledit signal de sortie est négatif, selon que la tension de comparaison est supérieure ou inférieure à la chute de tension dans la résistance de comparaison. Les composants indicateurs peuvent être, dans ce cas, des photodiodes ou des lampes à incandescence montéesen série avec des diodes de polarité appropriée, ou bien des indicateurs acoustiques montés de façon correspondante. Pour pouvoir également mesurer rapidement et simplement des résistances chargées d'une capacité, le montage comprend, selon un autre mode d'exécution de l'invention, une résistance non linéaire shuntant la résistance limitant le courant de charge, pour réduire la constante de temps de charge. Cette résistance non linéaire peut être une diode polarisée de façon appropriée ou bien un semi-conducteur à plusieurs électrodes monté de façon appropriée, ou encore un montage à semi-conducteurs. Les avantages obtenus par l'invention consistent surtout en ce qu'avec un montage peu coûteux et d'un fonctionnement sûr, on peut mesurer par un procédé comparatif, de façon rapide et sûre, des résistances ayant des valeurs dépassant 101l ohms et qui peuvent même être chargées d'une capacité. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide de certains de ses modes de réalisation donnés à titre illustratif et sans caractère limitatif, en se référant aux dessins annexés dont: -la figure 1 est un schéma synoptique de principe d'tir montage selon l'invention; -la figure 2 est un schéma synoptique de principe d'une variante de montage selon l'invention, comportant une source unique de tension constante; -les figures 3 à 5 représentent trois exemples de réalisation de dispositifs indicateurs utilisés dans un montage tel que celui qui est représenté sur la figure 2; -la figure 6 représente un schéma détaillé d'un montage réalisé conformément à la figure 2; -la figure 7 est un exemple de nontage permettant de réduire la durée d'indication, lorsque la résistance est chargée d'une capacité;; -la figure 8 représente un montage selon l'invention, avec indication du potentiel de référence, Comme le montrent les schémas de principe, conformes à l'invention, des figures t et 2, la résistance RX à mesurer par comparaison, qui peut être chargée par une capacité CX en paral lèlé sur elle, est montée avec la résistance RN en diviseur de tension1 de même que deux résistances R1 et R2 qui constituent également un diviseur de tension. Les diviseurs de tension sont alimentés, dans le mode de réalisation de la figure 1, à partir de sources de tension constante 1 et la correspondantes.Cependant, dans lé mode d'exécution de la figure 2, les deux diviseurs sont, de préférence, alimentés à partir d'une même source de tension 1 qui présente uneresistance interne définie et dont le niveau peut être adapté aux exigences, et qui délivre par exemple 100 V. Cette tension est maintenue constante par un montage régulateur non représenté en détail sur la figure. La tension indiquant le rapport entre la résistance à mesurer RX et la résistancede comparaison RN, rapportée au potentiel de référence déterminé par-le rapport entre R1 et R2, est transmise à un comparateur 2. Ce comparateur est un amplis cateur à forte résistance d'entrée, dont le signal de sortie suit rapidement,à cause de la très forte amplification, la tension d'entrée qui lui est appliquée, et qui reçoit, par rapport au potentiel zéro, des valeurs positives et négatives, selon que la chute de tension aux bornes de RX ou RN est supérieure à la chute de tension sur R1 ou R2, respectivement, et, par suite, au potentiel de référence. Ce signal de sortie, positif ou négatif, attaque un dispositif indicateur 3 qui est, dans le cas le plus simple, un simple indicateur de zéro, et qui indique si le signal de sortie est positif ou négatif, ctest-à-dire si*RX est supérieure ou inférieure à RN. Pour simplifier l'indication et éviter un instrument indicateur sensible, le dispositif indicateur peut également, comme on l'a représenté sur les figures 3, 4 et 5, comprendre deux composants à sorties optiques ou acoustiques dont l'un ou 1' autre est parcwru par du courant et délivre un signal visuel ou acoustique, selon que le signal de sortie du comparateur 2 est positif ounégatif. Comme le montre la figure 3, les composants sonores peuvent comprendre deux ronfleurs simples AI et A2 (générateurs sonores), qui sont montés chacun en série avec une diode respective Dl ou D2, les diodes étant polarisées de façon que, lorsque le signal de sortie est positif, le courant ne passe que par le ronfleur Al, et qu'il n passe que par le ronfleur A2, lorsque le signal de sortie est négatif. Comme le-montre la figure 4, des composants lumineux peuvent comprendre deux simples lampes à incandescence LI et L2 montées chacune en série avec une diode respective D1 ou D2,les diodes étant polarisées de façon que, lorsque le signal de sortie est positif, seule la lampe L1 soit parcourue par le courant et que, lorsque le signal de sortie est négatif, seule la lampe L2 soit parcourue par le courant. Comme le montre la figure 5, il est possible de remplacer chacun des montages série comprenant une diode et une lampe à incandescence, par une photodiode, respectivement LDi et LD2. Ces deux diodes sont alors alimentées,à partir du comparateur 2 par l'intermédiaire d'une résistance chutrice RV. Pour obtenir également, lorsque les résistances RX à mesurer sont chargées par une capacité CX, une mesure comparative rapide et sûre, on associe, comme le montrent les figures 1, 2 et 8 à la résistance RN du diviseur une diode DL qui, par un trajet de faible résistance relié au potentiel opposé, le point commun entre le condensateur et son point de mesure, lors de l'amenée de la tension de mesure par l'intermédiaire de la tension directe et assure ainsi un courant de charge élevé. On peut également utiliser d'autres montages à résistances non linéaires qui, pendant la durée de charge du condensateur, shuntent la résistance RN du diviseur. La figure r represente une telle yariante. La figure 6 est un schéma de taille du montage de la figure 2. La partie de ce schéma située en bas et à gauche montre l'alimentation en tension 1 (figure 2) qui est mise en service par l'intermédiaire du contact de fermeture bl.1 du bouton-poussoir bi et produit alors grâce à un montage transformateur, une tension stabilisée de, par exemple, 100 V, à partir de la tension de batterie de 9V par exemple. L'émetteur du transistor T3 reçoit une tension stabilisée qui produit, par l'intermédiaire d'un diviseur R4, R5, la tension initiale de base du transistor T1 du circuit de transformation. L'enroulement W4 du transformateur TRI du circuit de transformation assure une contre-réaction suffisante et il est relié à la base du transistor Ti par l'intermédiaire du condensateur de couplage C2 et de la résistance de protection Ri, La tension de contrôle apparaissant sur l'enroulement W3 et produite à l'aide du redresseur Gi et du condensateur C3 est comparée, à la base du transistor de réglage T2, à la tension stabilisée par le transistor T3.Si, par exemple par suite de variations de charge, la tension de contrôle prend une autre valeur, la base du transistor T1 est réajustée par le circuit collecteur-émletteur du transistor de réglage T2. Ce montage garantit donc une tension de contrôle constante jusqu'au coude de décharge de la tension de batterie, avec une résistance interne définie produite par une résistance R2. Cette tension de contrôle constante est transmise au montage de mesure proprement dit, dans lequel la résistance à mesurer RX, qui est reliée aux bornes BU1 et BU2, provoque sur une résistance RN pouvant être sélectionnée parmi les résistances R 21 à 27, par le commutateur S1, une chute de tension qui, rapportée au potentiel de référence fourni par le diviseur de tension formé,d'une part,par la résistance R11 et,d'autre part, par les résistances P3 et R14, est transmise aux entrées du comparateur formé par l'amplificateur ICI. Si la chute de tension aux bornes de RN est inférieure au potentiel de référence, le signal de sortie de l'amplificateur IC1 est positif par rapport au potentiel zéro et l'indicateur de zéro Il intercalé à ia suite réagit corrélativement. Cela signifie alors la résistance mesurée est supérieure à la valeur établie sur le commutateur de gammes. Le transistor T4 est utilisé, en fonction du coude de la caractéristique de la diode GB et du réglage de P4, pour contrôler l'état de la batterie. Par 11 intermédiaire d'un contact d'ouverture bai.2 du bouton-poussoir bl, on décharge, après la mesure comparative de la résistance RX, un condensateur Cx éventuellement enparallèle sur cette résistance et qui est alors chargée, par l'intermédiaire d'une résistance de protection R8. La tension d'alimentation positive et négative de l'amplificateur Il est obtenue à partir d'un enroulement supplémentaire W2 ou transformateur du montage de transformation, redressée par les redresseurs P2 et G3 et symétrisée au moyen de G2. Pour mesurer une résistance inconnue RX au moyen du montage représenté sur-la figure 6, on met d'abord-le commutateur de gammes SI sur la plus petite gamme et l'on enfonce le bouton d'essai bi. Si l'indicateur de zéro I1 ou un dispositif indicateur correspondant indique que RX est supérieure à la résistance de comparaison RN choisie, on peut faire passer le commutateur de gammes SI sur les gammes suivantes, en enfonçant en même temps le bouton d'essai bl. S'il ne se produit pas non plus de variation d'indication dans la dernière gamme, c'est que la résistance RX à mesurer a une valeur plus élevée que la résistance de comparaison RN.Si, dans une gamme RX choisie, RX est inférieure à-RN, l'indication de l'indicateur de zéro ou du dispositif indicateur choisi change. Si l'on branche sur les bornes BU1 et BU2 une résistance chargée d'une capacité et si l'on applique la tension de mesure au moyen du bouton bl, le courant établi lors de la fermeture du circuit est faible du fait de la résistance ohmique élevée du diviseur, et l'on obtient une forte constante de temps, lorsqu'une diode n'est pas associée au circuit, comme l'indiquent les figures 1, 2 et 6. Cette diode met l'une des connexions d'électrode du condensateur jusqu'à la tension de blocage de la diode, au potentiel de tension d'essai inférieur, de sorte que le courant de charge n'est plus limité que r la résistance interne différentielle de la diode et celle de la source de tension d'essai (RN > Ri diode + Ri source). Le montage de charge indiqué sur la figure 7 remplit les mêmes conditions. Ainsi, le circuit collecteur-émetteur du transistor TL shunte, lorsqu'il- est conducteur, la résistance RN du diviseur. Lorsque la tension de charge sur le condensateur augmente, le transistor se bloque et le court-circuit est, par suite, supprime. La figure 8 représente un montage dans lequel le potentiel de référence du comparateur 2 est produit dans un montage extérieur, par exemple un générateur de fonctions 4 et est en même temps indiqué dans un dispositif indicateur analogique 6 qui lui est relie. Du fait que le potentiel du poinc de référence produit par le générateur de fonctions 4 et indiqué dans le dispositif indicateur analogique 6 est, pour des valeurs données de la résistance de référence RN et de la tension appliquée au comparateur 2,- c'est-à-dire à l'amplificateur, une mesure de la résistance RX à mesurer, on peut lire immédiatement sur le dispositif indicateur analogique 6, la valeur de la résistance RX à mesurer. Un autre mode d'exécution de l'invention ressort encore de la figure 1. Si, par exemple, la résistance R2 a une valeur variable, on peut obtenir une indication même à l'intérieur des gammes, car on peut avec son aide adapter mutuellement les rapports de diviseur RX : RN et R1 : R2. Si l'on utilise, au lieu de Ri, une résistance variable constamment sur une échelle d'indicateur accouplée, on peut, en la modifiant,effectuer l'adaptation et la valeur de la résistance RX peut être lue directement sur une échelle indicatrice qui lui est reliée, jusqu'au rapport permis par la résistance variable utilisée. -REVENDICATIONS 1.- Montage de mesure comparative de résistances, en particulier de résistances d'isolement, comportant un montage diviseur à résistances alimenté par une tension constante et comprenant la résistance à mesurer, lequel montage est caractérisé en ce que la tension , rapportée à un point se trouvant à un potentiel de référence, qui résulte du rapport de la résistance (RX) à mesurer à une résistance de référence (RN), constituant l'autre résistance du diviseur à résistances, est transmise à un amplificateur de résistance d'entrée élevée dont le signal de sortie de même signe que le signal d'entrée commande un dispositif indicateur. 2.- Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension appliquée à l'amplificateur est prélevée dans un diviseur à résistances entre la résistance (RX) à mesurer et la résistance de référence (RN) et le point au potentiel de référence. 3.- Montage selon la revend=ation 2, caractérisé en ce que le potentiel du point de référence est variable. 4.- Montage selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérise en ce que le potentiel de référence est prélevé sur un diviseur de tension alimenté par la même tension constante que le montage diviseur à résistances comprenant la résistance à mesurer 5.- Montage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le potentiel du point de référence est produit par un générateur de fonctions. 6.- Montage selon l'une quelconque des revendications 3 et 5, caractérisé en ce que le potentiel du point de référence qui est, pour des valeurs données de la résistance de référence ( RN) et de la tension appliquée à l'amplificateur, une mesure de la résistance (RX) à mesurer, est indiqué de façon analogique. 7.- Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif indicateur est un indicateur de zéro. 8.- Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif indicateur comprend deux composantes délivrant des signaux sonores dont l'un est actionné lorsque le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel est positif et l'autre, lorsque ladite sortie est négative. 9.- Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif indicateur comprend deux co.zPosants délivrant des signaux visuels1 dont l'un est actionné lorsque le signal de sortie de ltamplificateur opérationnel est positif, et Itau tre lorsque ledit signal de sortie est négatif. 1G.- Montage selon la revendication c, caractérisé en ce que les composnts délivrant des signaux visuels sont des photodiodes polarisées de façon appropriée. 11.- Montage selon la revendication 9, caractérisé en ce que les composants délivrant de signaux visuels sont des lampes à incandescence montées en série avec des diodes polarisées de façon approprie. 12.- Montage selon la revenhication 1, pour mesurer des résistances chargées par des capacités, caractérisé en ce que la résistance (RN) limitant le courant de charge est shuntée par une résistance non linéaire, pour réduire la constante de temps de charge. 13.- Montage selon la revendication 12, caractérisé en ce que la résistance non linéaire est une diode polarisée de façon appropriée. 14.- Montage selon la revendication 12, caractérisé en ce que la résistance non linéaire est un semi-conducteur à plusieurs électrodes mont de façon appropriée ou un agencement à semiconducteur.