Brevet FR2463417A1 — publié le 19810220

Lorsqu'on désire mesurer une impédance on peut la brancher aux bornes d'une source de courant alternatif, par exemple du se conduire d'un transformateur et mesurer l'intensité qui la parcoure. Il est cependant plus facile de mesurer la différence de tension aux bornes du secondaire; cela est possible, car ce secon daire présentant lui-même une impédance non nulle, cette différen- ce de tension est inférieure à la différence de tension a vide du secondaire et décroît lorsque la valeur de l'impédance à mesurer croît. Mais la mesure d 'une impédance par la détermination de la différence de tension aux bornes du secondaire n'est précise que lorsque la fréquende du courant d'alimentation est relativement grande. Quand cette fréquence est faible l'impéndance de perte du transformateur se réduit pratiquement S la résistance interne de ce transformateur qui est trs faible; la tension qu'on mesure est peu différente de la tension à vide du secondaire. La présente invention a pour objet un dispositif qui per met de mesurer une impédance avec une précision qui est très boume quelle que soit la fréquence du courant d'alimentation, la bande passante s'étendant de 0 8 une valeur qui peut atteindre 1 MHz. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de tension dont l'impédance de perte est négligeable et une impédance de référence, de mode nature que l'impédance à mesurer, connectée au générateur. Pour utiliser ce dispositif, on connecte l'impédance a mesurer en série avec le générateur et l'impédance de référence. La différence de tension aux bornes de l'impédance de référence ou à celles de l'impédance a mesurer permet de connattre la valeur de cette dernière impédance. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le générateur de tension comprend un amplificateur opérationnel, l'impédance de référence étant connectée entre la sortie de cet ampli ficateur et l'une de ses entres de façon à former un circuit de contre-réaction qui maintient constante la tension en aval de l'impédance de référence, et le dispositif comprend des moyens pour me surer la différence de tension aux bornes de l'impédance de référence ou la tension à la sortie de l'amplificateur. L'impédance de référence étant de meme nature que l'impédance à mesurer, les deux impédances évoluent de la mtme manière avec la fréquence du courant d'alimentation. La mesure conserve ainsi la méme précision quelle que soit la fréquence. Si l'impédance à mesurer a une valeur comprise entre deux limites connues, on prendra comme impédance de référence une impédance de valeur moyenne. Si l'impédance est constituée par une sonde à courants de Foucault, on prendra comme impédance de référence une sonde identique. A la limite, si l'impédance à mesurer est une résistance pure, on prendra également une résistance pure comme impédance de référence. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse aux sondes à courants de Foucault qui comprennent deux demi-sondes montées en opposition et qui sont associées à des moyens pour mesurer leur différence d'impédance. Quand une sonde de ce genre est déplacée dans un conduit et que l'une des demisondes se trouve devant un défaut de ce conduit, il se produit en tre les demi-sondes une différence a d'impédance qui signale ce dé- faut. L'invention permet de mesurer l'impédance propre de l'une des demi-sondes et ainsi de préciser le défaut. De manière analogue, l'invention est applicable à l'appariage de selfs à point milieu ou à la détection de métaux. On a décrit ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation de l'invention avec référence au dessin annexé dans lequel La Figure 1 est un schéma d'un premier mode de réalisa- tion; La Figure 2 est un schéma d'un second mode de réalisation. A la Figure 1, on voit en 1 un amplificateur opérationnel à l'entrée inverseuse 2 duquel est injecté un courant à une fréquence quelconque, sa deuxième entrée 3 étant à la masse. La sortie 4 de l'amplificateur est connectée par une impédance de ré férence 5 à l'entrée 2, de sorte que, par effet de contre-réaction, la tension en 6 en aval de l'impédance 5 est constante L'impédance 7 dont la valeur est à mesurer est connectée entre les impédances de référence et la masse; elle est donc alimentée par une tension constante. Pour connaRtre la valeur Z5 de 1'impédance 7, on mesure la tension Vt à la sortie 4 de l'amplificateur 1. Si la tension en 6 et l'impédance de référence 5 ont pour valeurs respectivement VS et t , l'on a daOù La connaissance de Vt ou de Vt - VS permet ainsi de déterminer ZS la mesure étant indépendante de la fréquence. Dans le mode de réalisation de la Figure 2, les références 7a et 7b désignent deux demi-sondes à courants de Foucault. La demi-sonde 7a est alimentée par un circuit analogue à celui de la Figure 1 et comprenant un amplificateur opérationnel la et une impédance de référence Sa qui est constituée par une demi-sonde analogue à la demi-sonde 7a. De son coté, la demi-sonde 7b est connectée à un circuit analogue comprenant un amplificateur opérationnel lb et une impédance de référence 5b constituée par une demi-sonde, mais l'amplificateur lb est alimenté par l'intermédiaire d'un amplificateur inverseur réglable 8 dont le gain en valeur absolue est voisin de 1. Les sorties 4a et 4b des amplificateurs la et lb sont connectées à un amplificateur 9 dont la sortie représente la différence entre les valeurs des impédances des demi-sondes 7a et 7b. Par ailleurs, les bornes de l'impédance de référence Sa sont connectées à un amplificateur ajustable 10 dont la sortie, après amplification par un amplificateur 11, fournit un signal re présentatif de la valeur de l'impédance de la demi-sonde 7a. I1 va de soi que la présente invention ne doit pas titre considérée comme limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. - Dispositif pour la mesure d'une impédance caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de tension dont l'impédance de perte est négligeable, et une impédance de référence, de meme nature que l'impédance à mesurer , connectée au générateur s 2. - Dispositif selon la revendication la caractérisé en ce que le générateur de tension comprend un amplificateur opérationnel, l'impéndance de référence étant connectée entre la sortie de cet amplificateur et l'une de ses entrées de façon à former un circuit de contre-réaction qui maintient constante la tension en aval de l'impédance de référence, et en ca que le dispositif comprend des rEyens pour mesurer la différence de tension aux bornes de l'impédance de référence ou la tension à la sortie de l'ampli- ficateur. 3. -Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend deux générateurs de tension dont l'un est alimenté par un circuit inverseur, des moyene pour mesurer la différence de tension aux bornes de l'impédance de référence de l'un des généra tueurs, et des moyens pour mesurer la somme des tensions à la sortie des deux générateurs 4. - Application du dispositif selon l'une des revendica- tions 2 et 3 aux sondes à courants de Foucault.