Brevet FR2512204A1 — publié le 19830304

La présente invention concerne un circuit de mesure à jauge de Pirani On utilise ces jauges pour la mesure de la pression d'un gaz à l'aide d'un filament chauffé dont on mesure la température d'après la résis- tance électrique La température du filament ou la vites- de perte de chaleur vers l'extérieur est fonction de la pression du gaz, et on peut donc utiliser l'un de ces facteurs pour la mesure du vide avec la jauge. Dans une jauge de Pirani, le filament consti- tue une première branche d'un circuit en pont de Wheat- stone La jauge peut fonctionner à température constante ou à tension constante Dans le premier mode de fonction- nement, la vitesse de transmission d'énergie nécessaire au maintien du filament à une température constante varie avec les variations de la pression du gaz, et cette vitesse de variation constitue donc une mesure du degré de vide Dans le second mode de fonctionnement, la variation du déséquilibre électrique du pont en fonc- tion de la pression du gaz constitue une mesure du degré de vide. Le circuit de mesure selon l'invention est destiné au mode de fonctionnement à température constante. Dans les jauges connues de Pirani, une certaine compensation de température est assurée par montage d'une résistance qui varie avec la température dans une autre branche du pont Les variations de résistance avec la température qui sont ainsi produites s'appliquent à toute la plage normale des températures de fonctionne- ment de la jauge qui est habituellement de 10 à 500 C, mais la compensation ne peut être complète qu'à une tempé- rature, choisie à une extrémité de l'échelle. L'invention, sous sa forme la plus générale, concerne un circuit de commande d'une jauge de Pirani qui comporte un pont électrique ayant une première bran- che destinée à comprendre la jauge et à former un signal de sortie représentatif de la pression du gaz dans la jauge, un dispositif électrique qui n'est pas incorporé à une branche du pont et est destiné à former un signal représentatif de la température ambiante à laquelle fonctionne la jauge, et un dispositif de translation de signaux qui reçoit le signal de sortie du pont et le signal du dispositif électrique et qui est destiné à former un signal de pression gazeuse compensé des effets des variations de la température ambiante. Le dispositif électrique comporte avantageu- semnt un élément résistif qui fait avantageusement par- tie d'un circuit électrique tel qu'un circuit diviseur de potentiel aux bornes duquel une différence sensiblement constante de potentiel est appliquée Le potentiel à une prise du circuit diviseur est avantageusement trans- mis à l'entrée d'un amplificateur, avec le signal du pont, et le signal de sortie de l'amplificateur est utilisé comme indication de la pression gazeuse compen- sée des effets des variations de la température Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, un élément résistif incorporé à une branche du pont assure en outre une certaine compensation de température. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est un schéma électrique d'un circuit de mesure à jauge de Pirani. Sur la figure, la résistance F désigne le filament d'une jauge de Pirani, destiné à être chauffé par un courant provenant d'un conducteur 2 à tension variable qui reçoit de l'énergie de la sortie d'un am- plificateur 4 La branche d'équilibrage du pont 6 con- tient une résistance Tl de compensation principale de température Les deux autres branches du pont 6, des- tinées à la formation d'un rapport, comprennent des résistances Rl et R 2 5 Une résistance T 2 est placée prés de la résis- tance Tl et assure une meilleure compensation de tem- pérature Elle est disposée prés de la résistance Tl afin qu'elle subisse les mêmes variations de tempéra- ture que celle-ci La résistance T 2 est reliée à un conducteur 8 à tension constante par l'intermédiaire d'une résistance R 7 Comme l'autre côté de la résistance T 2 est relié à la masse, les résistances R 7 et T 2 for- ment un circuit diviseur de potentiel dont le point médian est couplé par une résistance préréglée R 4 à l'entrée d'un second amplificateur 10 dont une entrée et la sortie sont reliées par une résistance R 5 Le conducteur 2 à tension variable est relié par une résis- tance R 3 à la même entrée de l'amplificateur Ainsi, les variations de tension au point 12, provoquées par les fluctuations de la valeur de la résistance T 2, pro-' voquent l'addition algébrique d'une tension à celle de la résistance R 2, avec le décalage voulu de la ten- sion efficace du conducteur 2 Cette tension de décalage est amplifiée dans l'amplificateur 10 et transmise par une résistance R 6 à un appareil 14 de mesure qui est étalonné en fonction de la pression gazeuse. Etant donné la connexion de la diagonale cor- respondante du pont 6 entre les entrées de l'amplifi- cateur 4, le signal du conducteur 2 varie en fonction de la valeur de la résistance du filament F, la ten- sion appliquée à la diagonale du signal du pont 6 étant destinée à maintenir cette résistance et en conséquence la température du filament F à des valeurs constantes. La résistance de compensation principale Tl peut être préréglée comme représenté afin qu'elle com- pense exactement les autres variations en un point de la plage des températures de fonctionnement de la jauge associée de Pirani Comme la température de la résistance T 2 de compensation secondaire varie lors du fonctionne- ment de la jauge, la tension de décalage transmise par la résistance R 4 a une amplitude réglée par le préré- glage de la résistance R 4 à une température choisie. On constate que les caractéristiques des résistances Tl et T 2 sont complémentaires dans une grande mesure 2 512204 si bien que le circuit résultant indique la pression gazeuse mesurée avec une meilleure précision dans la plage normale des températures de fonctionnement. REVENDICATIONS 1 Circuit de commande d'une jauge de Pirani, caractérisé en ce qu'il comprend un pont électrique dont une branche est destinée à contenir la jauge (F) et destiné à former un signal de sortie représentatif d'une pression gazeuse dans la jauge, un dispositif électrique (T 2) qui n'est pas incorporé à une branche du pont et qui est destiné à former un signal représen- tatif de la température ambiante à laquelle fonctionne la jauge, et un dispositif de translation de signaux qui reçoit le signal de sortie du pont et celui du dis- positif électrique et qui est destiné à former un signal de pression gazeuse compensé des effets des variations de la température ambiante. 2 Circuit selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la jauge de Pirani (F) est destinée à fonctionner à température constante du filament. 3 Circuit selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif électrique comporte un dispositif résistif sensible à la tempéra- ture (T 2). 4 Circuit selon la revendication 3, caracté- risé en ce que le dispositif résistif (T 2) fait partie d'un réseau et est destiné à former un signal dépendant de la variation de température à partir d'une différence de potentiel appliquée au réseau. Circuit selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le dispositif résistif (T 2) fait partie d'un circuit diviseur de potentiel (R 7,T 2). 6 Circuit selon la revendication 5, caracté- risé en ce que le signal d'une prise ( 12) du circuit diviseur et le signal de sortie du pont sont appliqués à l'entrée d'un amplificateur ( 10) dont le signal de sortie peut être utilisé pour la représentation d'une pression gazeuse compensée des effets des variations de température. 7 Circuit selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif résistif (Tl) placé dans une branche du pont et destiné à assurer une compensation des effets des-variations de température. 8 Circuit selon la revendication 7, caracté- risé en ce que les deux dispositifs résistifs (T 1,T 2) sont proches.