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Dispositif d'enregistrement.
Dans l'enregistrement d'une caractéristique en fonction du temps il est désirable de pouvoir disposer d'une assez grande énergie pour la commande de l'appareil de mesure enregistreur, tandis que le plus souvent on ne peut emprunter qu'une assez faible énergie à la caractéristique que l'on désire enregistrer.
La présente invention a pour objet un dispositif d'en- registrement comportant un appareil de mesure enregistreur, auquel on amène une assez grande énergie, dispositif qu'on peut comman- der, cependant, au moyen d'une très faible énergie empruntée à la caractéristique à enregistrer.
Conformément à l'invention on amène la caractéristique à enregistrer à un instrument à aiguille constitué, de préférence, @
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par un appareil de mesure à bobine mobile très sensible et muni de deux contacts de réglage qui sont fermés à deux valeurs pré- déterminées de la déviation de l'aiguille et qui, au moyen d'un dispositif amplificateur commandent le réglage d'un potentiomè- tre de telle façon qu'une partie fixe de la tension de sortie du potentiomètre, laquelle partie est également amenée à l'instrument à aiguille, compense une variation de la déviation de l'aiguille par suite d'une variation de la caractéristique à enregistrer, tandis que la tension de sortie du potentiomètre commande l'ap- pareil de mesure enregistreur.
Du fait que la force, avec laquelle les contacts de réglage sont fermés est, de par sa nature, extrêmement faible si l'aiguille de l'instrument lui-même ou une pièce de contact qui lui est accouplée fait partie du circuit à contact de ré- glage, le courant qui passe sur les contacts de réglage doit être très faible pour éviter des détériorations de ces derniers.
A cet effet le dispositif amplificateur, au moyen du-,- quel on règle le réglage du potentiomètre, comporte, de pré- férence, deux tubes à décharges remplis de gaz ou de vapeur et commandés par la grille, le circuit de la grille de commande de chaque tube comportant le montage en série d'une source de tension négative préliminaire de la grille et une résistance, chacun des montages en série étant ponté par un des contacts de réglage.
On peut éviter avec une sûreté absolue que les contacts de réglage soient brûlés ou détériorés, par un choix convenable de la résistance connectée en série avec la source de tension négative préliminaire de la grille, parce que de cette manière le courant à travers le contact de réglage fermé peut être réduit à une valeur extrêmement faible, par exemple de 0,01 milli- ampère.
Il s'est trouvé que dans un dispositif conforme à la présente invention qui comporte des tubes à décharges à atmosphè- @
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re gazeuse, dont le courant anodique est de 0,1 ampère et où une tension négative préliminaire de la grille de 10 volts est nécessaire pour éviter l'amorçage des tubes à décharges à une tension anodique maximum de 140 volts, la résistance précitée peut avoir sans inconvénient pour ce qui concerne le fonctionne- ment du dispositif, une valeur de 0,1 à 1 mégohm.
En même temps il est avantageux, pour éviter à l'état fermé du contact de réglage le passage d'une partie du courant de grille de l'un des tubes à décharges par le contact de ré- glage correspondant, de relier l'extrémité du montage en série opposée à la cathode, à la grille de commande du tube en ques- tion par l'intermédiaire d'une résistance d'environ 10000 ohms.
De préférence, la tension anodique du tube est constituée par une tension alternative qu'on peut prendre, par exemple, sur un transformateur relié à un réseau à courant fort. Par suite de l'abaissement périodique de la tension anodique au-dessous de la valeur nécessaire pour entretenir la décharge à arc dans le tube, chacun des deux tubes à décharges sera éteint périodi- quement, ce qu'on peut naturellement assurer aussi en,utilisant comme tension anodique une tension continue pulsatoire; toute- fois, on ne dispose généralement pas de cette dernière sans in- tervention d'autres moyens.
De préférence, les deux tubes à décharges sont équili- brés, de sorte que la source de courant anodique de même que la source de tension préliminaire de la grille sont communes aux deux tubes.
Dans un mode d'exécution avantageux du dispositif confor- me à l'invention les deux tubes à décharges commandent la mise en circuit d'un moteur qui tourne en fonction de l'amorçage de l'un ou de l'autre tube et qui, en fonction du sens de rotation, crée soit une augmentation soit une diminution' de la tension de sortie du potentiomètre.
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La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de l'invention.
Sur la figure unique le chiffre de référence 1 désigne un instrument à bobine mobile sensible auquel on amène la carac- téristique à enregistrer par l'intermédiaire des conducteurs 2.
L'instrument à bobine mobile comporte deux contacts 4 et 5 qui sont disposés de part et d'autre de l'aiguille 3 et au voisinage immédiat l'un de l'autre et qui, conjointement avec l'aiguille elle-même, constituent deux contacts de réglage qui sont fermés respectivement aussitôt que la caractéristique à enregistrer prend une valeur qui provoquerait une déviation de l'aiguille dans l'un ou l'autre sens dans l'étroite zone délimitée par les contacts 4 et 5. Les contacts de réglage pontent chacun le mon- tage en série d'une résistance 10 et 11 respectivement et un cir- cuit-redresseur connecté à l'enroulement secondaire 6 d'un trans- formateur 7 du réseau, lequel circuit sert à engendrer une pola- risation négative de la grille et est constitué par un redresseur à couche de blocage 8 et un condensateur 9.
Les montages en séries précités sont intercalés chacun dans un des circuits de commande de deux tubes à décharges à atmosphère gazeuse 12 et 13 équilibrés, ét l'extrémité de chaque montage en série opposée aux cathodes reliées entre elles est reliée à travers une résistance 16 et 17, respectivement, à la grille de commande 14 et 15, res- pectivement.
La tension anodique des tubes 12 et 13 est prélevée sur l'enroulement secondaire 6' du transformateur 7 du réseau et amenée à l'anode du tube 12 et 13, respectivement, par l'inter- médiaire d'un relais 18 et 19, respectivement. Les relais sont excités par le courant anodique du tube à décharges correspondant e ont un temps de déclanchement supérieur à une demi-période de
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la tension alternative anodique, de sorte que dans le cas où l'un des tubes à décharges est amorcé pendant plusieurs périodes successives de la tension anodique, le relais en question reste excité pendant toutes ces périodes.
Les relais commandent la mise en circuit d'un moteur triphasé 22 au moyen d'interrupteurs bi-polaires 20 et 21, ce qui a pour effet qu'en fonction de la polarisation de deux des conducteurs d'alimentation du moteur ce dernier va tourner dans un sens ou dans l'autre. Le moteur comman- de le réglage d'un contact glissant 23 d'un potentiomètre 24 ; ce contact est accouplé mécaniquement au moteur et le potentiomètre est alimenté avec une tension continue 25 ayant une valeur cons- tante.
La tension de sortie du potentiomètre commande un appareil enregistreur 26 et, en outre, une faible partie de la tension de sortie du potentiomètre, qui est fonction du rapport existant entre la résistance 27 et la résistance de la bobine de l'instru- ment à bobine mobile, et ce, de préférence, de telle façon que le courant dans l'instrument à bobine mobile qui provient du po- tentiométre soit opposé au courant engendré par la caractéristi- que à enregistrer.
Le fonctionnement du dispositif représenté est le suivant.
Pour expliquer le fonctionnement on supposera que l'ai- guille 3 de l'instrument à bobine mobile se trouve entre les deux contacts 4 et 5 et que les deux courants continue agissant sur l'instrument à bobine mobile sont égaux mais dirigés en sens con- traire, comme le montrent les flèches sur le dessin. Lorsque, par suite d'une variation de la caractéristique à enregistrer, par exemple par suite d'une diminution de cette valeur, le contact de réglage 3, 4 est fermé, le montage en série du condensateur 9 et de la résistance 10 est mis en court-circuit, ce qui a pour effet que la grille de commande 14 du tube à décharges 12, laquelle grille présentait au début par rapport à la cathode, un potentiel correspondant à la charge du condensateur 9, acquiert brusquement
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le potentiel de la cathode.
Au début l'amorçage du tube 12 était empêché par la polarisation négative de la grille, mais mainte- nant le tube peut s'amorcer et le relais 18 est excité. La fer- meture des contacts 20 du relais a pour effet de mettre en cir- cuit le moteur 22 qui va tourner dans un sens tel que le contact glissant 23 du potentiomètre 24 soit déplacé vers le bas, de sorte que la tension de sortie devient plus faible. Par suite de la diminution de cette tension de sortie le courant résultant qui traverse l'instrument à bobine mobile est également réduit jusqu'à ce que ce courant compense exactement à nouveau le cou- rant emprunté à la caractéristique à enregistrer.
Dans ce cas le contact de réglage 3, 4 est ouvert, de sorte que le court- circuit de la source de tension négative préliminaire de la grille est supprimé, le tube 12 ne peut plus s'amorcer et, partant, le moteur 22 est mis hors circuit et le contact glissant 23 reste dans la position qu'il occupe alors, jusqu'à ce que par suite d'une variation ultérieure de la caractéristique à enregistrer le courant de mesure y prélevé s'écarte à nouveau du courant de compensation. De la sorte on assure que la tension de sortie du potentiomètre corresponde toujours à la caractéristique à enregis- trer multipliée par un facteur déterminé. Il y à lieu d'observer que la résistance 27, en .coopération avec une résistance 28 in- tercalée dans le circuit de mesure, empêche une influence gênante réciproque des circuits de mesure et de compensation.
La tension de sortie du potentiomètre 23, 24 est amenée à l'appareil enregistreur qui reçoit maintenant l'énergie néces- saire de la source de courant 25, laquelle énergie peut donc être assez grande.
Dans certaines conditions on peut simplifier le disposi- tif représenté en utilisant le courant anodique des tubes à décharges directement pour l'excitation d'un moteur. Dans ce cas on peut se passer des relais 18,19.
Le dispositif faisant l'objet de la présente invention ,,,peut être rendu apte, d'une manière très simple, à l'enregistre-
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ment de courants ou de tensions différents en amenant la ca- ractéristique que l'on désire enregistrer à l'instrument à bobine mobile par l'intermédiaire d'un dispositif de couplage
29 pour des portées de mesure différentes, adapté à l'instru- ment à bobine mobile. En même temps on peut utiliser le disposi- tif conforme à l'invention pour l'enregistrement simultané de diverses caractéristiques en amenant les caractéristiques à enregistrer successivement aux bornes d'entrée du dispositif et en utilisant un appareil enregistreur qui présente une forme connue en soi et est périodiquement mis en circuit et hors cir- cuit.
On peut naturellement utiliser aussi le dispositif pré- cité pour l'enregistrement d'une caractéristique mécanique, en convertissant la caractéristique mécanique en un courant ou une tension qui lui est proportionnel et en amenant alors ce courant ou cette tension à l'instrument à bobine mobile.
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Recording device.
In recording a characteristic as a function of time it is desirable to be able to dispose of a sufficiently large energy for the control of the recording measuring apparatus, while in most cases only a relatively small amount of energy can be borrowed. to the characteristic you want to register.
The object of the present invention is a recording device comprising a recording measuring apparatus, to which a fairly high energy is supplied, a device which can, however, be controlled by means of a very low energy borrowed from the sensor. characteristic to be recorded.
In accordance with the invention, the characteristic to be recorded is brought to a needle instrument preferably consisting of @
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by a measuring device with a very sensitive moving coil and provided with two adjustment contacts which are closed at two predetermined values of the deviation of the needle and which, by means of an amplifying device control the adjustment of a potentiometer - be such that a fixed part of the output voltage of the potentiometer, which part is also supplied to the needle instrument, compensates for a variation in the deviation of the needle as a result of a variation in the characteristic at record, while the output voltage of the potentiometer controls the recording measuring device.
Because the force with which the setting contacts are closed is, by its nature, extremely low if the needle of the instrument itself or a contact piece coupled to it is part of the contact circuit. setting, the current flowing through the setting contacts must be very low to avoid damaging them.
For this purpose, the amplifying device, by means of the -, - which adjusts the adjustment of the potentiometer, preferably comprises two discharge tubes filled with gas or vapor and controlled by the grid, the circuit of the control grid. control of each tube comprising the series connection of a preliminary negative voltage source of the grid and a resistor, each of the series connections being bridged by one of the adjustment contacts.
It is possible to avoid with absolute safety that the setting contacts are burnt or damaged, by a suitable choice of the resistor connected in series with the preliminary negative voltage source of the grid, because in this way the current through the contact of closed setting can be reduced to an extremely low value, for example 0.01 milliampere.
It has been found that in a device according to the present invention which comprises discharge tubes at atmospheric
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gaseous re, whose anode current is 0.1 amperes and where a preliminary negative grid voltage of 10 volts is required to prevent ignition of the discharge tubes at a maximum anode voltage of 140 volts, the aforementioned resistance may have without disadvantage as regards the operation of the device, a value of 0.1 to 1 megohm.
At the same time it is advantageous, in order to avoid in the closed state of the adjustment contact the passage of part of the gate current of one of the discharge tubes through the corresponding adjustment contact, to connect the end connection in series opposite to the cathode, to the control grid of the tube in question by means of a resistance of about 10,000 ohms.
Preferably, the anode voltage of the tube consists of an alternating voltage which can be taken, for example, on a transformer connected to a high current network. As a result of the periodic lowering of the anode voltage below the value necessary to maintain the arc discharge in the tube, each of the two discharge tubes will be periodically switched off, which can of course also be ensured by, using a pulsating DC voltage as anode voltage; however, the latter is generally not available without the intervention of other means.
Preferably, the two discharge tubes are balanced, so that the anode current source as well as the preliminary grid voltage source are common to both tubes.
In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the two discharge tubes control the switching on of a motor which rotates as a function of the priming of one or the other tube and which , depending on the direction of rotation, creates either an increase or a decrease in the output voltage of the potentiometer.
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The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawing and from the text naturally forming part of the invention.
In the single figure, the reference numeral 1 designates a sensitive moving coil instrument to which the characteristic to be recorded is brought via the conductors 2.
The moving coil instrument has two contacts 4 and 5 which are arranged on either side of the needle 3 and in the immediate vicinity of each other and which, together with the needle itself, constitute two setting contacts which are closed respectively as soon as the characteristic to be recorded assumes a value which would cause a deviation of the needle in one or the other direction in the narrow zone delimited by contacts 4 and 5. adjustment each bridge the series connection of a resistor 10 and 11 respectively and a rectifier circuit connected to the secondary winding 6 of a transformer 7 of the network, which circuit serves to generate a polarization negative of the gate and consists of a blocking layer rectifier 8 and a capacitor 9.
The aforementioned series connections are each interposed in one of the control circuits of two balanced gas atmosphere discharge tubes 12 and 13, and the end of each series connection opposite the interconnected cathodes is connected through a resistor 16 and 17, respectively, to the control gate 14 and 15, respectively.
The anode voltage of the tubes 12 and 13 is taken from the secondary winding 6 'of the transformer 7 of the network and brought to the anode of the tube 12 and 13, respectively, by means of a relay 18 and 19, respectively. The relays are energized by the anode current of the corresponding discharge tube and have a tripping time greater than half a period of
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the anode alternating voltage, so that in the case where one of the discharge tubes is ignited during several successive periods of the anode voltage, the relay in question remains energized during all these periods.
The relays control the switching on of a three-phase motor 22 by means of two-pole switches 20 and 21, which has the effect that depending on the polarization of two of the supply conductors of the motor, the latter will turn. one way or the other. The motor controls the adjustment of a sliding contact 23 of a potentiometer 24; this contact is mechanically coupled to the motor and the potentiometer is supplied with a direct voltage 25 having a constant value.
The output voltage of the potentiometer controls a recording device 26 and, moreover, a small part of the output voltage of the potentiometer, which is a function of the ratio existing between the resistance 27 and the resistance of the coil of the instrument. voice coil, preferably in such a way that the current in the voice coil instrument which comes from the potentiometer is opposed to the current generated by the characteristic to be recorded.
The operation of the device shown is as follows.
To explain the operation, it will be assumed that needle 3 of the moving coil instrument is located between the two contacts 4 and 5 and that the two continuous currents acting on the moving coil instrument are equal but directed in the opposite direction. - milk, as shown by the arrows in the drawing. When, as a result of a variation in the characteristic to be recorded, for example as a result of a decrease in this value, the adjustment contact 3, 4 is closed, the series connection of the capacitor 9 and of the resistor 10 is put short-circuited, which has the effect that the control grid 14 of the discharge tube 12, which grid initially presented with respect to the cathode, a potential corresponding to the charge of the capacitor 9, suddenly acquires
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the potential of the cathode.
At first the ignition of tube 12 was prevented by the negative bias of the grid, but now the tube can be ignited and relay 18 is energized. Closing the contacts 20 of the relay has the effect of energizing the motor 22 which will rotate in a direction such that the sliding contact 23 of the potentiometer 24 is moved downwards, so that the output voltage becomes weaker. As a result of the decrease in this output voltage the resulting current flowing through the voice coil instrument is also reduced until this current exactly again compensates for the current taken from the characteristic to be recorded.
In this case the setting contact 3, 4 is open, so that the short circuit of the preliminary negative voltage source of the grid is removed, the tube 12 can no longer be fired and hence the motor 22 is switched on. switched off and the sliding contact 23 remains in the position which it then occupies, until, as a result of a subsequent variation of the characteristic to be recorded, the measured current taken there deviates again from the compensation current . In this way it is ensured that the output voltage of the potentiometer always corresponds to the characteristic to be recorded multiplied by a determined factor. It should be observed that the resistor 27, in cooperation with a resistor 28 inserted in the measuring circuit, prevents a mutual annoying influence of the measuring and compensation circuits.
The output voltage from potentiometer 23, 24 is fed to the recording apparatus which now receives the necessary energy from the current source 25, which energy can therefore be quite large.
Under certain conditions the device shown can be simplified by using the anode current from the discharge tubes directly for the excitation of a motor. In this case, relays 18,19 can be dispensed with.
The device which is the object of the present invention, can be made suitable, in a very simple manner, for recording.
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different currents or voltages by bringing the desired characteristic to the moving coil instrument by means of a coupling device
29 for different measuring ranges, suitable for voice coil instrument. At the same time, the device according to the invention can be used for the simultaneous recording of various characteristics by bringing the characteristics to be recorded successively to the input terminals of the device and by using a recording apparatus which has a form known per se. and is periodically switched on and off.
The above device can of course also be used for recording a mechanical characteristic, by converting the mechanical characteristic into a current or a voltage which is proportional to it and then bringing this current or this voltage to the coil instrument. mobile.