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On connaît des appareils de mesure, communément appelés flux- mètres, dont l'équipage mobile, dépourvu de couple de torsion, est branché aux bornes d'une bobine exploratrice placée dans un champ magnétique. La variation du flux total dans la bobine provoque une déviation de l'aiguille mobile qui est proportionnelle à cette variation de flux, à la condition que l'équipage mobile parte du repos et revienne à un nouvel état de repos dans un mouvement apériodique. Cette condition nécessite que la résistance du circuit formé par le cadre mobile du fluxmètre,la bobine exploratrice et les cordons qui relient l'un à l'autre, ait une valeur assez faible.
Malheureusement, si on est obligé de placer la bobine explo- ratrice dans un endroit éloigné de l'appareil de mesure, la résistance des cordons peut avoir une valeur telle que la condition susindiquée n'est plus remplie et que, de ce fait, la déviation de l'équipage mobile du fluxmètre n'est plus proportionnelle à la variation du flux dans la bobine exploratrice
Il en est de même si, pour certaines conditions particulières d' emploi, la bobine exploratrice doit avoir un volume réduit qu'il est im- possible de dépasser, le fil de cette bobine doit être de très faible sec- tion, de sorte que la résistance de la bobine est trop forte. On est donc conduit à réduire le nombre de tours de la bobine et il est impassible de mesurer des champs très faibles avec une sensibilité et une précision suffi- santes.
En outre, ces appareils ont un couple très faible qui ne permet pas de les faire fonctionner correctement comme appareils enregistreurs.
La présente invention, système Pierre DOUCE, a pour but surtout de remédier aux inconvénients précités en permettant la réalisation d'un fluxmètre dont le fonctionnement est indépendant de la résistance de la bobine exploratrice, et qui assure en outre l'enregistrement des mesures sur un papier diagramme.
Le dispositif de mesure des variations d'un champ magnétique suivant l'invention est caractérisé en ce que la force électromotrice induite engendrée aux bornes de la bobine exploratrice par suite de la variation du flux total dans ladite bobine est transformée en un courant continu proportionnel dans un convertisseur de mesure de tout type connu, ce courant continu alimentant le cadre mobile d'un appareil de mesure magnéto-électrique, de préférence enregistreur, dont l'équipage est dépourvu de couple de torsion, et possède un couple d'amortissement excessivement élevé, indépendant du circuit de mesure.
La figure ci-jointe représente à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention.
Il est à noter que bien que le convertisseur de mesure entrant dans la constitution du dispositif de mesure suivant l'invention peut être de tout type connu, la description qui suit se réfère au convertisseur de mesure faisant l'objet du brevet belge No 453379 déposé le 30 Novembre 1943 au nom de la Compagnie Demanderesse.
Il est également à noter que bien que l'appareil de mesure dont l'équipage mobile est dépourvu de couple de torsion et possède un couple d'amortissement excessivement élevé peut être de tout type connu, la description qui suit se réfère à l'appareil de mesure faisant l'objet de la demande de brevet de perfectionnement déposée le 22 Avril 1954 sous le No 414378,, perfectionnement à la demande de brevet belge No 414339 déposée le 21 avril 1954 au nom de la Compagnie demanderesse
Sur la figure, 1 représente la bobine exploratrice qui est connectée aux bornes d'entrée 12-12' du convertisseur de mesure 10. Ces bornes d'entrée sont reliées à un circuit comprenant, d'une part, le cadre mobile 2 d'un galvanomètre, dépourvu de couple de torsion,
et dont l'aimant n'a pas été représenté par raison de simplicité, et, d'autre part, la résistance 3.
Sur l'arbre 4 du cadre mobile du galvanomètre est montée l'armature mobile 5 d'un condensateur ayant deux armatures fixes 6 et 7. L'armature fixe 6 est insérée dans le,circuit d'un oscillateur 8 qui produit entre cette arma-
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ture et la masse 9 une tension de haute fréquence. 13 est un amplifica- teur-détecteur, comportant une résistance 11 dont une extrémité est connectée à l'armature fixe 7 et l'autre extrémité, à la masse 9. Cet amplificateur-détecteur engendre un courant continu dont l'intensité est fonction du déplacement angulaire du cadre mobile 2, et dont le sens est tel que la différence de potentiel qu'il produit dans la résistance 3 se trouve en opposition avec la force électro-motrice engendrée dans la bobine 1.
Ce courant continu parcourt également le cadre mobile 21 de 1' appareilrécepteur 20.
Pour une certaine valeur de ce courant continu, la différence de potentiel qu'il produit dans la résistance 3 est égale et opposée à la force électromotrice engendrée dans la bobine 1. Dans ces conditions, le courant dans le cadre 2 s'annule, et le mouvement de rotation de celuici s'arrête.
Quand la force électromotrice engendrée dans la bobine 1 varie le cadre 2 est traversé par un courant de déséquilibre transitoire. Le cadre 2 dévie dans un sens ou dans l'autre et modifie la valeur du courant de sortie de l'amplificateur-détecteur 13 par suite du déplacement angulaire de l'armature mobile 5 devant les armatures fixes 6 et 7. La valeur de ce courant de sortie est modifiée jusqu'au complet rétablissement de l'égalité entre la force électromotrice engendrée dans la bobine 1 et la différence de potentiel produite par ce courant dans la résistance 3.
La force contre-électromotrice développée par la rotation du cadre 2 s'oppose au passage du courant de déséquilibre transitoire dans la résistance 3.
Pratiquement, à chaque instant, aussi bien en régime transitoire qu'en régime d'équilibre, le courant de sortie de l'amplificateur-détecteur 13 qui traverse la résistance 3 et le cadre mobile 21 de l'appareil récepteur 20 reste proportionnel à la tension engendrée dans la bobine 1, indépendamment de la valeur de la résistance 3, de la résistance du cadre mobile 21 et des connexions. Toute la puissance absorbée par le circuit 3-21 est fournie par le générateur 8.
L'appareil récepteur 20, qui est décrit dans la demande de brevet belge de perfectionnement déposée le 22 Avril 1954 perfectionnement à la demande de brevet belge No 414339 du 21 Avril 1954 comprend un cadre mobile 21 tournant entre les pôles d'un aimant permanent (non représenté). L'équipage mobile est dépourvu de couple torsion. Cet appareil possède un couple moteur et un couple d'amortissement de valeur considérable par rapport aux couples de frottement. En particulier, dans le cas d'un appareil enregistreur, le couple de frottement de la plume sur le papier peut être considéré comme négligeable.
Le couple d'amortissement est obtenu par un disque métallique 22, solidaire du cadre 21, qui se déplace dans les entrefers de plusieurs aimants permanents, comme cela a été indiqué dans la demande de brevet de perfectionnement susmentionnée.
On a également indiqué dans cette demande de brevet de perfectionnement que la déviation de l'équipage mobile est proportionnelle à la quantité d'électricité qui a traversé le cadre mobile pendant sa rotation.
On va montrer ci-après que la déviation angulaire de l'équipage mobile de cet appareil est proportionnelle à la variation de flux dans la bobine 1 (ou à la variation d'induction).
La bobine 1 de surface totale S, étant traversée par un flux orthogonal variable , il se produit aux bornes de cette bobine une force électromotrice induite qui satisfait à la relation
EMI2.1
A = - ai il) La force électromotrice à est appliquée aux bornes d'entrée 12,
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12' du convertisseur de mesure 10, et lorsque le cadre mobile 2 est dans sa position d'équilibre., un courant 1, fourni par l'amplificateur-détecteur
13 traverse la résistance 3 de valeur H, et le cadre mobile 21 de l'appa- reil récepteur 20.
La valeur de ce courant est telle que l'on a, à tout instant, e= R. 1 d'où, en tenant compte de l'égalité (1) i dt = - d
R
L'appareil récepteur 20, par suite de ses caractéristiques pré- cédemment énoncées, intègre le courant i; Ú i dt = - 1 Ú d R d'où ¯ Si!. = - ¯
R et l'angle de déviation de son équipage mobile est proportionnel à la quan- tité d'électricité - q.
Ó A q = K. ¯
II est à remarquer, que d'après cette dernière formule, la dé- viation est indépendante de la résistance de la bobine, de la résistance des connexions reliant la bobine au convertisseur et de la résistance du circuit dans lequel se trouve branché le récepteur.