Procédé et appareil pour la mesure des résistances électriques et des grandeurs telles que self-induction, capacités, etc., dont la mesure peut se ramener à celle d'une résistance. Cette invention a pour objet un procédé et un appareil pour la mesure des résistances électriques et des grandeurs telles que self- inductions, capacités etc., dont la mesure peut se ramener à celle d'une résistance électrique.
Les galvanomètres et autres appareils du même genre qu'on emploie couramment pour la mesure des résistances sont d'une manipulation délicate. Ils présentent l'in convénient de devoir être raccordés à une source de courant extérieure et à des appa reils auxiliaires tels que des boîtes de résis tance. Les opérations sont souvent longues et nécessitent de la part de ceux qui les di rigent des connaissances approfondies en électricité.
Grâce à la présente invention, on peut simplifier considérablement ces opérations, réunir en un seul ensemble la. source de cou rant et l'appareil indicateur, et mettre la mesure des résistances et dl'autres grandeurs telles que les températures, les champs ma gnétiques, les coefficients de self-induction, les perméabilités magnétiques, les résistances d'isolement, les résistances dles terres et les capacités, à la portée de personnes qui ne se sont pas spécialisées dans l'étude de l'élec tricité.
Le procédé suivant la préseute invention consiste en ce que la mesure s'obtient en me surant la vitesse (le rotation de l'induit d'une génératrice à champs constant. cet induit étant relié à la résistance à mesurer et en= traîné par un couple moteur sensiblement constant. En effet si le circuit extérieur est très résistant, le courant circulant dans l'in duit sera très faible, le couple résistance sera. faible par rapport au couple moteur et la vi tesse de l'induit ne sera. que légèrement in férieure à la vitesse à circuit ouvert.
Au con traire si la résistance raccordée est faible, le côurant débité par l'induit et, par corsé= quent, le couple résistant seront considérables et la vitesse de rotation de l'induit sera di= minuée proportionnellement.
L'appareil pour la mise en aéuvre dudit procédé "suivant l'invention comporte une génératrice à champ constant dont l'induit actionné par un moteur développant un couple sensiblement constant, commande les dépla cements d'un dispositif indicateur en fonc tion de la vitesse de rotation de l'induit.<B>Ce</B> dispositif indicateur est étalonné de manière à indiquer directement la valeur des résis tances ou en général des grandeurs à me surer. Ce dispositif indicateur peut être com mandé par un dispositif construit suivant le principe des régulateurs à force centrifuge et calé sur l'arbre de la magnéto.
La mesure des résistances peut ainsi être ramenée à une simple mesure de vitesse de rotation, à l'aide d'un appareil qui réunit en lui-même tous les organes nécessaires à son fonctionnement, et dont la manipulation est très simple et facile.
L'objet de l'invention est représenté, à titre d'exemple, sur le dessin annexé dans lequel: Fig. 1 est une vue schématique en éléva tion de l'appareil avec une partie du moteur en coupe; Fig. 2 est une vue de dessus, et Fig. 3 est une élévation partielle dans un plan perpendiculaire à celui de la fig. 1. Dans l'appareil représenté sur le dessin le moteur se compose essentiellement d'un ressort spiral 1 fixé, d'une part, à un arbre 2 et de l'autre à une boîte 3 solidaire d'un en grenage 4. Cet engrenage actionne par l'en tremise des engrenages multiplicateurs 5, 6, 7 et des roues hélicoïdales 8, 9 un arbre ver tical 10 qui repose sur une chape 11 et est guidé à son sommet par un palier 12.
La magnéto se compose de l'aimant per manent 13 entre les pièces polaires 14 du quel tourne l'induit 15 dont l'arbre 16 est actionné par l'arbre 10 auquel il est relié de préférence par un ressort 17 qui sert à 1a fois d'intermédiaire élastique pour amortir les chocs dus aux brusques variations de vi tesse de l'induit, et de support élastique pour l'induit .dont le poids est porté par la chape 11. L'arbre 16 tourne dans des paliers 18.
L'enroulement de l'induit 15 est relié, d'une part, aux bagues 19 sur lesquelles frottent les balais 20 reliés par des fils 21 .aux bornes 22 auxquelles on peut recueillir du courant alternatif et, d'autre part, au collecteur 23 sur lequel frottent les balais 24 reliés par des fils 25 aux bornes 26 aux quelles on peut recueillir du courant con tinu.
Lo son produit par la rotation de l'in duit permet de se rendre compte "à priori" de la vitesse de rotation, mais il est néces saire d'employer un organe indicateur pour les mesures exactes.
Dans l'appareil considéré, à l'arbre 10 est fixé un collier 27 relié par des lames élastiques 28 à un collier coulissant 29 qui porte un plateau 30. Sous l'action de la force centrifuge des masses 31 fixées aux lames 28 tendent à s'écarter de l'arbre 10 et asoulèvent le collier 29 avec le plateau 30 d'autant plus que la vitesse de rotation de l'induit est plus grande. Sur le plateau 30 repose un tampon 32 porté par un bras d'un levier coudé 33 qui est articulé en 34 et à l'autre bras duquel est attaché un fil de soie 35. Ce fil 35 passe sur des poulies de guidage 36, 37 et 38 et fait un tour sur la. poulie 39 dont l'axe porto une aiguille indicatrice équi librée 40 de préférence en aluminium.
L'ex trémité du fil 35 est attachée à un ressort très flexible 41 qui donne au fil la. tension nécessaire.
L'aiguille 40 se déplace en regard d'un cadran gradué 42. Afin qu'on puisse régler exactement la position de l'aiguille, la pou- la pou lie 38 qui est montée dans un support élas tique 43, peut être déplacée à l'aide d'une vis 44.
On peut arrêter l'appareil et le caler pen dant le transport en agissant sur une vis 45 (fig. 3) qui presse sur un bras d'un levier coudé 46 articulé en 47 de manière à amener l'autre bras de ce levier en contact avec. le plateau 30. Quand on tourne la. vis 45 en sens inverse, un ressort 48 rappelle le le vier 46 hors de contact avec le plateau 30.
Il peut être désirable de modifier l'in tensité du champ magnétique de l'appareil. Dans ce but, en regard des pièces polairés 14 de l'aimant se trouve une plaque 49 d'acier doux articulée en 50 (fig. 2). L'attraction de l'aimant et l'action d'un ressort 51 tendent à appliquer la plaque 49 contre les pièces polaires, mais on peut, en agissant sur une vis 52, régler à volonté la position de la plaque en la faisant tourner autour de l'axe 50. La plaque 49 sert de shunt magnétique, le flux magnétique dérivé dans cette pièce étant d'autant plus grand qu'elle est plus rap prochée de l'aimant. On peut donc à l'aide de ce dispositif, compenser un affaiblisse ment éventuel, de l'aimant ou du couple moteur et faire varier la sensibilité de l'appa reil suivant les besoins.
La mise sous tension du ressort moteur 1 se fait à l'aide d'une manivelle 53 dont l'arbre 54 porte un pignon 55 qui engrène avec une roue dentée 56 calée sur l'arbre 2. Le ressort 1 est maintenu sous tension par un cliquet 57 qui est normalement en prise avec l'engrenage 56 et se dégage, lors du remon tage, sous l'action d'une bielle 58 articulée à un collier de serrage 59 monté à frottement dur sur l'arbre 54 de la manivelle et serré par une vis 60. Un ressort 61 ramène le cli- quet 57 en prise avec les dents de l'engre nage 56.
Le mécanisme moteur est monté dans un bâti en métal 62 fixé à une planche 63.
La magnéto et les organes indicateurs sont montés respectivement sur des blocs 64 et 65 également fixés à la planche 63 qui sert de support à tout l'appareil. Cette planche 63 est de préférence articulée à une boîte dont elle forme le couvercle et dans laquelle l'appareil est placé.
L'appareil décrit est portatif et peut être construit dans de très petites dimensions. Comme le couple moteur varie avec la dé tente du ressort, la graduation du cadran 42 sera établie en opérant avec des résistances étalons et en ayant soin, après avoir repéré 1o première résistance, de vérifier le couple moteur à l'aide de ce repère avant de re pérer chacune des résistances suivantes.
Pour de plus grands appareils, on peut se servir d'un moteur à poids agissant sur un tambour au moyen de chaînes et de poids, comme dans certaines horloges, et don nant un couple moteur rigoureusement cons tant. La construction des -divers éléments de l'appareil pourra être soignée de faon à ré duire les frottements au minimum.
Pour se servir de l'appareil celui-ci est d'abord mis en marche et vérifié à l'aide d'une résistance de comparaison, après quoi il suffit de relier le circuit contenant la ré sistance à mesurer aux bornes 22 ou 26, sui vant qu'on désire employer du courant alter natif ou continu, puis de lire les indications de l'aiguille 40.
Il est donc facile de mesurer au moyen de cet appareil les résistances les plus di verses telles que bobines, électros, réseaux de distribution, lignes télégraphiques, joints des rails de chemin de fer électriques etc. En employant le courant alternatif pour sup primer les effets d'électrolyse on peut aussi mesurer la résistance d'électrolytes et la ré sistance intérieure des piles et accumula teurs. L'appareil permet aussi de vérifier les connexions des circuits, des tableaux de dis tribution, des câbles, lignes etc. Suivant la destination de l'appareil il sera bon de faire varier la résistance de l'enroulement de l'in duit pour que celle-ci soit proportionnée à la résistance à, mesurer.
On pourra aussi étalonner l'appareil de manière à mesurer les températures (par exemple en mesurant les variations de ré sistance d'un conducteur métallique soumis à ces températures), les champs magné tiques (par exemple en mesurant les varia tions de résistance .d'une spirale de bismuth placée dans ces champs), les coefficients de self-induction (par exemple en connectant la self successivement au côté courant continu et au côté courant alternatif 1e l'appareil et en se basant sur ce que la résistance du cir cuit à courant alternatif est augmentée par la self proportionnellement à la valeur de celle-ci), les perméabilités ma,grnétiques (en ramenant par exemple ces mesures à,
celles des self-inductions car le coefficient de self- inductiorl du circuit est modifié par la per- muéabilité du milieu proportionnellement à la valeur de celle-ci), les résistances d'isole ment (par exemple en connectant au côté courant alternatif de l'appareil le primaire d'un transformateur dont le secondaire à haute tension est relié au circuit dont on veut déterminer le degré d'isolement), les résis tances des terres (par exemple en mesurant à l'aide de l'appareil relié à un transformateur les résistances combinées deux à deux de la terre à mesurer et de deux terres auxiliaires) et les capacités (par exemple en reliant le côté courant alternatif de l'appareil au primaire d'un transformateur dont le secondaire est relié à la capacité à mesurer).
L'appareil peut aussi remplacer avec avantage les piles et accumulateurs comme source de courant continu, et soln emploi comme source de courant alternatif est tout indiqué dans les méthodes de mesure basées sur l'usage du téléphone. On peut aussi uti liser l'appareil pour produire (les hautes teu- sions en coupant, au moyen d'un rupteur filé à l'arbre du rotor, le courant dans le primaire d'un transformateur raccordé au côté courant alternatif de l'appareil, au mo ment ou la forée électromotrice est maximum, ce qui permet d'obtenir des tensions élevées clans le circuit secondaires dlu transforma teur.
Dans son emploi comme appareil de me sure, il est d'un maniement très simple et offre le grand avantage de permettre à l'opé rateur dle garder les mains libres. Non seule- nment il réunit tous les éléments nécessaires aux opérations de mesure, mais il lne pré sente aucun des inconvénients des piles et accumulateurs tels que polarisation, usure à circuit ouvert et courts-circuits intérieurs. Ses lusages sont multiples tant dlans l'industrie cque clans les laboratoires et comme appareil rte démonstration.