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'Installation pour l'indication de composantes dans un mélange de différentes fréquences d'oscillations*
Dans les installations connues pour indiquer des composantes déterminées dans un mélange d'oscillations de fréquences différentes, celui-ci est décalé par modulation au moyen d'une oscillation auxiliaire réglable en fréquence, de telle façon que la tension alternative, dont la fréquence correspond à la somme de la fréquence de l'oscillation à indiquer et de la fréquence de l'oscillation auxiliaire, tombe dans l'étroite étendue de passage d'un filtre passebande qui est, dans la plupart des cas, réglé d'une manière fixe.
Habituellement, la tension existant à la sortie du filtre est alors redressée et amenée à un instrument de mesure.
Il a également déjà été proposé de faire passer le produit de modulation par un filtre passe-bas et de contrôler, à la sortie de celui-ci, l'oscillation dont la fréquence correspond à la différence entre la fréquence de l'oscillation à indiquer et la fréquence de l'oscillation auxiliaire. Dans ce cas, la fréquence de l'oscillation auxiliaire de modulation est chaque fois choisie de telle façon qu'elle corresponde au moins approximativement à la fréquence de la composante d'oscillation à indiquer. L'avantage de ce genre d'analyse d'ondes réside dans le fait qu'on évite l'emploi de filtres passe-bande à fréquence passante élevée, qui sont coûteux.
Une difficulté consiste toutefois en la génération de grandeurs de contrôle, à l'aide desquelles des composantes déterminées du mélange
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d'oscillations à examiner peuvent être indiquées avec précision.
L'objet de la présente invention consiste en une installation pour l'analyse de fréquence de phénomènes oscillatoires par la déduction d'une grandeur de contrôle des oscillations obtenues par la modulation du phénomèns oscillatoire avec au moins une oscillation auxiliaire et par le passage ultérieur du produit de modulation à travers un filtre passe-bas, dans laquelle, selon linven- tion, des moyens sont prévus pour la compensation, au moins approximative, des fluctuations de la grandeur de contrôle, qui sont provoquées par des différences de phases entre l'oscillation auxiliaire et l'oscillation à indiquer.
Dans les phénomènes oscillatoires à analyser, il peut s'agir aussi bien d'un mélange d'oscillations de fréquences différentes que d'une seule oscillation sinusoïdale.
On exposera ci-après le processus dans le cas de l'analyse de fréquence d'un mélange d'oscillations u.
Le mélange d'oscillations u devant être analysé peut être représenté par l'expression suivante :
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u = nZU . sin (not + lfn) tandis que pour l'oscillation auxiliaire de modulation uo on peut écrire
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U0. - Uo sin ( Wot + 'f 0)
La fréquence de circuit wo de l'oscillation auxiliaire uo correspond au moins approximativement à la fréquence de circuit wm de la composante d'oscillation um à indiquer. On peut donc écrire : wo=wm+¯w.
Les deux oscillations um et uo peuvent donc être représentées comme suit :
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um Um a s in ( .dmt + en) uo = Uo . s in il).al + .6 w ) t + 'f 0]
Le produit de modulation formé dans un modulateur à caractéristique quadratique comporte, entre autres, l'oscillation
EMI2.4
c.um.uo = C.UnIouo [ego ( 4 Co t + yra - tQo)-cos (2l,mt -àUt+%l m +q 0 ))
De cette oscillation, le filtre passe-bas laisse seulement passer la composante
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c. Um o Uo e cos (Awt + 0 ' )
Pour de petites valeurs du terme ¯w t il se produit, à la sortie du filtre passe-bas, une tension sinusoïdale variant très lentement, qui ne permet pas une indication préciae de la tension
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um dans l'instrument indicateur monté en aval .
Si, par contre,
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le terme A(.4) t devient égal à zéro, c'est-a"dire si les fréquences de l'oscillation um à indiquer et de l'oscillation auxiliaire uo correspondent exac tement, il se produit une tension continue qui prend une valeur, correspondant à la différence de phases ¯ #, qui est située entre les valeurs de tension +c.Um.Uo et -c.Um.Uo. Cette tension continue rend également l'indication de la composante d'oscillation um impossible.
L'invention sera maintenant décrite plus en'détails avec référence aux Fig. 1-4 du dessin annexé, les références ayant la même signification dans toutes les figures.-''
La Fig. 1 représente le schéma de principe d'un premier exemple d'exécution de l'installation soient l'invention. Le mélange d'oscillations u devant être examiné est modulé dans les modulateurs M1, M2, avec deux oscillations auxiliaires uo et uo', qui diffèrent de 90 en phase ce et qui sont engendrées dans la génératrice G. Dans les modulateurs Mi M2 se forment les produits de modulation E1 et E2, dont le premier contient l'oscillations
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c..uo le deuxième l'oscillation o.u.u '.
Le filtre passebas TF1 laisse seulement passer la composante el = c. un Ut cons (Au) t -4-.6 le ) de l'oscillation c.um.uo, tandis que le filtre passe-bas TP2 supprime toutes les oscillations, sauf la composante
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e = d . Um . U0.000 ,c1 c. t + A'f -900) = c . Um . Uc, a in (Au,) t + A ce ) de l'oscillation c..uo'. Les oscillations el, e sont amenées aux redresseurs Dit D2, qui présentent des caractéristiques quadratiques, de sorte que les oscillations
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Y1 lit c' . 0 (% Ua).2 . cos2 (Ówt + à 1) et vp = c' . (U . Uo)2 . sin2 (Awt +.6 Cf ) se produisent à leur sortie.
La tension-somme v = v1 + v constiEu une grandeur de contrôle précise pour l'indication de la composante d'oscillation um, puisqu'elle est indépendante des différences de fréquences et de phases ¯ w et ¯ # existant entre l'os-
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ci11ation, d'une part, et les oscillations u., uo', d'autre part.
La disposition montrée en Fig. 1 a des possibilités d'application dans la technique de mesure, puisque par exemple les diverses composantes d'un mélange de fréquences peuvent être constatées pour la détermination du coefficient de distorsion harmonique.
Un domaine important d'application de l'installation décrite et constitué par la technique des télécommunications et des télé-
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commandes, où certains ordres sont caractérisés par des composantes déterminées d'un mélange d'oscillations de fréquences différentes.
Afin de permettre la transmission de signaux dans les deux sens entre deux stations, les oscillations d'émission, ainsi que les oscillations auxiliaires de modulation sont engendrées par des génératrices similaires du côté émetteur et du coté récepteur.
La, Fig. 2 montre une disposition applicable dans des buts de télégraphie et de téléphonie, pour l'indication simultanée de plusieurs composantes du mélange d'oscillations u devant être examiné. Cette figure représente l'assemblage de trois dispositions selon Fig. 1, auxquelles le mélange d'oscillations u est amené en même temps* Les différentes oscillations auxiliaires de modulation sont engendrées par une génératrice commune G.
Comme génératrice auxiliaire G on utilise avantageusement une génératrice avec un nombre de roues toniques à denture différente, ce qui permet d'engendrer d'une façon simple le nombre requis d'oscillations auxiliaires.
Dans les applications dans la technique des télécommunications, les redresseurs D1, D2 ne doivent pas nécessairement présenter des caractéristiques exactement quadratiques. On peut même renoncer au redressement, si l'on utilise un relais.double qui comporte deux bobinages à noyaux séparés, qui sont excités par les tensions e1, e2. Selon l'exemple montré en Fig. 3, les bobinages 8 du relais peuvent être utilisés en même temps comme parties des filtres passe-bas.
Finalement la Fig. 4 montre encore l'installation selon l'invention, représentée en Fig. 1, avec une illustration quelque peu plus détaillée des divers circuits de courant. J désigne un instrument, à l'aide duquel la tension-somme v est mesurée. TR désigne une roue tonique, par exemple à magnétisme permanent, de la génératrice G,.que l'on fait tourner devant les bobines d'induction Si, S1, ce qui a pour effet d'engendrer dans celles-ci les tensions alternatives uo, uo' déphasées de 90 .
Pour engendrer des tensions de contrôle qui sont exactement dépendantes des composantes à indiquer d'un mélange d'oscillations de fréquences différentes, il est, selon l'invention, également possible de n'utiliser qu'une oscillation auxiliaire de modulation pour chacune d'elles, et de soumettre cette oscillation auxiliaire à une variation de fréquence.
Il est avantageux de choisir les conditions de telle façon que la largeur de passage du filtre passe-bas corresponde au moins approximativement à l'élévation de fréquence de l'oscillation auxiliaire, de sorte qu'au moins toutes les fréquences du produit de modulation, qui sont plus petites que l'élévation de fréquence de l'oscillation auxiliaire, viennent à être indiquera. De plus, les conditions sont utilement
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choisies telles que la durée d'une période de variation soit faible par rapport aux constantes de temps de l'instrument indiquant la tension de contrôle, de manière à éviter une forte vibration de .l'organe indicateur.
Afin d'obtenir des oscillations auxiliaires de modulation, qui présentent une variation de fréquence, on peut par exemple utiliser une génératrice auxiliaire comportant des roues toniques à écartement irrégulier des,dents. On peut cependant aussi employer des génératrices à tubes, qui comportent un élément d'accord additionnel, par exemple un condensateur rotatif, dont l'organe de réglage est relié à un dispositif d'actionnement.
Finalement, l'oscillation auxiliaire démodulation peut être soumiseune variation de phase, au lieu de l'être à une variation de fréquence, ou bien tout le mélange d'oscillations à examinée peut être soumis à une variation de phase. Comme dispositif pour la variation de phase, on peut par exemple prévoir un dispositif tel que montré en Fig. 5. Dans celui-ci, 1 désigne les bornes d'entrée et 2 les bornes de sortie du dispositif. R1, R2 sont deux résistances, et K1, K2 deux condensateurs réglables, dont les organes de réglage sont reliés à un dispositif d'actionnement A.
Ces deux exemples d'exécution de l'installation selon l'invention conviennent également pour l'application dans le demaine des télécommunications et des télécommandes, et s'ils sont réalisés d'une manière appropriée, ils constituent plutôt des solutions plus simples que l'exemple décrit avec référence aux Fig. 1, 2 et 4.
REVENDICATIONS.
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1- Installation pour l'analyse de fréquence de phénomènes oscillatoires par la déduction d'une grandeur de contrôle des oscillations obtenues par la modulation du phénomène oscillatoire avec au moins une oscillation auxiliaire et par le passage aube' quent du produit de modulation par un filtre passe-bas, caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour la compensation, au moins approximative, des fluctuations de la grandeur de contrôle, qui sont provoquées par des différences de phases entre les oscillations à indiquer et les oscillations auxiliaires.