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"Perfectionnements à des dispositifs indicateurs de direction de champ magnétique uni-direotionnel ou compas magnétiques à induction terrestre"
La présente invention a trait à des dispositifs in- dicateurs et/on répétiteurs de direction de champs magnéti- ques et plus particulièrement à des compas magnétiques du type à induction terrestre.
L'invention a notamment pour but de réaliser une cons- truotion perfectionnée de compas de ce genre permettant d'ob- vier aux défauts et inconvénients que présentent en général les compas magnétiques et les compas à induction terrestre utilisés jusqu'à présent et dont les premiers sont caracté- risés par leur insensibilité et leur instabilité lors des mou- vements de roulis et de tangage ainsi que des'accélérations auxquels sont soumis couramment les engins de navigation aé- rienne et maritime, et les seconds nécessitent dans la plupart des cas, soit pour produire le signal désiré, soit aux fins
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i' asservissement, la rotation de, l'élément à ip.-.;' n terrestre d'asservissement, la rotation de felement a induction terrestre ou. de l'une de ses parties.
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L'invention a également pour but de réaliser un dis- positif nouveau et perfectionné de compas magnétiques dont les indications peuvent être amplifiées par un amplificateur de couples, de même que de réaliser un dispositif magnétique de répétition qui soit capable de reproduire avec un couple amplifié, le mouvement d'une aiguille ou d'un autre élément magnétique.
L'invention vise plus particulièrement une constructior perfectionnée de dispositifs indicateurs ou répétiteurs de champ magnétique uni-directionnel ou de compas à induction la demable terrestre du type décrit dans/de brevet antérieure de la De+ manderesse No 312981 construction utilisant un élément à induction magnétique qui est fixe et ne comporte pas de par- ties tournantes ou mobiles, les seules parties tournantes se trouvant dans l'indicateur placé à distance, ce qui permet d'éliminer la nécessité d'emploi de moteurs électriques ou autres pour l'entraînement de l'élément à induction terrestre ou une partie quelconque de celui-ci et rend possible la sta- bilisation facile de cet élément dans un plan de référence fixe au moyen d'un gyroscope vertical ou d'horizon.
L'invention consiste notamment en une construction per. fectionnée de dispositifs indicateurs ou répétiteurs de champ magnétique uni-directionnel ou de compas à induction terrestre remarquable par le fait qu'elle comporte, d'une part, un dé- tecteur de champ magnétique ou élément à induction magnétique constitué par un noyau ferro-magnétique, de préférence de haute perméabilité, destiné à être traversé par le flux uni-direc- tionnel du champ magnétique et muni de plusieurs bobines for- mant un enroulement induit polyphasé ou multipolaire et d'un enroulement d'excitation alimenté par un courant périodiquement variable dérivé d'une source locale de courant et produisant des variations
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périodiques du flux uni-directionnel du champ traversant le noyau,
des variations du flux traversant le noyau induisant dans les bobines dudit enroulement polyphasé des courants alternatifs de valeurs relatives variables dépendant de l'orien- tation du dispositif détecteur par rapport à la direction du champ magnétique et, d'autre part, un dispositif répétiteur à induction, pour l'indication à distance de cette direction;
comportant un élément stator et un élément rotor dont un est muni d'un enroulement polyphasé ou multipolaire connecté d'une façon symétrique aux bobines dudit enroulement induit de l'élé- ment détecteur, et produisant un champ résultant, de direction variable par rapport à un axe de référence de cet enroulement, suivant le mouvement angulaire relatif entre ledit élément dé- tecteur et le champ magnétique à détecter, et qui est utilisé conjointement avec l'enroulement porté par l'autre élément pour reproduire ce mouvement angulaire par le rotor du dispositif répétiteur.
L'invention consiste plus particulièrement-en une construction telle que définie ci-dessus et dans laquelle le dispositif répétiteur comporte un stator et un rotor, dont uh est muni d'un enroulement polyphasé et l'autre d'un enroulement monophasé, le premier de ces enroulements étant relié à l'enrou lement polyphasé du dispositif détecteur de champ, et le deu- xième étant utilisé conjointement avec le,champ résultant pro- duit par le premier enroulement pour reproduire par ledit rotro le mouvement angulaire du dispositif détecteur par rapport au champ magnétique détecteur.
D'après un mode de réalisation de l'invention, le dispositif répétiteur est utilisé pour reproduire directement la direction du champ magnétique à détecter, l'enroulement
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monophasé porté par l'un des éléments de ce dispositif étant relié dans ce cas directement à une source locale de courant périodiquement variable.
D'après un autre mode réalisation, le dispositif répétiteur est associé avec un amplificateur de copie comprenant un dispositif électro-magnétique contrôlé par courant induit dans l'enroulement monophasé de l'un des éléments de ce dispositif répétiteur par l'enroulement poly- phasé de l'autre élément de ce dispositif et amplifié par un amplificateur électronique, cet amplificateur de couple ac- tionnant le rotor du dispositif répétiteur dans le sens de l'annulation dudit courant induit.
L'invention vise plus spécialement un dispositif ou système tel que défini ci-dessus dans lequel le dispo- sitif amplificateur de couple du rotor du dispositif répéti- teur est contrôlé électriquement d'une part par le courant induit dans l'enroulement monophasé de l'un des éléments du dispositif répétiteur par l'enroulement polyphasé de l'autre élément de ce dispositif et amplifié par un amplificateur électronique et, d'autre part, par le courant périodiquement variable produit localement.
L'invention vise plus particulièrement encore un dispositif ou un système tel que défini ci-dessus et dais le- quel le dispositif amplificateur de couple est constitué par un moteur à induction biphasé dont une phase est elimen- té par un courant oscillant produit localement et l'au- tre phase est reliée à l'enroulement monophasé du dispositif répétiteur avec interposition d'un amplificateur électronique, le rotor dudit moteur à induction étant accouplé mécaniquement
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au rotor du répétiteur de façon à le ramener dans une position correspondant à l'annulation de la force électro- motrice induite dans son enroulement par le champ résultant de l'enroulement polyphasé relié au dispositif détecteur de champ magnétique.
L'invention consiste, d'autre part, en un système du genre spécifié où le courant d'excitation de l'enroulement monophasé du dispositif répétiteur ou de la phase va- riable de son dispositif amplificateur de couple est dérivé de la même source de courant que le courant oscillant pro- duisant l'excitation magnétique périodiquement variable du dispositif détecteur.
L'invention consiste également en un système du genre spécifié dans lequel une source de courant alternatif alimente directement l'enroulement d'exitation du dispositif détecteur, tandis qu'un doubleur de fréquence est interposé entre cette source et le dispositif répétiteur.
L'invention consiste, par ailleurs, en un système du genre spécifié, dans lequel le dispositif détecteur est com- posé de barreaux en matière ferro-magnétique, de préférence de haute perméabilité, munis d'enroulements induit et dis- posés radialement à des distances angulaires uniformes autour d'une partie centrale pouvant avoir une forme annulaire et recevant un enroulement d'excitation alimenté par la source locale de courant périodiquement variable.
L'invention consiste encore en un détecteur de champ magnétique pour un système du genre spécifié composé d'induc- teurs constitués par des barreaux en matière ferro-magnétique, de préférence de haute perméabilité, pouvant être munis d'épa- nouissements polaires et disposés radialement à des distances angulaires uniformes les unes des autres autour d'un point
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central où leurs extrémités sont accolées directement les unes aux autres et dans lequel chaque barreau est muni d'un enroulement d'excitation et d'un enroulement induit, ces enroulements d'excitation étant reliés en série et montéo pour n'agir que sur une partie de chaque barreau, et notam- ment celle immédiatement adjacente au point de contact commun de ces barreaux.
L'invention consiste plus particulièrement encore en deux formes de réalisation spécifique d'un système du genre en question et notamment une première dans laquelle le dispositif détecteur de champ magnétique comporte trois inducteurs munis d'enroulements induits et disposés syméti- quement à 1200 l'un de l'autre dans un plan commun, ces in- ducteurs formant les pièces polaires d'un noyau annulaire com- mun recevant l'enroulement d'excitation et subissant, du fait du courant traversant cet enroulement, une magnétisation pério- diquement variable, et une deuxième dans lapquelle le dispositif détecteur du champ magnétique comporte trois inducteurs munis d'enroulements induits et disposés symétriquement à 1200 l'un de l'autre dans un plan commun autour d'un point central,
les barreaux de ces inducteurs ayant leurs extrémités inférieures accolées directement les unes aux autres et portant chacun un enroulement d'excitation agissant sur une partie seule- ment de leur étendue, de préférence la partie adjacente au centre de l'ensemble. Dans les deux cas, le dispositif détec- teur est associé avec un répétiteur à induction ayant un stator et un rotor munis respectivement d'un enroulement tripha sé etd'un enroulement monophasé, le premier étant relié symétriquement aux bobinages induits du détecteur pour former un système triphasé et le dernier étant associé soit à une source de courant alternatif de même fréquence que celle du courant produit par le dispositif détecteur, soit à un am- plificateur de couple tel que défini ci-dessus.
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L'invention consiste, d'autre part, en un compas ma- gnétique à induction terrestre du genre spécifié, das le- quel le dispositif détecteur de champ magnétique n'ayant pas de parties tournantes ou mobiles est monté à demeure sur un gyroscope stabilisateur à axe vertical dit gyros- cope d'horizon.
L'invention prévoit encore l'utilisation pour l'ali- mentation de l'enroulement d'excitation du dispositif dé- tecteur de champ magnétique d'un courant oscillant uni- directionnel, ce qui permet de réduire dans des proportions importantes les pertes par hystérésis dans les noyaux ferro- magnétiques du dispositif détecteur, et rend possible l'emploi de courants de fréquences beaucoup plus élevées pour l'excita- tion du dispositif détecteur et l'obtention d'une puissance plus grande à la sortie de ce dispositif.
En utilisant pour l'excitation du dispositif détecteur un courant oscillant uni-directionnel dérivé d'une source lo- cale de courant alternatif et produisant dans les enroulements induits des courants de même fréquence que ledit courant alter- natif, il est possible d'alimenter l'enroulement du roter ou de la phase variable de l'amplificateur de couple du dispositif répétiteur directement par cette source sans passer par un dou- bleur de fréquence; ce qui caractérise un mode de réalisation du système suivant l'invention.
L'invention vise tout particulièrement une forme de réa- lisation du système de ce dernier genre dans laquelle le cou- rant oscillant uni-directionnel pour l'excitation du dispositif détecteur de champ magnétique est dérivé d'une source de cou- rant alternatif avec l'aide d'un courant de polàrisation continu et notamment d'un courant ayant une valeur suffisante pour assu- rer la saturation du noyau d' excitati on lorsque le courant al- ternatif s'annule.
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.L'invention et ses diverses ci;r;:ct;'ràL<.l=1:yi±s aIl pa- raîtront d'aille'ars plus olairenent de la description, dé- taillée suivante et des dessins y annexas representanb cer- tains ..lodens de l-'jalis8.ticn de l'invention, t.tant bien eii- tendd i'iié ces dessins --:r3 sont donnes Qu'à titre ''exemple n>llo:.*a.t li3iitüti- 0ur 13s d.ess3-ns. ou les ::2'.:l83 re-Lerenes S:1 rapor ti-T". a'ix -jie...es parties S1 lec différentes fi'-¯':r"T3: Îi"'":l'2 ,CEltl, 2 '¯..':0 -rlri0.::.(; f ù ? ' f 2¯1 .Î, 1<iii"1.1"- 1 1.li ù 1' ?I' 1.:"'''; a 1¯ é Î .± I:lF' .fl 111, 1,1 a. "' l 1 :±' .1 Ut i}" ;-l'i l'L=':."i"-tici; qni pe'it 'être utilise la place i pelai .o>,itr..1 la .' i ; '.: " . e .untre c'*!ine facen s c 1; 1 ,:. * 1: '- < ¯ =t i 1 ' <a : : 5 ::: <> 1 , .
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mobiles ou tournants.
Ce nouveau détecteur est constitué par un élément en matière magnétique de haute perméabilité et de faible rémanence ayant une partie soumise périodique- ment; sous l'action d'un courant oscillant local, à la satu-
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ration ¯mdgu uque, ,e=9.,ï',.s .''.,'luence de cette saturation périodique, est traversée périodiquement par le flux du champ magnétique uni-directionnel à détecter, cette deuxième partie étant munie de bobinages induits formant un enroulement polyphasé, dans lequel ce flux uni-direction- nel tariable induit des tensions dont les valeurs relatives sont représentatives de l'orientation d'un axe de symétrie choisi de l'élément détecteur par rapport à la direction du champ magnétique.
Ces tensions sont transmises à un répétiteur inductif qui peut être constitué par un moteur à induction auto. synchrone connu sous le nom d'autosyn, où elles sont appliquées au bobinages statoriques qui créent dans le stator de ce répéti. teur un champ résultant dont l'orientation correspond à celle de l'élément détecteur dans le champ magnétique. Une aiguille indicatrice, actionnée par le rotor d'un tel autosyn, indique alors la direction du champ magnétique terrestre ou'le déplace- ment du dispositif détecteur par rapport à ce champ. Un ampli- ficateur permet d'augmenter le couple du rotor de ce dispositif à t'oute valeur désirée.
En se référant maintenant plus particulièrement à la Figure I, cette figure montre en 10 un élément magnétique détecteur, restant normalement immobile et ne comportant pas de pièces tournantes. Cet élément est fait en matière de haute perméabilité magnétique telle qu'un alliage connu sous le nom de "Permalloy" ou de "Mu-Métal". Il comporte trois barreaux ou noyaux inducteurs 11, 12 et 13 disposés symétriquement à 1200 l'un de l'autre, autour d'une partie
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centrale ou armature fixe @4 de forme annulaire faite en matière similaire à celle desdits barreaux.
Les bar- reaux 11,12 et 13 portentrespectivement des bobinages induits 15, 16 et 17, tandis que sur la partie centrale 14 est montéun enroulement d'excitation 18 qui peut être divisé, comme indiqué sur le dessin, en trois parties égales pour assurer la symétrie de l'ensemble. L'enroulement d'excitation 18 est connecté par des fils 19 et 20 à une source de courant alternatif 21.
Les bobinages induits 15,16 et 17 sont connectés entre eux de façon à constituer un système triphasé avec un point commun mis à la masse et leurs extrémités de sortie 22, 23 et 24 connectées respec- tivement aux trois bobinages 25, 26 et 27 du stator 28 d'un moteur autosyn conventionnel 29. Le rotor 30 de l'Autosyn 29 porte un enroulement monophasé 31 connecté par des fils 32 et 33 à l'entrée d'un amplificateur électronique 34.
La sortie de l'amplificateur 34 est reliée par des fils 35 et 36 à l'enroulement d'une phase 37 d'un moteur à induction bi-phasé 38, dont l'autre phase 39 est excitée à partir de la source 21 par l'intermédiaire d'un doubleur de fréquence 40 relié à l'enroulement de cette phase par des conducteurs 41 et 42 et un dispositif de montage électrique conventionnel de décalage de phase pouvant comporter un condensateur 43 et une résistance 44.
Le rotor 45 du moteur à induction 38 est accouplé mécani- quement @@ rotor 30 de I'Autosyn récepteur 29 par l'intermé- diaire d'un train d'engrenages approprié 46 relié à l'arbre 47 portant une aiguille indicatrice 48 qui, en tournant avec cet arbre, indique la direction du champ magnétique terrestre sur un cadran ou une rose des vents fixe 49. L'ensemble comprenant l'amplificateur 34, le moteur à induction 38,
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le train d'engrenaggs 46, etc. a pour but d'amplifier le couple produit par le rotor et l'enroulement 31 de l'Autosyn, comme il sera décrit plus bas.
En supposant que le détecteur de champ magnétique 10 maintenu dans une position horizontale soit placé dans le champ magnétique terrestre de façon à ce que le barreau 11 de ce détecteur soit parallèle à la direction Nord-Sud, comme montré sur la Figure 1; et qu'aucun courant ne traverse l'en- roulement d'excitation 18, le champ magnétique terrestre in- duit dans le détecteur un flux magnétique qui traverse lon- gitudinalement le barreau. 11 et se divise en deux composants égaux dans les barreaux 12 et 13 en passant par l'armature 14 et comme ce flux conserve une valeur constante, aucun vol- tage n'est induit dans les enroulements 15,16 et 17.
Cepen- dant si un courant d'excitation de valeur suffisante parcourt l'enroulement 18 à partir de la source 21 et provo.que une saturation périodique de l'armature 14, le flux magnétique produit par le champ terrestre est empêché périodiquement de passer par les barreaux 11 ;12 et13 et cela à une fréquence dépendant de la fréquence de la source de courant alternatif 21; ces annulations et rétablissements périodiques du flux de champ terrestre induisant dans chacun des enroulements 15,16 et 17 des tensions déterminées provoquant dans ces enroule- ments ainsi que dans les enroulements 25, 26 et 27 de l'Auto- syn récepteur le passage de courants alternatifs de fréquence double de celle du courant d'excitation.
Les enroulements induits 15,16 et 17 sont montés sur les bras inducteurs 11, 12 et 13 du dispositif détecteur, de telle sorte qu'aucun voltage n'est induit dans ces enroulements par le flux al- natif de saturation de l'armature 14. Ce flux ne traverse
13. Lors de la que l'armature 14 et n'entre pas dans les barreaux 11,12/
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saturation de la, partie centrale 14, la réluctànce du chemin que prend le flux magnétique du champ terrestre tant qu'il n'y a pas de saturation, devient trop élevée etréduit le le flux dans les barreaux II,12 et 13, le champ terrestre em- pruntant alors partiellement le chemin de moindre réluctance que présente à ce moment l'air extérieur.
Bien que l'amplificateur de couple décrit plus haut présente un avantage important pour certains emplois de com- pas suivant la présente invention, cette dernière comprend également la réalisation d'un compas du même genre, mais sous une forme simplifiée telle que représentée sur la Figure 4.
Cette réalisation diffère de celle décrite ci-dessus par l'ab- sence de l'amplificateur de couple. Comme montré sur la Figure 4, les fils 32 et 33 de l'enroulement 31 du rotor de l'Autosyn récepteur sont directement connectés à la sortie du doubleur de fréquence 40. Les couraits parcourait les en- roulements de stator 25, 26 et 27 de. l'Autosyn récepteur in- duisent dans celui-ci un champ magnétique résultant, lequel en réagissant sur le champ magnétique du rotor 30 dû au courant provenant du doubleur de fréquence 40 et parcourant cet enrou- lement, détermine la rotation du rotor 30 jusqu'à ce que le champ de l'ertroulement 31 de celui-ci vienne s'aligner avec le champ résultant des bobinages statoriques 25, 26 et 27.
Il n'y a qu'une seule position où cette condition soit réalisée pour une position donnée du dispositif détecteur 10, par suite de la relation de pases existant entre la tension fournie par le doubleur de fréquence 40 et les tensions induites dans les en- roulements 15, 16 et 17 sous l'action de la source 21.
Ainsi l'aiguile 48 portée par l'arbre 47 du rotor 30 indiquera la position angulaire réelle du dispositif détecteur- 10 par rapport à la direction du champ magnétique à détecter
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Lorsqu'un compas suivant la présente invention est utilisé pour indiquer un champ extrêmement faible tel que le champ magnétique terrestre, l'emploi de l'amplific ateur de couple décrit précédemment s'impose, étant donné que le couple extrêmement faible, résultant de la réaotion du courant de la bobine 31 sur le champ magnétique produite par des courants dans les enroulements statoriques 25,26 et 27, peut être insuffisant pour vaincre le frottement des paliers et des anneaux des prises de courant du rotor 30.
Le courant de l'enroulement 31 est amplifié par l'am- plificateur électronique 34 et le débit de ce dernier peut avoir toute valeur désirée sans produire de réaction préjudiciable sur l'enroulement 31. Il est, en effet, bien connu que les tubes à vide présentent cette particularité que leur sortie ne produit pas de réaction, appréciable sur leur entrée.
En conséquence, sauf si l'enroulement 31 se trouve dans sa posi- tion de courant nul, la phase 37 du moteur à induction sera excitée et déterminera la rotation du rotor 45, provo- quant la rotation du train d'engrenages 46 et de l'arbre 47 et par conséquent celle du rotor 30 de l'Autosyn récepteur, jusqu'à ce que ce dernier vienne de nouveau, dans une position zéro: A ce moment, l'excitation de la phase 37 cesse, et l'ensemble, comprenant les rotors 45 et 30 et leur dis- positif de liaison, s'arrête.
L'enroulement 39 de la deuxième phase du moteur à induction 38 est excitée d'une façon continue à partir de la source de courant oscillant 21 par l'intermédiaire du double eur de fréquence 40. Tant qu'une phase seulement du moteur 38 ext excite, il ne peut se produire de rotation du rotor 45, ce qui fait que l'aiguille 48 ne peut pas tourner tant qu'aucun courant ne parcourt l'enroulement 31 pour être amplifié par l'amplificateur 34 et pour exciter
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la deuxième phase 39 du moteur à. induction et cette der- nière condition n'est obtenue que lorsque le dispositif détecteur 10 change d'orientation par rapport au champ magnétique terrestre'.
Le courant passant dans l'enroule- de ment 31 et l'enroulement 37 de la phase/contrôle du moteur à induction 38 aura toujours une phase correcte par rapport à celle du courant passant dans l'enroulement 39 de la deuxième phase du moteur à induction pour déter- miner la rotation de l'ensemble dans une direction conve- nable. Ainsi l'ambiguïté de 1800 se trouve éliminée.
On comprendra, par ailleurs, que lorsque le dis- positif détecteur 10 subit une rotatbn d'un angle 6 dans le sens des aiguilles d'une montre, les tensions induites dans chacun des enroulements 15, 16 et 17 de ce dispositif sont proportionnelles aux valeurs de N x Cos Ú où N repré- sente la valeur de la tension induite lorsque le détecteur 10 occupe par rapport au champ magnétique terrestre la posi- tion indiquée sur la. Figure I et où 6 est l'angle de rota- tion du dispositif détecteur depuis sa position initiale.
Ces tensions appliquées aux enroulements correspondants de l'Autosyn récepteur déterminent la rotation du rotor 30 de celui-ci de même angle Ú et l'aiguille 48 indique sur le cadran ledit angle G.et Ainsi pour chaque angle de change- ment d'orientation du dispositif détecteur 10 par rapport au champ magnétique terrestre, l'aiguille 48 décrit le même angle et cetterelation est maintenue indépendamment de la grandeur de l'angle et du sens de changement d'orientation du dispositif détecteur.
Une variante de réalisation du dispositif détecteur est représentée sur la Figure 2. Celle-ci peut être susti- tuée au dispositif détecteur montré sur la Figrue 1 en la superposant sur le circuit montré sur ette Figure, de façon à ce que les lignes A' et B' de la Figure 2 coïncident avec les lignes A et B de la Figure I.
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Dans cette variante, les barreaux inducteurs II', 12' et 13' sont réunis directement les uns aux antres au centre du dispositif sans l'interposition d'un anneau ou d'une armature centrale 14 tel qu'utilisé sur la Figure I. Le courait de la source 21 parcourant l'en- roulement d'excitation 18' sature périodiquement chacun des barreaux II, 12 et 13 dans'une partie centrale de ceux-ci à l'intérieur du cercle 14' indiqué en pointillé, sans que ceflux de saturation périodique traverse les parties des barreaux inducteurs autour desquelles sont enroulées les bobines 15, 16 et 17.
Il a été trouvé que du point de vue de fabrication, il est plus avantageux de constituer le dispositif détecteur de la façon représentée sur la Figure 2 que d'après la Figure I; mais il est entendu que le fonc- tionnement des deux réalisations est essentiellement identique.
Bien que l'ensemble de la Figure I soit décrit comme un compas à induction terrestre, il est susceptible d'autres applications. Cependant, si l'on désire utiliser ce dispositif comme un compas à induction terrestre, il est essentiel pour que le fonctionnement soit correct, que l'or- gane détecteur 10 (ou l'organe détecteur 50) soit main.tenu dans une position horizontale. Dans ce but, le dispositif détecteur 10 est monté d'âpres la présente invention sur un gyros,cope stabilisateur de toute construction appropriée, et notamment un gyroscope à axe deréférence vertical. Etant donné que la construction de gyroscopes de ce genre est bien connue dans la technique, il est inutile de donner ici ùne description de celui-ci.
On notera simplement que conformé- ment à l'invention, le boitier 52 de ce gyroscope est pourvu de montants 53 auxquels est attachée une platine horizontale
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en matière isolante 54, servant de support au dispositif détecteur 10 du champ magnétique terrestre qui peut être fixé sur cette platine de toute manière appropriée. Les extrémités des enroulements 15,16 et 17 de l'élément dé- tecteur sont reliées par des fils22, 23 et 24 aux enrou- lements correspondants du stator 28 de l'Autosyn récepteur de la manière montrée sur la Figure I, et les fils 19 et 20 de l'enroulement d'excitation 18 du détecteur sont branchés aux bornes de la source de courant alternatif 21 de la ma- nière montrée sur la Figure I.
Etant donné que le circuit de la Figure 3 est identique au circuit de la Figure 1, il est inutile de reprendre ici la description de celui-ci.
On doit comprendre facilement que, indépendamment des mouvements de tangage et de roulis et des accélérations que peut subir un bateau ou un avion, le gyroscope 51 conserve d'une façon stable son axe vertical et ainsi le dispositif détecteur 10 est maintenu dans la position horizontale, in- dépendamment des évolutions et des accélérations de l'engin qui le porte, ce qui fait que les erreurs d'indication qui auraient pu résulter desdites évolutions et accélérations si le dispositif détecteur n'avait pas été stabilisé, sont ici élimnées.
Il a été indiqué précédemment que lors de la satura- tion de l'anneau, central 14 du dispositif détecteur, le flux magnétique dû au coamp magnétique terrestre qui norma- lement passe dans les barreaux II, @2 et 13, est empêché de traverser ceux-ci par suite de l'augmentation importante de la réluctance résultant de la saturation de l'aineau 14, Il est évident que lors de la suppression du flux du champ terres- tre dans les éléments perméables tels que les barreaux II,12 et 13, un demi cycle de courant alternatif est induit dans les enroulements 15, 16 et 17 associés inductivement avec ces bar- reaux.
Lorsque le courant de la source 21 descend au-dessous
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de la valeur de saturation du dispositif détecteur, ce qui arrive deux fois durant chaque cycle d'excitation, le flux du champ magnétique terrestre augmente de nouveai dans les branches II, 12 et 13, ce qui détermine l'induc- tion d'un autre demi-cycle du courant alternatif dans chacun des enroulements 15, 16 et 17. Il en résulte que la fréquence des courants induits dans les enroulements 15, 16 et 17 est double de celle du courant d'excitation.
On comprendra que pour une valeur donnée du champ magnétique terrestre, les tensions induites dans les enrou- lements 15, 16 et 17 dépendent de la fréquence des alter- nances du courant de la source 21.
La tensioninduite dans ces enroulements dépend également de la caractéristique de saturation de la matière constituant la partie annulaire centrale 14. Afin de sim- plifier l'explication de l'invention donnée ci-dessus, il a été indiqué que le dispositif détecteur 10 est fait en une matière de haute perméabilité magnétique telle que le Permal- loy ou Mu-Métal. Une perméabilité élevée n'est cependant pas nécessaire pour le bon fonctionnement du dispositif et plusi- eurs matériaux paramagnétiques, tels l'acier ou silicium ou a- cier doux, peuvent être utilisés avec succès. Cependant; il a été trouvé que les courbes desaturation des alliages tels que Mu-Métal et Permalloy ont un point d'inflexion excessive- ment brusque en comparaison avec les courbes progressives et 'uniformes des autres matériaux magnétiques.
Par l'emploi de matériaux dont la courbe de saturatLon a un point d'inflexion prononcé, il est possible d'obtenir des tensions induites beaucoup plus grandes puisque, pour les mêmes tension et courant d'excitation, la saturation se produit dais un in- tervalle de temps beaucoup plus court. Étant donné que les
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tensions induites dansles anreulements 15, 16 et 17 dépendent en grande partie de la vitesse avec laquelle
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le flux du Ct'ü',: .1abIjt:L(L': terrestre varie dan.'. les bar- reaux 11, 1- 8t 13, il a été trouvé céu.a l'eu obtient ;-.1 c..-i"...;..:t.¯,'I:::' C'-.::?'b.:'--J, .:é<.: :T8,:"::";¯---: c'S ± 1.ÀÉ Î 1;Ll#?l Tu.--t:
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Dans ce cas, pour chaque demi-eycle sur deux du¯ courant alternatif de la source 21, la polarisation produite par le courant continu sera équilibrée par le courant alterna- tif et la fréquence de sortie des enroulements 15, l@ et 17 sera égale à la fréquence de la source 21.
Il a été trou- vé que cette dernière disposition présente en outre un avantage important lorsque l'on désire travailler sur des fréquences très élevées, puisqu'elle permet de réduire les pertes par hystérésis et obtenir en conséquence uneplus Grands puissance utile des bobines 15, 16 et17 du disposi- tif détecteur.
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L'invention fournit ainsi une construction per- fectionnée de dispositifs indicateurs de direction de champs magnétiques uni-directionnels ou compas à induc- la demande tion terrestre du genre décrit dans/de brevet antérieure de la Demanderesse No.312.981, cette construction étant basée sur l'utilisation d'un détecteur de champ magnétique perfectionné restant stationnaire et ne comportant pas de parties tournantes ou mobiles, en combinaison avec un dis- positif répétiteur à induction permettant de reproduire à distance l'orientation d'un axe de symétrie da dispositif détecteur par rapport au champ magnétique, sans limitation d'angle. Suivant l'invention, le dispositif détecteur de champ magnétique dans organes mobiles ou tournants est monté sur un gyroscope stabilisateur à axe de référence vertical, et est maintenu ainsi dans la position horizontale.
L'ensemble fonctionne sous l'action d'une source de courant alternatif produisait l'excitation du dispositif dé- tecteur et du dispositif répétiteur. Cette excitation peut se faire soit directement pour le dispositif récepteur et par l'intermédiaire d'un doubleur de fréquence pour le dis- positif répétiteur, soit directement pour le dispositif ré- pétiteur et par un montage produisait un courant oscillant uni-directionnel pour le dispositif détecteur. Cette der- nière disposition permét d'utiliser les fréquences d'exci- tation plus élevées résultant en une augmentation sensible de la puissance de sortie des enroulements induits du dis- positif détecteur. De plus, cette dernière disposition sim- plifie l'ensemble par l' éliminat ion du doubleur de fré- quence nécessaire dans la première disposition.
Le dispositif détecteur dans les divers modes de réalisation de l'invention décrits ci-dessus comportait
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