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APPAREILS ELECTRIQUES INDICATEURS DE VARIATIONS DE RESISTANCE DE REDRESSEURS AU SELENIUM.
La présente invention est relative en particulier à des appareils dynamiques indicateurs de variations de résistance de dresseurs au sélénium pendant l'électro-formation.
L'électro-formation est une phase de la fabrication des redresseurs au sélénium qui consiste à faire passer des courants électriques à travers lesdits redresseurs dans le sens inverse du redressement. Cette opération augmente le rapport de la résistance directe à la résistance inverse et ajoute un perfectionnement au procédé de fabrication qui consiste à placer une couche de sélénium sur l'une des faces d'une feuille conductrice et à l'appliquer sur ladite feuille par chauffage et par pression.
En modifiant les valeurs relatives de la résistance, c'est- à-dire en modifiant le rapport entre la résistance directe et la
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résistance inverse, 1'électro-formation modifie également de façon absolue les deux valeurs de résistance dans le sens direct et dans le sens inverse. Il est particulièrement désirable d'observer les variations de résistance dynamique du sens direct qui se produisent au cours de ce processus. Ainsi, la, durée de 1'électro-formation et les autres conditions qu'elle implique peuvent être commandés et l'on peut déterminer des standards de fabrication. En particulier, des méthodes peuvent être mises au point pour obtenir de faibles va.leurs de la résistance directe.
Suivant des méthodes antérieures, des mesures statiques des valeurs de résistance d'un redresseur au sélénium pouvaient être effectuées au cours d'une succession de pha,ses respectivement alternées avec une succession de périodes d"électro-formation. Par exemple, la résistance directe pouvait être mesurée de temps à autre après une période discontinue d'électro-formation. Les données ainsi obtenues étaient transformées en une courbe en joignant les points distincts des données convenablement tracés et l'on obtenait des renseigmenets qualitatifs intéressants de la nature désirée.
Toutefois, cette méthode d'étude est lente et coûteuse et l'on n'observe pas de variations telles qu'elles se produisent réellement pendant l'électro-formation.
L'un des objets de la présente invention est l'obtention d'un appareil qui permet l'observation des variations dynamiques des valeurs de la résistance de redresseurs au sélénium pendant 1'électro-formation.
Suivant le principe général de l'invention, une succession d'impulsions électriques successivement positives et négatives sont appliquées aux bornes du redresseur au sélénium. Les amplitudes de toutes les impulsions positives et négatives peuvent être commandées séparément. Il est évident qu'une impulsion de tension sur deux a une polarité donnée et tend à provoquer le passage d'une impulsion de courant à travers le redresseur au sélénium dans une
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direction donnée. Toutes les autres impulsions sont de l'autre polarité et provoquent le passage d'impulsions de courant à travers le redresseur en sens inverse.
Des éléments de circuits associés avec le redresseur au sélénium et comportant des appareils de mesure sont disposés de manière à indiquer de quelle manière la résistance du redresseur au sélénium varie lorsque les impulsions qui font passer le courant à travers le redresseur dans le sens inverse du redressement assure progressivement l'électro-formation.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de mise en oeuvre de ladite invention.
La figure 1 est un schéma du montage conforme à certaines caractéristiques de l'invention.
Les figures 2, 2a et 2b sont des courbes de tension tracées en fonction du temps en trois points du montage de la figure 1 .
On considérera, tout d'abord, plus particulièrement, la figure 1 . Le rectangle A est la partie de l'appareil qui fournit et commande les impulsions de tension à appliquer au redresseur au sélénium à l'essai. A reçoit l'énergie de courant alternatif d'une source extérieure telle qu'un secteur alternatif à 115 volts et à 60 périodes. Les conducteurs provenant de ladite source sont reliés aux bornes d'entrée 1 et 2, elles-mêmes reliées aux conducteurs 3 et , les bornes extrêmes de l'enroulement primaire 6 du transformateur 5 sont reliées aux conducteurs 3 et 4 . Les bornes extrêmes de l'enroulement secondaire 7 dudit transformateur sont reliées aux bornes d'un auto-transformateur 8 du type connu sous le nom de variac.
Un second auto-transformateur 9, qui peut être également un variac, est monté en dérivation sur les lignes d'alimentation 3 et 4, l'énergie de sortie du variac 8 est appliquée au redresseur des deux alternances 10 qui peut être un type en pont, comme représenté sur la figure 1 .Le redresseur 10 est relié à la résistance 11 et provoque
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l'apparition d'une tension aux bornes de ladite résistance, tension composée d'une succession d'impulsions de la même polarité. Une telle tension est généralement considérée comme un courant continu pulsé. Le contact mobile du variac 9 est relié à l'une des bornes de la résistance 11, de sorte qu'une tension de courant alternatif provenant du variac 9 est ajoutée au courant continu pulsé. L'autre borne de sortie du variac 9 peut être mise à la terre et est reliée au conducteur 12 .
La borne de la résistance Il qui n'est pas reliée au variac 9 est reliée au conducteur 13 .
Les conducteurs 12 et 13 sont des connexions de sortie d'alimentation provenant du rectangle A et appliquées au rectangle B . La forme d'ondes de la tension existant entre lesdits conducteurs est une onde sinusoïdale déformée dont les alternances positives sont plus grandes que les alternances négatives. Ladite forme d'ondes est représentée qualitativement sur la figure 2b, tandis que l'impulsion de tension continue et de la tension alternative ajoutée pour produire ladite forme d'ondes sont représentées alter- naLivement sur les figures 2 et 2a .
Le rapport de la tension maximum positive à la tension maximum négative peut être commandé entre certaines limites par un réglage des variacs 8 et 9 . L'amplitude des pointes positives de ladite onde est la somme algébrique des pointes négatives de la tension alternative et des impulsions continues déphasées de 180 par rapport auxdites pointes négatives.
Il en résulte la production par A d'une tension idéale pour les buts envisagés par l'invention. Les impulsions positives importantes produisent la tension électrique élevée nécessaire pour 1'électro-formation, cependant que les petites élongations négatives produisent une tension électrique suffisante pour actionner des appareils de mesure qui indiquent la résistance directe et les autres caractéristiques du redresseur au sélénium à l'essai. En outre, lesdites impulsions al- ternatives se produisent avec une fréquence suffisamment élevée pour que les appareils de mesure généralement actionnés par courant
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continu établissent des moyennes mécaniques et électriques des courants pulsés qui les traversent et donnent des indications moyennes.
Ladite tension de sortie de l'élément A est appliquée à l'appareil de contrôle B sur les conducteurs 12 et 13 . Aux bornes desdits conducteurs sont montés en série, le redresseur au sélénium 14 ( qui est l'élément à l'essai ), l'appareil de mesure à courant alternatif 15 et la résistance 16 . Ce dispositif est commandé plus aisément, bien entendu, si des organes de connexion rapide sont prévus au moyen desquels un élément à l'essai tel que le redresseur au sélénium 14 peut être aisément et rapidement connecté ou déconnecté .
Un voltmètre à courant continu 17 est monté en dérivation sur le redresseur au sélénium 14 et un voltmètre à tube à vide à lecture de maxima 18 est monté en dérivation sur la résistance 16 .
L'appareil de mesure 18 est polarisé de telle manière qu'il indique les pointes de tension aux bornes de la résistance 16 dues au courant traversant ladite résistance dans le sens partant de l'appareil de mesure 15 et du redresseur 14 suivant les positions desdits éléments représentés sur le dessin. En conséquence, l'appareil de mesure à vide indique les chutes de tension à travers la résistance 16, dues au courant traversant le redresseur 14 dans le sens direct.
Aux bornes des conducteurs 12 et 13 sont montés en série : le tube à gaz 19 dont l'anode est reliée au conducteur 12, l'ampèremètre à courant continu 20 et la résistance limitatrice de courant 21 . Le tube à gaz 19 ne reçoit un courant que lorsque le conducteur 12 est à un potentiel supérieur à celui du conducteur 13 . Cette condition provoque également le passage d'un courant direct à travers le redresseur 14 .
La plupart des détails qui précèdent concernent la disposition physique de l'une des réalisations de l'invention. Par contre, ce qui suit a pour but d'expliquer certains principes du fonctionnement.
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Le courait passe depuis le conducteur 12 vers le conducteur 13 à tra,vers le tube 19 cha,que fois que le conducteur 13 devient négatif par rapport au conducteur 12 . Le tube 19, qui est un tube à, ga,z peut laisser passer des courants importants. En conséquence, il n'est pas nécessaire que l'ampèremètre 20 soit un appareil extrêmement sensible pour assurer sa fonction. Bien que le tube 19 et 1'ampèremètre 20 comportent tous deux des impédances internes faibles,, la résistance 21 n'est pa,s dans ce cas et, par conséquent, elle a pour effet de limiter le courant qui traverse ce circuit. Le tube 19 est ainsi protégé et l'on évite une dérivation à faible impédance aux bornes des autres circuits entre les conducteurs 12 et 13 .
Le rectangle A doit comporter, de préférence, une régulation de tension telle que les courants qui passent dans les circuits de l'élément B soient insuffisants pour modifier de façon appréciable la forme d'onde de la, tension qui leur parvient à partir de l'élément A .
La résistance 21 peut être choisie, par rapport aux caractéristiques de l'ampèremètre 20, de telle manière que l'échelle dudit appareil indique directement la tension moyenne des impulsions au cours desquelles le conducteur 13 est négatif par rapport au conducteur 12 .
Cet appareil offre pendant l'électro-formation une indication directe de l'amplitude moyenne de celles des impulsions de tension qui, comme expliqué, alternent a,vec les impulsions d'électroformation et provoquent le passage d'un courant direct à travers l'élément redresseur 14 . Il est évident que tout réajustement sépa,ré ou combiné des variacs 8 et 9 modifie l'indication de l'ampère- mètre 20 .
L'ampèremètre 15 est disposé de telle manière que, pendant l'électro-formation, la déviation de son aiguille soit sensiblement proportionnelle à la, résistance inverse du redresseur 14 . Cette
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condition n'est possible qu'en raison du fait que ladite résistance inverse est d'un ordre de grandeur tel, qu'elle présente la plus grande partie de l'impédance totale dans le circuit en série où l'ampèremètre 15 est disposé. De cette manière, l'ampèremètre 15 indique, au moins qualitativement, les variations de la valeur de la résistance inverse du redresseur 14 qui se produisent à mesure que l'électro-formation se poursuit.
En outre, l'ampèremètre 15 peut être étalonné de telle manière qu'il indique directement les valeurs de la résistance; il peut même comporter plusieurs échelles de résistance applicables chacune à des conditions différentes de montage.
Le voltmètre continu 17 indique pendant l'électro-formation une tension qui peut être mathématiquement considérée comme la somme algébrique de la tension continue moyenne des impulsions aux bornes du redresseur 14 lorsque sa face arrière est à un potentiel plus élevé que sa face avant, et de la tension continue moyenne des impulsions aux bornes dudit élément, mesurée lorsque sa face avant est à un potentiel plus élevé que sa face arrière. Plus simplement, ledit appareil de mesure indique la tension continue moyenne aux bornes du redresseur 14 . En conséquence, ledit appareil de mesure, en combinaison avec l'appareil de mesure 20, donne une indication de l'amplitude des impulsions qui font passer un courant inverse à travers le redresseur 14 .
Ledit appareil de mesure peut comporter des échelles différentes pouvant être respectivement appliquées pour certaines lectures différentes de l'appareil de mesure 20 et peut par conséquent être un appareil à lecture directe.
Etant donné que le voltmètre à tube à vide 18 donne des indications proportionnelles au courant traversant le redresseur 14 dans le sens direct, il peut, par un choix convenable de la valeur de la résistance 16 et par un étalonnage approprié, indiquer directement la résistance directe du redresseur 14 . De petites variations de ladite résistance directe suffisent à actionner cet appareil indicateur, étant donné que l'impédance interne de l'appareil de
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mesure 15, dans ce circuit en série, est faible et que la valeur ohmique de la résistance 16 peut également être faible.
Pour actionner cet appareil, un redresseur au sélénium analogue à l'élément 14 est monté dans le circuit de la manière directe.
Les variacs 8 et 9 sont réglés de telle manière que les tensions pulsées appliquées en sens inverse l'une de l'autre,aux bornes du redresseur 14, aient des valeurs moyennes d'un ordre de grandeur convenable.
Lesdits réglages peuvent être aisément effectués à l'aide des appareils de mesure 20 et 17 . Les variacs sont ensuite réajustés pendant la période d'électro-formation, étant donné qu'un courant constant doit être maintenu dans le sens inverse au cours de ladite électro-formation* La tension inverse est nécessairement plus élevée en raison du fait que la résistance inverse est la plus élevée. Par contre, avec l'aide des varia,cs 8 et 9, la tension directe est maintenue constante pendant tout le processus. Les appareils de mesure 15 et 18 donnent des indications immédiates concernant respectivement la résistance inverse et la, résistance directe du redresseur au sélénium.
A mesure que le temps s'écoule, l'électro-formation augmente le rapport entre la face avant et la face arrière et, en conséquence, la valeur de la résistance directe peut augmenter lentement et celle de la résistance inverse peut augmenter rapidement.
A mesure que la résistance inverse augmente, le courant traversant l'appareil de mesure 15 diminue.Ledit appareil de mesure,du type dynamique indique cette varia,tion à. mesure qu'elle se produit et indique également le point où elle cesse. Le courant est ensuite augmenté pour la suite du processus d'électro-formation et l'indication de l'appareil de mesure 17 augmente Par contre, l'indication de l'appareil de mesure à courant continu 20 est maintenue constante en raison de l'ajustement convenable des deux variacs.
Il peut être avantagewc, pour l'étalonnage des appareils de mesure, lors de leur mise au point initiale ou pour l'ajustement
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des variacs 8 et 9, au cours de la préparation de l'électro-formation, d'utiliser momentanément, au point où normalement doit être placé un redresseur au sélénium, un élément qui peut être ou non un redresseur au sélénium et dont les valeurs de résistance sont connues pour les deux sens. Après étalonnage des appareils de mesure, ou ajustement des variacs, lorsque ledit élément est en place, un redresseur au sélénium peut le remplacer pendant l'électro-formation.
Les indications maxima de l'appareil de mesure 18 augmentent à mesure que la résistance directe du redresseur au sélénium devient plus grande. L'électro-formation peut être commandée en conséquence.
La vitesse à laquelle l'électro-formation est effectuée et la durée de la période de l'électro-formation peuvent être choisies de telle manière qu'on obtienne des effets prédéterminés sur le redresseur 14.
Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art qu'en appliquant le principe de l'invention, on peut établir une variété de montage pour l'essai des caractéristiques d'autre s éléments dont les valeurs de résistance varient en fonction de variables telles que le temps et la température, à condition, bien entendu, que les modifications normales soient effectuées dans l'appareil représenté ici comme réalisation préférée.
Il est également évident qu'on peut monter aux bornes des conducteurs 12 et 13 un autre circuit en série analogue à celui comportant le tube à gaz 19 et dans lequel les connexions dudit tube à gaz sont inversées. De cette manière, un appareil de mesure correspondant à 20 donnerait une indication de l'amplitude moyenne de la série d'impulsions d'électro-formation et ladite indication ne serait pas modifiée par des variations des valeurs de la résistance du redresseur au sélénium. De même, un second voltmètre à tube à vide peut être monté aux bornes de la résistance 16 et peut être polarisé de manière à donner des indications maxima en ce qui concerne les impulsions d'électro-formation.
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L'invention est, bien entendu, susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées, et sans s'écarter du domaine de l'invention.