Instrument de mesure électrique. La présente invention se rapporte à un instrument de mesure électrique, permettant de mesurer le courant passant dans un con ducteur sans qu'il soit nécessaire de couper le conducteur pour inserrer l'instrument.
Des dispositifs connus de ce genre sont basés sur l'emploi d'un transformateur de mesure et possèdent un noyau en fer, -en forme de tenailles destinées à être ouvertes ou fermées autour du conducteur dans lequel le courant passe, ce noyau portant un enrou lement qui forme enroulement secondaire du transformateur et qui est relié au circuit d'un instrument de mesure. Ces dispositifs ne peuvent toutefois être utilisés que pour la mesure de courants alternatifs. D'autre part, l'ouverture et la fermeture -du noyau exige un espace libre considérable qui n'est pas tou jours disponible autour du conducteur, c'est- à.-dire entre les conducteurs, s'ils sont montés par groupes.
La présente invention a pour objet un ins trument de mesure électrique se prêtant aussi bien pour la mesure des courants continus que pour celle des courants alternatifs.
Suivant la présente invention, l'instru ment de mesure comprend deux armatures en matière magnétique dans lesquelles un flux magnétique, créé par le courant traversant le conducteur, amené entre les deux armatures exerce un couple sur un organe tournant, en matière à grande perméabilité, solidaire d'un index se déplaçant devant une échelle.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'appareil de mesure électrique suivant l'in vention.
Les fig. 1, 2 et 3 représentent respective ment une vue en plan, une vue en élévation partiellement coupée et une vue de côté d'un appareil destiné à la mesure de courants de forte intensité; Les fig. 4, 5 et 6 montrent des détails de cet appareil; Les fig. 7 et 8 sont une vue de côté et une vue en plan d'un instrument pour la me sure de courants relativement faibles; Les fi-. 9 et 10 sont une vue de côté et une vue en plan d'un instrument pour la me sure de courants relativement faibles, tels que des milliampères, qui peut aussi être utilisé comme voltmètre, avec deux échelles de mesure;
La fig. 11 est un schéma de l'instrument représenté aux fig. 9 et 10.
Dans la forme d'exécution de l'appareil, représentée aux fig. 1, 2 et 3, un boîtier 1 de préférence en matière isolante, contient le dispositif de mesure 2. Deux armatures 3 en matière magnétique, traversant le fond du boîtier et espacées l'une de l'autre, dans le but qu'un conducteur tel que 4 puisse être placé entre elles, pour que le champ magnéti que entourant le conducteur puisse exercer son influence sur les armatures, se terminent à l'intérieur du boîtier en deux pièces polai res 16. Entre ces pièces polaires est disposé un segment en fer doux 6 qui est monté rigi dement sur un arbre 8 tournant dans des portées du boîtier 1.
Pour indiquer la grandeur du couple exercé par le flux magnétique induit dans les armatures, sur une pièce 6 de fer doux, l'ar bre 8 est muni d'une aiguille 7 qui peut se déplacer devant un cadran 12 portant une échelle graduée, l'aiguille et le cadran étant disposés à l'intérieur du boîtier 1, mais visi bles à travers une fenêtre de ce dernier. Pour l'amortissement du mouvement de l'ai guille, une ailette 9 se déplaçant dans une cage d'amortissement 10 est prévue. Un res sort 11 sert à ramener l'index à sa position zéro.
Dans le but de permettre une manipula tion facile, l'instrument est muni d'une poi gnée 13 montée tournante sur des axes 14 dans les parois du boîtier 1, de telle façon que la poignée puisse être déplacée d'un an gle de 180 , c'est-à-dire amenée dans la po sition représentée en traits pointillés à la fig. 3, dans laquelle les deux armatures en fer sont. placées entre les deux montants 15 de la poignée 13. Cette disposition permet la réduction des dimensions générales de l'ins trument pour son transport.
Dans le même but, les armatures 3 peuvent être repliées au tour des axes 31 (fig. 3).
Le courant traversant le conducteur 4 crée un champ magnétique dont les lignes de force entourent le conducteur dans des plans perpendiculaires à ce dernier, comme repré senté par les flèches de la fig. 3. Ce champ magnétique induit un flux magnétique dana les armatures en fer 3, ce qui a pour effet la rotation de la pièce de fer doux 6 et de l'ai guille 7, le déplacement de ces derniers étant à peu près proportionnel à l'intensité du cou rant à mesurer, c'est-à-dire traversant le con ducteur 4.
Dans le but d'obtenir une gra duation convenable de l'échelle, les pièces po laires 16 des armatures 3 sont découpées et repliées, suivant un cylindre, comme repré senté aux fig. 5 et 6, de façon que les pôles 16 entourent partiellement la pièce de fer doux 6. La sensibilité, c'est-à-dire l'étendue dc mesure de l'instrument, peut être modifiée en augmentant ou diminuant la distance du con ducteur au segment en fer doux.
Pour fixer cette distance afin de permettre un étalon nage de l'instrument un dispositif d'espace ment est prévu pour le conducteur, ce dis positif étant constitué par une bague 17, cou- lissanté (fig. 4) sur les armatures à la ma nière d'un cadre et qui peut être fixée en 'toutes positions convenables, sur les armatu res, à l'aide d'une vis 43. Une échelle gra duée disposée sur l'une des armatures indi que les échelles de mesure correspondant aux positions de la bague coulissante.
Il est pos sible -de fixer préalablement les positions de la bague coulissante sur l'échelle graduée de sorte que l'intensité du courant est obtenue en multipliant ou en divisant par un nombre entier les indications de l'échelle sur le ca dran de l'instrument.
Si un couplage magnétique entre le con ducteur et le dispositif de mesure n'est plus suffisamment sensible pour fournir des in dications lisibles, la forme d'exécution de l'instrument représentée aux fig. 7 et 8 peut être utilisée, qui diffère de celle décrite pré cédemment par une bobine 18 montée dans une boîte isolante 20 et prévue sur les arma tures 3 en fer. La boîte 20 porte des bornes 1.9, au moyen desquelles la bobine 18 peut être intercalée dans le circuit du courant à mesurer. De cette façon, le courant à mesu rer, ou en intercalant un shunt un courant qui lui est proportionnel, traverse la bobine 18, et induit un champ magnétique de gran deur suffisante dans les armatures 3.
Les fig. 9 et 10 représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un ins trument pour lequel la sensibilité a été aug mentée de façon à pouvoir mesurer des cou rants de quelques milliampères. L'instrument peut être utilisé comme ampèremètre, ou comme voltmètre.
Dans ce but, la boîte 20 contient, outre la bobine 18, une bobine supplémentaire 21 d'un relativement grand nombre de tours pour les milliampères, et une bobine de résis tance 22. La fig. 11 montre le schéma de cet instrument. 23 désigne un bouton-poussoir, destiné à la mesure des voltages. Si le bouton- poussoir 23 est dans sa position normale, l'instrument peut être utilisé comme ampère mètre. Le bouton-poussoir 23 relie les con tacts 24, 25, 26, 27, et porte le contact 38, dont la fonction sera décrite dans ce qui va suivre.
La boîte isolante 20 porte des bornes 34, 35, 28 et 29 (fig. 11). Les extrémités de la bobine 18 sont reliées aux bornes 34 et 35 qui peuvent être reliées par des conducteurs a, b, aux deux extrémités du conducteur I intercalé dans le circuit à mesurer. Dans ce cas, l'instrument fonctionne comme ampère mètre et les bobines 21 et 22 sont ouvertes dans la position normale -du bouton-pous- soir 23.
Dans le but de brancher l'instrument pour la mesure de milliampères, le bouton-pous- soir 23 est actionné -et le conducteur b placé sur la borne 28. Dans ce cas, la bobine 21. d'un relativement grand nombre de tours est reliée au circuit au moyen de contacts 24 et 25, la bobine 18 étant court-circuitée par une traverse 38 et la bobine 22 connectée à la borne 29.
Pour la mesure des tensions, par exemple du voltage entre les conducteurs I et II, le conducteur b' reliant la borne 28 au conduc teur II est à utiliser. Le bouton-poussoir étant dans sa position actionnée, la bobine 21 est connectée à l'arrivée du courant et le dé placement de l'aiguille, produit par l'effet magnétique du courant dérivé passant dans la bobine 21, indique la tension entre les con ducteurs I et II.
Pour réduire la sensibilité de l'instru ment, dans le cas de voltages relativement élevés, le conducteur I est connecté par le conducteur b" à la borne 29, de sorte que la bobine 22 de résistance additionnelle, par les contacts 27 et 26, est intercalée en série avec la bobine 21 entre les conducteurs I et II.
Ainsi est obtenu un voltmètre à deux étendues de mesure qui, naturellement, peut. être utilisé également pour la mesure de cou rant de grandeurs variables, dans -de larges limites. Pour la mesure de courants relative ment intenses, le conducteur 4 est amené en tre les armatures en fer 3, la paroi 30 de la boîte 20 servant dans ce cas de butée.
Il peut être avantageux de disposer la boîte 20 portant les bobines et leurs bornes de telle façon qu'elle puisse être passée par dessus les armatures, ou enlevée de ces der nières, suivant les conditions de travail.
Il est bien entendu que les formes d'exé cution qui ont été décrites et représentées ne sont données qu'à titre d'exemples, et qu'on peut modifier de toute façon convenable- le nombre, la nature, la forme, la disposition et le montage des différents organes sans sortie du domaine de l'invention.