<Desc/Clms Page number 1>
Dispositif indicateur pour appareil de mesure électrique La présente invention a pour objet un dispositif indicateur pour appareil de mesure électrique, tel qu'un compteur électronique, produisant un courant électrique de sortie unidirectionnel dont l'amplitude varie progressivement par degrés entre une valeur minimum et une valeur maximum, dispositif agencé de telle sorte que chaque valeur dudit courant de sortie produise une indication différente et comprenant une bobine mobile dans le champ magnétique d'un stator et agencée de manière à déplacer une échelle portant des indications correspondant aux différentes valeurs du courant de sortie,
pour amener l'indication correspondant à la valeur instantanée du courant traversant la bobine dans une position dans laquelle elle peut être vue.
Etant donné que la longueur de l'échelle ou la longueur effective de l'échelle, dans le cas où les indications sont par exemple projetées à l'aide d'un faisceau lumineux, d'un tel dispositif est relative- ment longue, par exemple d'environ 20 cm et que seule une partie de celle-ci, par exemple 2 cm, doit être vue à n'importe quel moment, de légères variations du courant circulant à travers la bobine mobile peuvent provoquer le déplacement sur une distance appréciable de l'indication montrée.
Ceci rend nécessaire de définir exactement les diverses valeurs graduées du courant de sortie à fournir à la bobine. Cependant, les variations de la température ambiante peuvent encore provoquer un changement des tensions dans le circuit fournissant le courant de sortie.
En outre, du fait de leur inertie, la bobine mobile et l'échelle ne peuvent pas suivre rapidement des variations du courant de sortie telles qu'on les expérimente dans les compteurs électroniques. En consé- quence, alors que l'opération de comptage a lieu, l'échelle prend une position moyenne dans laquelle les chiffres 4 et 5 sont tous deux partiellement montrés, ce qui peut être une cause d'erreur pour les opérateurs qui ne sont pas du métier.
De même, lorsque la période d'essai du compteur est courte et est comparable à la période de réenclenchement, le dispositif indicateur à bobine mobile ne peut pas répondre de façon précise aux courants de sortie résultants du compteur.
Le but de la présente invention est de fournir un dispositif indicateur du type mentionné ci-dessus dans lequel de légères variations dans les valeurs graduées du courant de sortie fourni à la bobine mobile ne peuvent pas provoquer des déplacements indésirables de l'échelle.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de positionnement capables de maintenir la bobine mobile dans chacune de ses positions correspondant à un courant de sortie déterminé malgré des faibles variations du courant de sortie à partir de cette valeur déterminée.
Selon une forme d'exécution de l'invention, le dispositif peut comprendre en outre des moyens pour bloquer la bobine mobile dans une de ses positions correspondant à un courant de sortie déterminé jusqu'à ce qu'un courant de sortie d'une autre valeur déterminée traverse la bobine. Lesdits moyens de blocage peuvent être combinés avec lesdits moyens de positionnement et être actionnés de telle manière que la bobine mobile ne soit dégagée que pour une période de temps suffisante pour lui permettre de prendre une nouvelle
<Desc/Clms Page number 2>
position correspondant à ladite autre valeur du courant de sortie qui provoque le dégagement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, des formes d'exécution du dispositif faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un dispositif indicateur ayant des moyens de positionnement représentés en élévation latérale.
La fig. 2 est une coupe par la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue fragmentaire en élévation latérale d'une variante de détail.
La fig. 4 est une vue depuis la gauche de la fig. 3. Les fig. 5 et 6 sont des vues correspondant à celles des fig. 3 et 4, d'une autre variante.
La fig. 7 est une vue correspondant à la fig. 6, mais montrant schématiquement une variante des- dits moyens.
La fig. 8 est une vue semblable d'une autre variante de détail.
Le dispositif indicateur représenté aux fig. 1 et 2 comprend un mouvement de compteur à bobine mobile qui ne sera pas décrit en détail car il n'est pas essentiel pour la compréhension de ce qui suit. D'une façon générale, ce mouvement comprend un noyau à aimant permanent 1 muni de pièces polaires la en une matière magnétique qui définit, conjointement avec un étrier 2 en matière magnétique, un entrefer annulaire 3 dans lequel travaillent les bras d'une bobine mobile 4 montée pivotante entre des ponts 5 au moyen de pivots coniques 6 et de paliers à pierre 7.
Dans l'entrefer 3 sont disposés deux tubes en laiton 8 et 9 (fig. 1) qui servent à bloquer l'assemblage du noyau 1, la pour l'empêcher de tourner par rapport à l'étrier 2. Le mouvement du compteur à bobine mobile est monté coulissant dans un tube 10 muni d'organes de fermeture d'extrémité 11 et 12 et peut être réglé axiale- ment le long du tube au moyen de tiges filetées 13 qui sont vissées dans le tube de laiton 9 taraudé. D;
,s ouvertures sont formées dans les organes d'extrémités 11 et 12 en alignement axial avec l'alésage du tube 8 et des lentilles 14 et 15 sont montées dans ces ouvertures pour constituer un système optique, une source lumineuse (non représentée) étant disposée sur l'axe de ce système à droite de la lentille 15 (vue à la fig. 1) et un écran de projection translucide (également non représenté) étant disposé sur la gauche de la lentille 14 (fig. 1).
Les ponts 5 ont leurs extrémités supérieures en forme de fourche de sorte qu'ils ne gênent pas le pas-sage du faisceau lumineux provenant de la lentille 15 et allant à la lentille 14, et un cache 16 est monté entre les branches du pont de gauche de sorte que le bord de son ouverture 17 définit et limite de façon appropriée l'aire de la lentille 14 illuminée par le faisceau lumineux.
Sur l'extrémité gauche de la bobine mobile 4 (vue à la fig. I) est montée une échelle 18 transparente ou translucide portant des chiffres 0, 1, 2 ... 9 ... disposés suivant une série arquée à une distance radiale telle de l'axe de rotation de la bobine 4 que le déplacement de cette dernière fait passer les chiffres à travers le rayon lumineux, amenant chaque chiffre tour à tour en regard de l'ouverture 17 du cache 16. De là, suivant la position de la bobine mobile autour de son axe., une image de l'un ou l'autre des chiffres de l'échelle 18 est projetée sur l'écran de projection.
Le courant électrique fourni à la bobine 4 provient, par exemple, d'un compteur électronique qui fournit un courant de sortie augmentant par degrés (par exemple lorsque le comptage se fait dans le cas d'un compteur) de sorte que chaque valeur graduée représente l'un des chiffres de la série 0, 1, 2 ... 9. La bobine 4 est soumise à l'influence de ressorts spiraux plats 19 de rappel qui obligent la bobine à prendre une position zéro ou de repos lorsqu'aucun courant ne circule dans la bobine, le chiffre 0 étant alors en regard de l'ouverture 17 du cache 16. Lorsqu'elle est excitée, la bobine se déplace dans le sens horaire d'après la fig. 2.
L'échelle 18, dans l'exemple choisi, peut être très petite, par exemple un microfilm, mais dans des dispositifs utilisant une échelle plus grande, le trajet du faisceau lumineux peut être entièrement extérieur au mouvement du compteur à bobine mobile.
Pour que le chiffre produit puisse être enregistré de façon précise sur l'écran de projection indépendamment de petites variations à partir de la valeur graduée respective du courant de sortie fourni à la bobine 4, le dispositif indicateur comprend des moyens de positionnement associés au mouvement du compteur. Diverses formes de tels moyens de positionnement sont représentées aux fig. 1 à 8.
En se référant tout d'abord aux fig. 1 et 2, les moyens de positionnement comprennent un disque 20 en fer doux ou matière magnétique semblable, fixé sur le pivot gauche 6 de la bobine 4 (vu à la fig. 1) au moyen d'une clavette 21 (fig. 2). Ce disque présente des bras radiaux 22 faiblement espacés dont le nombre est égal aux diverses positions possibles de la graduation 18 dans chacune desquelles un seul chiffre est vu.
Ces bras 22 sont espacés angulaire- ment autour de l'axe de pivotement de la bobine 4 (fig. 2) de sorte qu'ils viennent chacun à leur tour dans une position sélectionnée lorsque la graduation 18 est déplacée successivement sur sa série de positions.
L'endroit sélectionné se trouve dans le plan contenant les axes de la bobine 4 et de la tige de gauche 13 (fig. 1) et il est adjacent à cette tige pardessus laquelle est engagée une pièce tubulaire 23 d'espacement en laiton dont la surface extérieure a une section hexagonale. La pièce 23 est disposée avec une face plate en regard du disque 20 et sur cette face plate est fixé un aimant permanent 24 en forme de C disposé avec ses pôles sur les côtés opposés du plan médian du disque 20, de sorte que
<Desc/Clms Page number 3>
la rotation de ce disque fait passer les bras 22 à travers le jeu prévu entre ces pôles.
Ces derniers sont très étroits en direction circonférentielle du disque de sorte qu'ils ont une largeur dans cette direction sensiblement égale à la largeur d'un des bras 22, les jeux entre les bras adjacents étant approximativement de la même largeur.
L'aimant 24 influence chaque bras 22 amené dans la position sélectionnée du disque 20 et la force magnétique agissant entre l'aimant 24 et le bras 22 est telle que de faibles variations de courant circulant à travers la bobine 4 ne puissent pas provoquer de changement de la position de l'échelle 18. Cependant, une variation de la valeur du courant correspondant au chiffre suivant à indiquer est suffisante pour déplacer le bras 22 correspondant à l'indication projetée précédemment hors du champ d'influence de l'aimant permanent 24 et pour amener le bras adjacent 22 approprié en face de ce dernier.
Dans la variante représentée. aux fig. 3 et 4, l'élément magnétique 20a porté par le pivot 6 de l'assemblage de la bobine mobile comporte un seul bras 22a s'étendant radialement, et qui, à son extrémité extérieure, est fendu pour fournir une extrémité en forme de C ayant des branches 22b définissant un entrefer entre leurs sommets tournés vers l'intérieur.
Le plan médian de l'extrémité en forme de C du bras 22a contient l'axe du pivot 6 et un aimant permanent 24a est monté sur la pièce d'espacement 23 représentée à la fig. 1 à la place de l'aimant 24 de cette figure, de sorte que son plan médian est à angle droit avec celui de l'extrémité en forme de C et partage l'entrefer compris entre les branches 22b de celle-ci. L'aimant 24a qui est aimanté sur sa largeur comprend une série de pièces polaires 24b, chacune dirigée vers le pivot 6 et radialement par rapport à celui-ci, ces pièces polaires ayant une largeur approximativement égale à l'épaisseur de la branche 22b et étant séparées les unes des autres par des jeux de même largeur.
Les positions des pièces polaires sont sélectionnées pour correspondre aux positions angulaires respectives de l'échelle 18 (fig. 1) et leur longueur est telle que l'extrémité libre de chacune des pièces polaires soit disposée dans l'entrefer entre les branches 22b de l'extrémité du bras 22a lorsque celui-ci est amené à chacune de ses positions tour à tour par la rotation de la bobine mobile.
Comme dans le cas de la forme d'exécution des fi-. 1 et 2, la force magnétique agissant entre l'aimant 24a et le bras 22a est choisie de telle manière que de faibles variations du courant circulant à travers la bobine mobile ne puissent pas provoquer une modification de la position de la graduation 18 mais qu'un changement du courant correspondant au degré entre les chiffres successifs provoque le déplacement du bras 22a sur la position définie suivante.
Dans une variante de l'exemple des fig. 3 et 4, l'extrémité en fourche du bras 22a peut être aimantée de sorte que les extrémités libres des branches 22b sont les pôles respectifs d'un aimant permanent, l'élé- ment 24a étant maintenant un élément non aimanté en matière magnétique. On comprendra que cette disposition fonctionne de la même manière que celle décrite en référence aux fig. 3 et 4.
Les fig. 5 et 6 montrent une variante dans laquelle un disque 20 avec des bras 22 en matière magnétique sont prévus exactement comme dans les fig. 1 et 2 mais dans laquelle l'aimant permanent 24 est remplacé par un électro-aimant de force équivalente composé d'un noyau 24c en forme de C et d'un enroulement 24d.
Chacun des moyens de positionnement décrits jusqu'ici permet d'assurer que, pendant l'utilisation du dispositif indicateur, chaque chiffre déplacé pour être vu est enregistré correctement sur un écran de projection et reste ainsi malgré de petites variations non désiré=s du curant fourni à la bobine mobile. Cependant, lorsque les variations de la valeur du courant de sortie fourni à la bobine mobile apparaissent très rapidement, ce n'est que l'indication finale qui est correctement enregistrée et maintenue fixe.
Afin que l'indication finale fournie par le dispositif puisse être produite de façon satisfaisante même si les variations de la valeur du courant de sortie peuvent apparaître très rapidement, comme par exemple pendant le fonctionnement d'un compteur électronique, il est préférable de faire en sorte que la bobine mobile reste bloquée dans la position qu'elle a prise après une opération d'indication complète jusqu'à ce qu'une autre opération d'indication soit terminée.
Une façon d'obtenir ce résultat est de munir le dispositif en association avec l'aimant permanent des moyens de positionnement décrits en référence aux fig. 1 et 2, d'un enroulement q=ui, lorsqu'i=l est excité, augmente 1a fo=rce magnétique agiss=ant entre l'aimant permanent et les branches 22 du disque 20 à une valeur telle que la bobine mobile 4 ne puisse plus déplacer le disque, indépendamment de la valeur du courant de sortie fourni à la bobine. L'enroulement est disposé comme représenté à la fig. 5.
Cet enroulement est excité alors que :le compteur fonctionne et est disposé de manière à être désexcité pendant un bref espace de temps lorsque l'opération de comptage est terminée. Alors que l'enroulement est désexcité, la bobine mobile prend une position correspondant au courant de sortie final du compteur et la réexcitation subséquente de l'enroulement bloque la bobine mobile dans sa nouvelle position d'indication. Ainsi, l'indication produite par le dispositif ne change que lorsque le compteur est inopérant.
Lorsque les moyens de positionnement comprennent déjà un électro-aimant comme décrit aux fig. 5 et 6, le même résultat peut être réalisé en excitant alternativement celui-ci à deux niveaux différents d'intensité, la force magnétique produite lorsqu'il est excité à un niveau d'intensité étant suffisamment élevée pour provoquer le blocage de .la bobine mobile et la force magnétique produite lorsqu'il est excité à
<Desc/Clms Page number 4>
l'autre niveau d'intensité étant suffisante pour n'agir que sur les branches 22 de la manière requise pour assurer le positionnement correct de l'échelle.
Dans la disposition représentée à la fi-. 7, les moyens de positionnement sont différents de ceux des fi-. 1 à 6 et fonctionnent de manière à produire l'action de blocage simultanément avec l'action de positionnement. Dans cette disposition, un disque 25 est claveté sur le pivot 6 de la bobine mobile du dispositif et présente sur une partie de sa péri- ph6rie des dents :contiguës 26 partiellement .circulaires qui sont disposées de façon à correspondre chacune à une position angulaire différente de l'échelle 18 de la fig. 1.
Un bras 27 est pivoté à une extrémité sur une partie fixe du dispositif (par exemple sur la pièce d'espacement 23 dans la fig. 1) et porte à son autre extrémité un bouton arrondi 28 destiné à venir s'engager sans jeu dans une des dents 26, qui est amenée en face de celui-ci par la rotation du disque 25, sous l'action d'un ressort de traction 29. Lorsque le bouton est ainsi engagé dans une dent, le disque 25 et avec lui l'échelle 18 sont placés de telle manière que le chiffre correspondant de l'échelle est correctement en regard de l'ouverture 17 du cache 16.
Un électro-aimant 30 est associé au bras 27 sollicité par un ressort et disposé de telle manière que lorsqu'il est excité le bras est écarté contre l'action du ressort pour soulever le bouton 28 en l'écartant de la périphérie du disque 25, la bobine mobile étant alors libre de tourner.
L'électro-aimant est excité à la fin d'une opération de comptage pour un bref espace de temps en vue de permettre à la bobine de se déplacer vers la position correspondant au courant de sortie final du compteur et lu, désexci- tation subséquente de l'électro-aimant permet au ressort 29 de tirer le bras 27 vers le disque 25 et d'engager le bouton 28 dans la dent appropriée 26. Le disque 25 est alors à la fois positionné et bloqué. Cette disposition a l'avantage que l'électro-aimant ne doit être excité que lorsque la bobine mobile est déplacée dans une nouvelle position.
Une économie semblable peut être effectuée avec les moyens de positionnement décrits en référence aux fig. 1 et 2, qui comprennent un aimant permanent 24 coopérant avec un disque 20 ayant des bras 22 en matière magnétique, en disposant l'aimant 24 de telle manière qu'il ait une force suffisante pour bloquer la bobine mobile et en prévoyant un enroulement d'électro-aimant en opposition associé à lui (comme représenté à la fig. 5) qui, lorsqu'il est excité,
réduit temporairement la force magnétique agissant entre l'aimant permanent 24 et les bras 22 à une valeur à laquelle les moyens fonctionnent uniquement comme des moyens de positionnement, comme décrit ci-dessus.
Dans quelques cas, des moyens de blocage séparés peuvent être utilisés en plus des moyens de positionnement mentionnés ci-dessus. Par exemple, comme représenté à la fig. 8, un disque 31 fixé sur un pivot 6 de la bobine mobile peut comporter un patin de frottement 32 disposé pour s'appuyer normalement contre sa périphérie sous l'action d'un ressort 33, le ressort étant placé dans un récipient 34 entouré par un enroulement 35 qui, lorsqu'il est excité, écarte le patin 32 du disque libérant ainsi la bobine mobile qui peut tourner.
Le but général des moyens de blocage est de bloquer le rotor du compteur soit magnétiquement, soit mécaniquement pendant la période de lecture et de dégager le rotor de telle sorte qu'il puisse prendre la position appropriée à la fin de chaque opération de comptage.
De tels moyens de blocage sont relativement bon marché et le dispositif indicateur décrit constitue un dispositif d'emmagasinage avantageux qui est beaucoup moins coûteux à incorporer dans le compteur électronique associé qu'un des dispositifs d'emmagasinage usuels.