La présente invention se réfère aux appareils susceptibles de représenter par un déplacement la valeur d'une grandeur électrique (ou d'une grandeur non électrique traduite électriquement, par exemple la valeur d'une température mesurée à l'aide d'un thermocouple électrique). Pour fixer le.? idées. l'appareil suivant l'invention peut être utilisé par exemple pour enregistrer les valeurs successives dans Je temps de la grandeur mesurée.
L'invention vise à permettre de réaliser un appareil du genre en question susceptible de mettre en
cela influence sa précision, comme c'est le cas dans les appareils du genre galvanomètre où l'effort ,le déplacement de l'équipage mobile est fourni par le circuit de mesure lui-même.
Dans la demande de brevet français déposée le 22 juin 1959 au nom du demandeur pour :
Perfectionnements aux appareils de mesure et de régulation on a décrit un appareil indiquant la valeur d'une grandeur en fonction de la position ,du contact mobile d'un potentiomètre d'équilibre entraîné par un moteur électrique à vitesse lente à deux sens de marche, lui-même commandé par un relais inverseur à deux positions sans point neutre, de manière que ledit contact mobile soit amené à osciller sans cesse. d'une très faible amplitude autour de la position correspondant à l'équilibre du circuit de mesure. Pour que la lecture des indications de l'aiguille ne fût pas gênée par ces .petites oscillations de l'équipage mobile.
il était prévu de monter l'aiguille sur son arbre d'entraînement en lui laissant une petite liberté angulaire par rapport à celui-ci. Il était en outre indiqué qu'on pouvait faire commander .de même manière par l'équipage mobile non plus une aiguille, mais un appareil régulateur proprement dit.
par exemple dû type micro-interrupteur oscillant.
Si l'on analyse de plus près l'appareil décrit dans la demande de brevet .précitée, on constate que son fonctionnement consiste, à utiliser un moteur électrique réversible commandé par un relais inverseur sans point neutre ,pour faire osciller un élément (savoir le contact mobile du potentiomètre) de part et d'autre de sa position d'équilibre par rapport à la valeur d'une certaine 'grandeur à laquelle cet élément est lié, les oscillations dudit élément réagissant sur le relais inverseur de commande du moteur en établissant ainsi un régime de pompage volontaire imposé par l'instabilité de l'inverseur.
Conformément à 'la présente invention. l'on met en u̇vre ce même principe de fonctionnement en utilisant comme élément mobile non plus le contact d'un potentiomètre, mais bien la partie normalement fixe d'un galvanomètre dont l'équipage mobile, substantiellement co-axial à l'axe de rotation autour duquel le galvanomètre est monté, agit sur un dispositif photo-électrique, magnétique, électronique ou autre, propre à commander le relais inverseur en fonction de la position dudit équipage mobile par rapport à un repère fixe dans l'espace. On comprend qu'avec un tel agencement le moteur entraîne l'ensemble du galvanomètre et de son équipage. 'mobile jusqu'à 'ce que ledit équipage arrive, par ,rapport à un repère fixe, à la position propre à provoquer l'actionnement du relais.Celui-ci détermine alors l'inversion du sens du moteur, ce qui a pour effet d'inverser le sens de déplacement de l'équipage mobile et, par conséquent, de provoquer l'actionnement du relais inverseur dans l'autre sens, et ainsi de suite. On retrouve donc le même phénomène de pompage que celui qui constitue la base de fonctionnement de l'appareil suivant la demande de brevet précitée, mais en s'affranchissant de tout système de potentiomètre et de .pont équilibré.Au cours de ces oscillations de pompage. la position angulaire moyenne de l'arbre qui porte -le galvanomètre est évidemment fonction de la déviation de 'l'équi- page mobile de celui-ci par rapport à la partie solidaire dudit arbre, de telle sorte que si l'on relie ce galvanomètre à un circuit de mesure, par exemple par le moyen de fils souples. la position angulaire moyenne précitée de l'arbre est fonction de la tension (ou de l'intensité) dans le circuit de mesure. On. peut donc faire commander par l'arbre un mécanisme indicateur ou enregistreur, préférablement par l'intermédiaire d'un dispositif évitant la transmission à ce mécanisme des petites oscillations angulaires de l'arbre qui porte le galvanomètre, à la façon d'ailleurs prévue à la demande de brevet précitée pour assurer la stabilité d'une aiguille indicatrice.
Le dessin annexé. donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention. les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Fig. 1 est une vue indiquant très schématiquement les dispositions essentielles d'un appareil suivant l'invention. Fig. 2 montre en' perspective les dispositions constructives principales d'une forme d'exécution d'un appareil suivant l'invention.
En fig. 1 l'on a représenté en 1 un petit moteur électrique à vitesse lente, par exemple un petit moteur asynchrone ou synchrone auto-démarreur, dont le stator porte deux enroulements aboutissant à trois bornes 2a, 2b. 2c. La borne 2b, commune aux deux enroulements, est directement reliée à l'un des fils 3 d'une source de courant alternatif appropriée (réseau, pa.r exemple), tandis que les bornes 2a et 2c. qui correspondent respectivement à la marche dans un sens et dans l'autre, sont réliées aux contacts fixes 4a et 4c d'un inverseur 5 dont le contact mobile 6 est relié à l'autre fil 7 de la source de courant. Le contact mobile 6 est commandé par une bobine 8, de manière à réaliser un relais à deux positions, sans point mort intermédiaire, relais qui, comme on le comprend. joue le rôle d'inverseur du moteur 1.
Le moteur 1 entraîne un arbre 9 sur lequel on a monté une enveloppe 10 renfermant un galvanomètre électrique, par exemple à un cadre mobile. le montage étant effectué de façon que l'axe de ce 'galvanomètre coïncide substantiellement avec l'axe géométrique de l'arbre 9 (dans le cas représenté cela implique évidemment que l'arbre 9 soit coupé, ses deux 'moitiés étant respectivement solidaires des deux parois d'extrémité de l'enveloppe 10).
L'équipage mobile du galvanomètre est solidaire d'une tige 11 qui sort radialement de l'enveloppe 10 à travers une fenêtre 10a découpée dans la périphérie de cette enveloppe et suffisamment longue pour permettre les déhattements angulaires relatifs de la tige 11. La tige 11 porte en bout
laquelle peut venir s'insérer entre deux bobine 13 de manière à faire cesser les oscillations élec
rapport à des bobines fixes irant bien connu, ne le ,décrira pas davantage. On rappellera sim plement que les oscillations sont normalement en [retenties par un tube électronique et que leu! interruption ou décrochage, , provoqué par l'inser tion de la plaquette 12. détermine dans le couran anodique de ce tube une varirtion d'intensité très importante. La hobine 8 est précisément insérée.
cuit déterminent le changement de position du contact mobile 6. On a indiqué en 14 le boîtier de l'appareil renfermant le tule électronique et les
13.
Le galvanomètre renfermé par l'enveloppe 10 est relié par des fils souples 15 à un circuit -de mesure approprié, qu'on a supposé constitué par un thermocouple 16.
Sur l'extrémité de l'arbre 9 est monté fou un tambour 17 sur lequel passe un petit câble 18 renvoyé par une poulie 19 irers ledit tambour
dans le sens de la flèche 22 par un mouvement d'horlogerie non figuré. L'arbre 9 est d'autre part solidaire d'une petite oreille radiale 23 qui se déplace d'un angle très limité entre ,deux vis de butée réglables 24 portées par l'un des côtés du tambour 17.
Le fonctionnement est le suivait :
Pour la clarté des explication l'on peut supposer qu'au départ la palette 12 se trouve nettement au-dessus des bobines 13 en fig. 1. Le cir-
fonctionne alors, le courant quiftaverse la bobine 8 est donc minimum et le commet mobile 6 est sur le plot -le.
-moteur 1 entraîne alors l'arbre 3 dans le sens des aiguilles d'une montre en rapprenant ainsi la palette 12 des bobines 13. Dès que cette palette est suffisamment insérée entre édites bobines. le circuit oscillant décroche. le coûtant anodique du
par conséquent la bobine 8 amène le contact
de rotation du moteur et déga par conséquent la palette 12 des bobines 13. Le circuit oscillant
The present invention refers to devices capable of representing by a displacement the value of an electrical quantity (or of a non-electrical quantity translated electrically, for example the value of a temperature measured using an electric thermocouple) . To fix the.? ideas. the apparatus according to the invention can be used, for example, to record the successive values over time of the quantity measured.
The invention aims to make it possible to produce an apparatus of the type in question capable of
this influences its precision, as is the case in devices of the galvanometer type where the force, the displacement of the mobile unit is provided by the measuring circuit itself.
In the French patent application filed on June 22, 1959 in the name of the applicant for:
Improvements in measuring and regulating devices have been described a device indicating the value of a quantity as a function of the position, of the moving contact of a balance potentiometer driven by an electric motor at slow speed with two operating directions, itself controlled by a two-position changeover relay without a neutral point, so that said movable contact is caused to oscillate constantly. of a very low amplitude around the position corresponding to the equilibrium of the measurement circuit. So that the reading of the indications of the needle is not hampered by these small oscillations of the moving equipment.
it was planned to mount the needle on its drive shaft, leaving it a small angular freedom with respect to the latter. It was further stated that it was possible to have the mobile equipment control in the same way no longer a needle, but a regulating device proper.
for example due to type oscillating micro-switch.
If we analyze more closely the apparatus described in the aforementioned patent application, we see that its operation consists in using a reversible electric motor controlled by a change-over relay without a neutral point, to make an element oscillate (namely the movable contact of the potentiometer) on either side of its equilibrium position with respect to the value of a certain magnitude to which this element is linked, the oscillations of said element reacting on the motor control reversing relay by establishing thus a voluntary pumping regime imposed by the instability of the inverter.
In accordance with the present invention. this same operating principle is implemented by using as a movable element no longer the contact of a potentiometer, but the normally fixed part of a galvanometer, the movable assembly of which, substantially co-axial with the axis of rotation around which the galvanometer is mounted, acts on a photoelectric, magnetic, electronic or other device, suitable for controlling the changeover relay as a function of the position of said mobile unit with respect to a fixed reference mark in space. It will be understood that with such an arrangement the motor drives the whole of the galvanometer and its crew. 'movable until' said crew arrives, relative to a fixed mark, at the position suitable for causing the actuation of the relay, which then determines the reversal of the direction of the motor, which has the effect of to reverse the direction of movement of the moving assembly and, consequently, to cause the actuation of the changeover relay in the other direction, and so on. We therefore find the same pumping phenomenon as that which constitutes the basis of operation of the device according to the aforementioned patent application, but by doing without any system of potentiometer and balanced bridge. During these pumping oscillations . the average angular position of the shaft which carries the galvanometer is obviously a function of the deviation of the mobile equipment thereof with respect to the part integral with said shaft, so that if one connects this galvanometer to a measuring circuit, for example by means of flexible wires. the aforementioned average angular position of the shaft is a function of the voltage (or current) in the measuring circuit. We. can therefore cause the shaft to control an indicator or recording mechanism, preferably by means of a device preventing the transmission to this mechanism of small angular oscillations of the shaft which carries the galvanometer, in the manner moreover provided for in the aforementioned patent application to ensure the stability of an indicator needle.
The attached drawing. given by way of example, will make it possible to better understand the invention. the characteristics that it presents and the advantages that it is likely to provide: Fig. 1 is a view showing very schematically the essential arrangements of an apparatus according to the invention. Fig. 2 shows in perspective the main constructive arrangements of an embodiment of an apparatus according to the invention.
In fig. 1 shows a small electric motor at slow speed, for example a small asynchronous or self-starter synchronous motor, the stator of which carries two windings leading to three terminals 2a, 2b. 2c. Terminal 2b, common to both windings, is directly connected to one of the wires 3 of a suitable alternating current source (network, for example), while terminals 2a and 2c. which correspond respectively to running in one direction and the other, are connected to the fixed contacts 4a and 4c of an inverter 5, the movable contact 6 of which is connected to the other wire 7 of the current source. The movable contact 6 is controlled by a coil 8, so as to produce a two-position relay, without intermediate dead center, which relay, as can be understood. plays the role of motor 1 inverter.
The motor 1 drives a shaft 9 on which has been mounted a casing 10 enclosing an electric galvanometer, for example with a movable frame. the assembly being carried out so that the axis of this' galvanometer substantially coincides with the geometric axis of the shaft 9 (in the case shown this obviously implies that the shaft 9 is cut, its two halves being respectively integral with the two end walls of the casing 10).
The mobile unit of the galvanometer is integral with a rod 11 which emerges radially from the casing 10 through a window 10a cut out in the periphery of this casing and sufficiently long to allow the relative angular dislocations of the rod 11. The rod 11 end door
which can be inserted between two coil 13 so as to stop the electric oscillations
compared to fixed coils going well known, will not describe it further. It will simply be recalled that the oscillations are normally sounded by an electron tube and that their! interruption or stall,, caused by the insertion of the wafer 12. determines in the anode current of this tube a very significant variation in intensity. The bobin 8 is precisely inserted.
baked determine the change in position of the movable contact 6. The housing of the apparatus containing the electronic valve and the
13.
The galvanometer enclosed by the casing 10 is connected by flexible wires 15 to a suitable measuring circuit, which has been assumed to be constituted by a thermocouple 16.
On the end of the shaft 9 is mounted a drum 17 over which passes a small cable 18 returned by a pulley 19 to said drum
in the direction of arrow 22 by a clock movement not shown. The shaft 9 is also integral with a small radial lug 23 which moves at a very limited angle between two adjustable stop screws 24 carried by one of the sides of the drum 17.
The operation is as follows:
For clarity of explanation it can be assumed that initially the pallet 12 is clearly above the coils 13 in FIG. 1. The cir-
then operates, the current which devours the coil 8 is therefore minimum and the mobile commet 6 is on the pad -le.
-motor 1 then drives the shaft 3 in the direction of clockwise, thus bringing the pallet 12 closer to the coils 13. As soon as this pallet is sufficiently inserted between edited coils. the oscillating circuit stalls. the anode cost of
consequently the coil 8 brings the contact
rotation of the motor and consequently disengages the pallet 12 from the coils 13. The oscillating circuit