FR2474692A1

FR2474692A1 - Balance electrique utilisant le principe de l'equilibrage des efforts par voie electromagnetique

Info

Publication number: FR2474692A1
Application number: FR8021355A
Authority: FR
Inventors: Erich Knothe; Franz-Josef Melcher; Jurgen Ober; Lothar Behrend
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1980-01-24
Filing date: 1980-10-06
Publication date: 1981-07-31
Also published as: GB2068125A; DE3002462C2; JPS56128427A; DE3002462A1; JPH0231329B2; US4300647A; FR2474692B1; GB2068125B; CH646787A5

Abstract

BALANCE ELECTRIQUE UTILISANT LE PRINCIPE DE L'EQUILIBRAGE DES EFFORTS PAR VOIE ELECTROMAGNETIQUE. LADITE BALANCE COMPORTE DES CIRCUITS 17 FAISANT PASSER PAR LA BOBINE 9 ET UNE RESISTANCE DE MESURE 13, OUTRE LE COURANT CONTINU D'EQUILIBRAGE, UN COURANT ALTERNATIF SUPPLEMENTAIRE, ET UN REGULATEUR 18 QUI FAIT VARIER L'AMPLITUDE DE CE COURANT ALTERNATIF DE FACON QUE LA CHALEUR PRODUITE PAR EFFET JOULE DANS LADITE BOBINE 9 ET DANS LA RESISTANCE 13 PAR LE COURANT CONTINU D'EQUILIBRAGE ET PAR LE COURANT ALTERNATIF SUPPLEMENTAIRE SOIT SENSIBLEMENT INDEPENDANTE DE LA CHARGE DE LADITE BALANCE. APPLICATION AUX BALANCES ELECTRONIQUES DE PRECISION.

Description

La présente invention concerne une balance utilisant le principe de

l'équilibrage des efforts par voie électromagnétique, comportant au moins

une bobine qui se trouve dans l'entrefer d'un système fixe d'aimants per-

manents et à laquelle est appliqué par l'intermédiaire d'un détecteur de position et d'un amplificateur à gain variable un courant continu d'équilibra- ge en fonction de la charge de la balance, et une résistance de mesure qui est parcourue par le même courant continu d'équilibrage et aux deux extrémités de laquelle un signal dépendant de la charge de la balance peut

être prélevé et appliqué à un convertisseur analogique/numérique.

Dans ces balances, le courant d'équilibrage dépendant de la charge conduit, par suite de la chaleur de dissipation du courant, à un échauffement de la bobine et de la résistance de mesure, qui dépend de la charge. Lors d'un changement de la charge de la balance, ces variations de température se transmettent de la bobine et de la résistance de mesure aux autres pièces de la balance. En particulier, le système de guidage parallèle du plateau est sensible aux variations de température. Par exemple, en présence

du système de guidage parallèle selon le brevet des Etats-Unis d'Améri-

que N' 4 062 416, le bras qui est le plus proche de la bobine s'échauffe plus rapidement et plus fortement que l'autre bras. Cela conduit à des

contraintes mécaniques à l'intérieur du guidage parallèle et par consé-

quent à des déplacements du zéro de la balance. L'échauffement fonction de la charge de la résistance de mesure conduit, du fait du coefficient de température certes faible mais non négligeable de cette résistance, à des variations de sensibilité pour les balances à haute résolution. Lors de l'utilisation d'une balance, des périodes de repos, des périodes avec une

faible charge et d'autres avec une charge élevée se succèdent d'une ma-

nière aléatoire, de sorte qu'on observe aussi bien des températures moyennes différentes que divers gradients de température, variables en fonction du temps et du lieu. Les déplacements du zéro et les fluctuations

de la sensibilité provoqués par ce qui précède limitent la résolution signi-

ficative de la balance.

Certaines balances comportent une bobine de correction additionnelle dans le système d'aimants permanents, làquelle doit compenser la réaction de la bobine sur ce système, comme cela est décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 2 780 101 et expliqué à

propos de son mode de fonctionnement. Cette bobine de correction addi-

tionelle est également parcourue par le courant continu d'équilibrage dépendant de la charge et constitue une autre source de chaleur dépendant

de la charge, qui contribue aussi aux variations de température sus-men-

tionnées. Pour remédier aux inconvénients ci-dessus, il a déjà été proposé (brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 4 134 468) de disposer à côté de la bobine un autre élément dégageant de la chaleur, qui est branché électriquement de telle manière que la somme des deux puissances

dissipées est tout au moins à peu près constante, au moins pour une char-

ge nulle et la charge maximale. D'une part, cependant, ce mode opéra-

toire ne tient pas du tout compte de la puissance dissipée variable dans la

résistance de mesure, de sorte que cette source d'erreur est intégrale-

ment maintenue. D'autre part, même en ce qui concerne la bobine, l'ef-

ficacité du mode opératoire n'est pas totale: L'autre élément dégageant de la chaleur est disposé à l'extérieur de l'entrefer du système d'aimants permanents, à une faible distance de la bobine de sorte que, lorsque la charge varie, le lieu du dégagement de chaleur se déplace, ce qui toutefois conduit à nouveau à des gradients de température variables; ou cet autre élément dégageant de la chaleur se trouve sous la forme d'une couche mince à l'intérieur de l'entrefer du système d'aimants permanents. Mais alors, un même dégagement

de chaleur dans la bobine ou dans l'autre élément dégageant de la cha-

leur conduit à des échauffements variables; de même, les constantes de temps pour l'échauffement et le refroidissement sont variables. Par conséquent, dans ce cas également, les conditions de température

varient avec la charge.

Dans une troisième variante, l'autre élément dégageant de la chaleur peut être monté avec les mêmes dimensions que la bobine (et de ce fait avec le même dégagement spécifique de chaleur) à l'intérieur de l'entrefer du système d'aimants permanents. Dans ce cas cependant, seule la moitié du volume de l'entrefer peut être utilisée pour l'équilibrage des

efforts par voie électromagnétique, de sorte que pour un système d'ai-

mants permanents et une charge prédéterminés, la chaleur produite dans la bobine est deux fois plus grande, de sorte que les erreurs dues à la chaleur dégagée se manifestent encore davantage. Par ailleurs, il a déjà été proposé (brevet DE-PS 27 22 093) de faire passer alternativement dans le sens positif et dans le sens négatif un courant dans la bobine et la résistance de mesure, les durées relatives de circulation dans les deux sens étant commandées en fonction de la

charge. On obtient certes par ce procédé un dégagement de chaleur indé-

pendant de la charge dans la bobine et larésistance de mesure, mais la réalisation des circuits est compliquée, car deux sources de tension de polarité différente sont nécessaires et l'inductance de la bobine conduit

à de fortes pointes de tension lors de l'inversion du sens du courant.

L'invention a par conséquent pour objet une balance dans laquelle, des moyens simples permettent de rendre le dégagement de chaleur dans

la bobine et dans la résistance de mesure indépendant de la charge.

Selon l'invention, il est par ailleurs possible, avec des balances comportant une bobine de correction supplémentaire, d'obtenir également

dans cette bobine un dégagement de chaleur indépendant de la charge.

L'invention concerne une balance utilisant le principe de l'équili-

brage des efforts par voie électromagnétique, comportant au moins une

bobine qui se trouve dans l'entrefer d'un système fixe d'aimants perma-

nents et à laquelle est appliqué, par l'intermédiaire d'un détecteur de position et d'un amplificateur à gain variable, un courant continu fonction de la charge de la balance, et une résistance de mesure qui est parcourue par le même courant continu d'équilibrage et aux deux extrémités de laquelle un signal dépendant de la charge de la balance peut être prélevé et appliqué à un convertisseur analogique/numérique. Il est donc prévu dans cette balance des circuits supplémentaires qui servent à faire passer dans la bobine et la résistance un courant alternatif en plus du courant

continu d'équilibrage et en outre, un régulateur qui fait varier l'amplitu-

de du courant alternatif supplémentaire de façon que la somme des chaleurs de dissipation dégagées par le courant continu d'équilibrage et par le

courant alternatif additionnel dans la bobine et dans la résistance de me-

sure soit tout au moins à peu prés indépendante de la charge.

Dans une première forme de réalisation, le régulateur comprend une résistance chauffante et un élément thermosensible en contact thermique étroit, par exemple sous la forme d'une résistance à coefficient négatif

de température ou thermistance du commerce à chauffage indépendant.

En outre, cette résistance chauffante est branchée en série avec la bobine et la résistance de mesure est parcourue aussi bien par le courant continu d'équilibrage que par le courant alternatif supplémentaire. L'élément thermosensible fournit le signal d'entrée d'un dispositif de réglage qui modifie l'amplitude du courant alternatif supplémentaire de telle manière que la chaleur de dissipation de courant dans la résistance chau7fante et donc la température de l'élément thermosensible et par conséquent aussi l'amplitude de son signal de sortie restent autant que possible constantes. Dans ces conditions, la chaleur dissipée par les courants

dans la bobine et dans la résistance de mesure est maintenue automati-

quement constante.

Dans une deuxième forme de réalisation avantageuse de l'invention, le régulateur comprend un filament incandescent et un détecteur de rayonnement, par exemple un photodétecteur ou un phototransistor. De plus, le filament incandescent est branché en série avec la bobine et

la résistance de mesure et est parcouru par le courant continu d'équili-

brage.et par le courant alternatif supplémentaire. La chaleur dissipée dans un filament incandescent détermine sa température et est mesurée optiquement par le détecteur de rayonnement. Ce dernier fait varier à son tour l'amplitude du courant alternatif supplémentaire de façon que la chaleur dissipée dans le filament incandescent reste autant que possible constante. L'utilisation d'un filament incandescent avec un détecteur de rayonnement présente, par rapport à l'utilisation d'une thermistance

à chauffage indépendant, l'avantage que grâce à la température relati-

vement élevée du filament incandescent, une variation de la température ambiante a beaucoup moins d'influence, Dans une troisième forme de réalisation avantageuse de l'invention, le régulateur comprend un microprocesseur et un convertisseur numérique/analogique. Le microprocesseur, qui est déjà présent en général dans la balance, reçoit du convertisseur analogique/numérique l'information concernant la grandeur ou l'intensité du courant continu d'équilibrage et calcule à partir de celle-ci la charge de la balance et en outre, dans cette forme de réalisation, l'amplitude du courant alternatif supplémentaire nécessaire à une dissipation de chaleur constante. Cette valeur est donnée par le microprocesseur sous forme numérique et est transformée dans un convertisseur numérique/analogique branché en

aval et en signal analogique de tension qui détermine l'amplitude du cou-

rant alternatif supplémentaire.

Afin que le courant alternatif supplémentaire n'influe pas sur la précision du convertisseur analogique/numérique, la fréquence de ce courant alternatif est avantageusement choisie, de façon que la durée de l'opération de conversion analogique/numérique dans ce convertisseur

soit constamment en phase avec le courant alternatif supplémentaire.

Cela est par exemple possible si la fréquence de ce courant et la com-

mande du fonctionnement du convertisseur analogique/numérique sont

dérivées d'une mgrne base de temps.

L'application du courant alternatif supplémentaire est réalisée avantageusement par l'intermédiaire d'un condensateur qui forme, avec la bobine, un circuit oscillant série, dont la fréquence de résonance est tout au moins à peu près égale à la fréquence du courant alternatif supplémentaire. De ce fait, la tension alternative nécessaire à la production du courant alternatif supplémentaire est particulièrement

faible.

Une autre diminution de la tension alternative nécessaire est obte-

nue si la bobine comporte une prise qui est reliée par l'intermédiaire dudit condensateur à la sortie de la source de tension alternative. Le courant alternatif supplémentaire circule alors dans les deux moitiés de la bobine dans des sens opposés, d'une part en passant par la résistance de mesure et d'autre part en passant par la résistance chauffante ou le filament incandescent et la résistance de sortie de l'amplificateur à gain variable. Si les deux moitiés de la bobine ont le même nombre de spires et si les valeurs ohmiques de la résistance de mesure et de la résistance chauffante ou du filament incandescent (pour une faible valeur de la résistance de sortie de l'amplificateur à gain variable), le courant alternatif supplémentaire se subdivise en deux fractions égales (dans le rapport 1=1) de sorte que, d'une part, l'effet thermique dans les deux branches est le même et, d'autre part l'inductance de la bobine est inefficace. Si la balance comporte une bobine de correction supplémentaire dans le système d'aimants permanents, il est évidemment avantageux de subdiviser également cette bobine de correction en deux parties qui sont parcourues dans le même sens par le courant continu d'équilibrage et en sens contraire par le courant alternatif supplémentaire. L'inductance de la bobine de correction est alors inefficace sur le courant alternatif additionnel et, malgré cela, la quantité de chaleur dégagée dans la bobine

de correction est également indépendante de la charge.

La balance selon l'invention présente par conséquent l'avantage que la chaleur de dissipation de courant est obtenue, indépendamment de la charge, à une grandeur constante et au même endroit. Par conséquent, des gradients variables de température sur la bobine et sur la résistance de mesure ne se produisent pas. De plus, aucune opération'de commutation n'est nécessaire, de sorte qu'aucune pointe de tension ne peut apparaître aux bornes de la bobine. De plus, les éléments de commutation et le régulateur peuvent facilement être incorporés après coup dans des circuits existants, étant donné que le circuit de régulation analogique en courant

continu est intégralement maintenu.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement une balance électronique utilisant le principe de l'équilibrage des efforts par voie électromagnétique,

la partie mécanique étant représentée en coupe et l'appareillage électro-

nique comportant une alimentation en courant alternatif supplémentaire sous la forme d'un schéma synoptique - la figure 2 représente exactement de la même manière une balance électronique avec une alimentation en courant alternatif supplémentaire selon une autre forme de réalisation;

- la figure 3 représente la partie essentielle d'une première varian-

te du montage électronique - la figure 4 représente la partie essentielle d'une deuxième variante du montage électronique; et - la figure 5 représente une partie du montage électronique de la

figure 4 selon une troisième variante.

La figure 1 représente une première forme de réalisation de l'alimentation en courant alternatif supplémentaire. La partie mécanique

de la balance est constituée par un support mobile 3 de charge, qui sup-

porte un plateau 7 et est relié par l'intermédiaire de deux barres 5 et 6,

formant un système de guidage parallèle, à la partie fixe 1 de la balance.

Des lames de ressort 5a, 5b, 6a, 6b fixées aux extrémités des barres et 6 servent d'articulations. Le support 3 de charge supporte, par un bras saillant 4, une bobine 9 qui agit sur le champ créé par un système fixe 2 d'aimants permanents. Le détecteur 11 de position détecte la position du support 3 et fournit par l'intermédiaire d'un amplificateur 12 à gain variable le courant nécessaire à l'équilibrage de la charge. Le courant continu d'équilibrage est amené par des conducteurs mobiles 10 à une bobine 9 et passe en même temps par une résistance de mesurel3. Une tension de mesure proportionnelle à l'intensité du courant est recueillie aux bornes de la résistance 13, est transformée en données numériques par un convertisseur analogique/numérique, est traitée dans un

microprocesseur 15 et est affichée par le dispositif d'affichage numérique 16.

Des balances à équilibrage des efforts par voie électromagnétique de ce type sont connues aussi bien en ce qui concerne leur construction mécanique que leur appareillage électronique, si bien qu'il est possible

de renoncer à une description détaillée. Par exemple, les éléments d'une

telle balance peuvent être disposés géométriquement de la manière décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 4 062 416 précité. Le mode

de fonctionnement du dispositif d'équilibrage des efforts par voie élec-

tromagnétique est décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis

d'Amérique N0 4 150 730.

Par ailleurs, des circuits 17, qui font passer dans la bobine 9 et la résistance 13 un courant alternatif supplémentaire sont incorporés à

la balance selon l'invention. La déconnexion du courant continu d'équili-

brage fourni par l'amplificateur 12 à gain variable et du courant délivré

par les circuits 17 est réalisée dans la balance de la figure 1 de la, maniè-

re suivante: la sortie de l'amplificateur 12 constitue une source de courant et un condensateur 19 se trouve à la sortie des circuits 17. De plus, il est prévu un régulateur 18 qui détermine l'amplitude du courant alternatif fourni par les circuits 17. L'amplitude du courant alternatif supplémentaire fourni par les circuits 17 est choisie de façon que la chaleur de dissipation (effet joule) produite par le courant continu d'équilibrage et par le courant alternatif supplémentaire dans la bobine 9 et dans la résistance de mesure

13 soit autant que possible indépendante de la charge. La chaleur de dis-

sipation produite par le courant continu d'équilibrage (d'intensité I=) dans la résistance de mesure 13 est, on le sait, égale à RI-, R étant la valeur ohmique de la résistance 13. La chaleur de dissipation produite par le courant alternatif supplémentaire est égale à RI, I désignant la

valeur efficace de ce courant alternatif.

La condition imposée ci-dessus d'une dissipation de chaleur produite par effet joule indépendante de la charge dans la résistance de mesure exige par conséquent:

2 2

RI + RI = Constante ou bien 2 2 Constante

I + I = R

L'amplitude du courant alternatif additionnel doit par conséquent varier conformément à l'équation 2 Constante 2

T = - I

R en fonction de la charge de la balance, c'est-à-dire en fonction de IT Les mêmes considérations sont aussi valables par analogie pour la

bobine 9.

La figure 2 représente une autre forme de réalisation pour l'alimen-

tation en courant alternatif supplémentaire. Les éléments identiques à

ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes numéros de référence.

Cette forme de réalisation se distingue par le fait que la bobine 9 com-

porte une prise iQa qui fractionne la bobine en deux parties, de préférence identiques, et que les circuits 17 sont reliés par l'intermédiaire d'un condensateur 19 à ladite prise lOa. Le courant alternatif supplémentaire délivré par les circuits 17 se subdivise par conséquent en deux courants élémentaires, l'un de ceux-ci passant par la moitié 9a de la bobine figure 4) et la résistance de mesure 13, tandis que l'autre passe par l'autre moitié 9b de la bobine, une résistance 20 et la résistance de sortie, de préférence de faible valeur ohmique dans le cas présent, de l'amplificateur 12 à gain variable. Si les deux parties de la bobine 9 comportent le même nombre de spires et si la somme des valeurs des valeurs ohmiques de la résistance 20 et de la faible résistance de sortie de l'ampli:icateur 12 à gain variable est égale à la valeur ohmique de la résistance de mesure 13, les deux courants alternatifs élémentaires ont la même intensité et

ont le même effet thermique qu'un courant alternatif qui passe, conformé-

ment à la forme de réalisation de la figure 1, dans un sens déterminé par

la résistance 20, la totalité de la bobine 9 et la résistance de mesure.

Cependant, dans le cas de la figure 2, l'inductance de la bobine 9 est inefficace, du fait du passage du courant alternatif supplémentaire dans des

sens contraires dans les deux moitiés de cette bobine 9. De même les for-

ces produites par le courant alternatif supplémentaire et agissant sur les deux moitiés de la bobine 9 s'équilibrent mutuellement de sorte qu'il ne produit aucune oscillation des pièces mobiles de la balance. Le courant continu d'équilibrage n'est pas influencé par la prise de la bobine et par la source de tension alternative connectée à celle-ci par l'intermédiaire

du condensateur l9.

La figure 3 représente plus en détail pour une première variante les circuits 17 et le régulateur 18, coopérant avec le reste de la balance

de la figure 1. Un composant essentiel de cette vrariante est le micropro-

cesseur 15, qui reçoit par l'intermédiaire du convertisseur analogique/ numérique 14 le signal fonction de la charge provenant de la résistance

de mesure 13. Ce microprocesseur calcule à partir de ce signal la cha-

leur de dissipation produite par le courant continu d'équilibrage que délivre la source de courant constituée par la sortie de l'amplificateur 12 à gain variable, et qui se dégage dans la bobine 9 et la résistanoe de mesure 13 et, à partir de ce qui précède et d'après l'équation (3), l'amplitude nécessaire du courant alternatif supplémentaire. Cette valeur numérique est appliquée par le microprocesseur 15 à un convertisseur numérique /analogique3O, qui engendre une tension continue. La commande temporelle du convertisseur analogique/numérique 14 et du microprocesseur 15 est assurée par un générateur haute fréquence 33 servant de base de temps en aval duquel est branché un diviseur de fréquence 34 à plusieurs étages. Le signal d'un étage de ce diviseur de fréquence est appliqué à un transistor de commutation 31, qui interrompt périodiquement la tension de sortie du convertisseur numérique/analogique 30 et la transforme

ainsi en une tension alternative de même amplitude à onde rectangulaire.

Cette tension alternative est filtrée dans une cellule de filtrage 32 et sa fondamentale est appliquée par le condensateur 19 à la jonction entre la sortie de grande résistance ohmique de l'amplificateur 12 à gain variable et la bobine 9. Il existe ainsi une relation de phase constante entre la

durée de l'opération de conversion qui a lieu dans le convertisseur ana-

logique/numérique et le courant alternatif supplémentaire. Ce dernier

courant passe, tout comme le courant continu d'équilibrage, dans la bobi-

ne 9 et la résistance de mesure 13 et assure dans ces dernières un dégagement de chaleur indépendant de la charge. On a supposé dans ce qui précède que la tension alternative produite dans la résistance de mesure 13 par le courant alternatif supplémentaire n'influe pas sur le convertisseur analogique/numérique. C'est le cas par exemple pour le procédé à "rampes multiples" décrit dans le brevet DE-PS 21 14 141 lorsqu'il existe une relation de phase constante entre le courant alternatif supplémentaire et l'opération de conversion en une valeur numérique dans le convertisseur analogique/numérique. Pour des convertisseurs analogique /numérique dont le facteur de suppression des tensions

alternatives perturbatrices est insuffisant, un filtre passe-bas supplémen-

taire doit être intercalé, de manière connue, entre la résistance de me-

sure et le convertisseur analogique/numérique.

La figure 4 présente plus en détail, les circuits 17 et le régulateur 18 d'une deuxième variante en liaison avec le reste de la balance de la figure 2. Le courant continu d'équilibrage fourni par la soltie à faible résistance ohmique (représentée sous la forme d'un montage à charge Ill d'émetteur) de l'amplificateur 12 à gain variable passe successivement par

une résistance 20 chauffante, la bobine 9 et la résistance de mesure 13.

Cette résistance 20 est en contact thermique étroit avec une thermistance 21 qui sert d'élément thermosensible. Cette thermistanoe forme, avec des résistances 22, 23 et 24 un pont dont la tension aux bornes d'une diagonale, définit par l'intermédiaire d'un ensemble 25 amplificateur différentiel à réaction et intégrateur, l'amplitude de la tension produite par un générateur usuel 17'de courant alternatif. Ce générateur 17'est relié par un condensateur 19 à la prise 10a de la bobine 9 et fait passer un courant alternatif supplémentaire aussi bien par la moitié 9a de la bobine et la résistance de mesure 13, que par l'autre moitié 9b de la

bobine, la résistance chauffante 20 et la résistance de sortie de l'ampli-

ficateur 12 à gain variable. Le régulateur 18'est réalisé de telle façon que pour une baisse de température de la résistance 20 (provoquée par exemple par une diminution de la charge de la balance et de ce fait par une réduction du courant continu d'équilibrage) l'amplitude de la tension alternative émise par le générateur 17 est accrue, jusqu'à ce que, par l'intermédiaire de l'augmentation de la chaleur de dissipation produite dans la résistance chauffante 20 par le courant alternatif supplémentaire,

sa température soit amenée à sa valeur antérieure, la valeur de consigne.

Etant donné que, çomme l'a exposé ci-dessus, pour un même nombre de spires des deux moitiés 9a et 9b de la bobine, et pour une même valeur ohmique de la résistance de mesure 13 et de la somme des valeurs ohmiques de la résistance chauffante 20 et de la résistance de sortie de

l'amplificateur 12 à gain variable, les deux courants alternatifs élémen-

taires passant par la résistance de mesure et par la résistance chauffante sont égaux, une indépendance par rapport à la charge de la chaleur dissipée

dans la résistanoe chauffante 20 signifie aussi que la chaleur de dissi-

pation de courant dans la bobine 9 et la résistance de mesure 13 est indé-

pendante de la charge.

La température de consigne de la thermistance 21 est de préférence choisie aussi élevée que possible, afin que l'influence de la température ambiante sur celle de la thermistance soit aussi faible que possible, comparée à celle de la résistance chauffante 20. De manière connue, une influence résiduelle peut être compensée par une faible variation en fonction de la température de l'une des autres résistances 22 à 24 du pont. Dans certaines balances, il est nessaire de compenser la réaction du courant continu d'équilibrage passant dans la bobine 9 sur le champs

magnétique du système 2 d'aimants permanents par une bobine de cDrrec-

tion supplémentaire 29. Cette bobine de correction 29 se trouve normale-

ment en série avec la bobine 9 et est parcourue par le même courant

continu d'équilibrage. Or, il est avantageux, dans la balance selon l'in-

vention, de fractionner aussi cette bobine de correction en deux parties 29a et 29b et, conformément à la figure 4 de les. brancher de façon que le courant continu d'équilibrage passe dans ces deux parties dans le même sens,tandis que le courant alternatif supplémentaire les parcourt

en sens contraire.

La figure 5 représente une troisième variante 18" du régulateur qui peut être, par exemple, incorporé à la place du régulateur 18 représenté sur la figure 4. Un filament incandescent, par exemple sous la forme d'une lampe à incandescence 26 du commerce, qui est parcouru aussi bien par le courant continu de compensation que par un courant

alternatif supplémentaire, est incorporé dans cette variante. La tempé-

rature du filament incandescent est mesurée, par l'intermédiaire du rayonnement lumineux qu'il émet, par un photodétecteur 27. Le courant de court-circuit de ce photodétecteur est converti dans un amplificateur 28 en une tension qui est appliquée à un amplificateur et intégrateur 25 quimodifie l'amplitude de la tension fournie par le générateur 17' branché en aval, de façon que la chaleur dissipée dans le filament incandescent

soit autant que possible constante.

Il est évident que les deux variantes de l'alimantation en courant alternatif peuvent être combinées d'une manière quelconque à l'extrémité de la bobine 9 ou à une prise 1Oa de cette bobine avec l'une des trois variantes du régulateur 18. De même il est facile de prévoir aussi dans la forme de réalisation de la figure 4 une synchronisation du générateur 17' de tension alternative par la base de temps 33 du convertisseur analogique/numérique 14 pour obtenir une relation constante des phases entre la durée de l'opération de conversion réalisée dans le convertisseur

analogique!numérique et le courant alternatif supplémentaire.

Par ailleurs, il est également possible, après la connexion de l'a-

limentation secteur de la balance, de maintenir l'amplitude du courant alternatif supplémentaire, indépendamment du régulateur 18 pendant un certain temps à sa valeur maximale, afin d'atteindre aussi rapidement

que possible la température de fonctionnement.

Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre indicatif et non limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes

sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS

1. Balance éectrique utilisant le principe de l'équilibrage des efforts par voie électromagnétique comportant au moins une bobine située dans l'entrefer d'un système fixe d'aimants permanents et à laquelle est appliqué par l'intermédiaire d'un détecteur de position et d'un amplificateur à gain variable un courant continu d'équilibrage, d'intensité fonction de la charge de la balance; et une résistanoe de mesure, qui est parcourue par le même courant continu d'équilibrage et aux deux extrémit s de laquelle un signal fonction de la charge de la balance peut être prélevé et appliqué à un convertisseur analogique/numérique, balance caractérisée en ce qu'elle comprend d'autres circuits (17) qui font passer par la bobine (9) et le résistance de mesure (13), outre le courant continu d'équilibrage, un courant alternatif supplémentaire, et un régulateur (18) qui fait varier l'amplitude de ce courant alternatif de façon que la chaleur de dissipation du courant continu d'équilibrage et du courant alternatif supplémentaire dans ladite bobine et dans la résistance (13) soit tout au moins à peu

près indépendante de la charge.

2. Balance selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit régulateur (18) comprend une résistance chauffante (20) et un élément

thermosensible (21) en contact thermique étroit, cette résistance chauf-

fante (20) étant en série avec la bobine (9) et la résistance de mesure (13) et parcourue également par le courant continu d'équilibrage et le courant alternatif supplémentaire, cet élément thermosensible (21) commandant par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage (22 à 25) l'amplitude du courant alternatif supplémentaire de façon que le signal de sortie de cet élément thermosensible (21) reste autant que possible constant.

3. Balance selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément

thermosensible (21) utilisé est une. thermistance.

4. Balance selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit régulateur (18) comprend un filament incandescent (26) et un détecteur (27) de rayonnement, ce filament incandescent étant en série avec la bobine (9) et la résistance de mesure (13) et étant parcouru aussi par le courant continu d'équilibrage et le courant alternatif supplémentaire, et en ce que le détecteur de rayonnement commande par l'intermédiaire

d'un dispositif de réglage (25, 28) l'amplitude du courant alternatif sup-

plémentaire de facon que le signal de sortie de ce détecteur de rayonne-

ment reste autant que possible constant.

5, Balance selon la reverîlication 1, caractérisée en ce que ledit régulateur (18) comprend un microprocesseur (15) et un convertisseur numérique/analogique (30), è microprocesseur calculant à partir du signal de sortie du convertisseur analogique/numérique (14) l'amplitude nécessaire du courant alternatif supplémentaire et la transformant en un

signal analogique de tension par l'intermédiaire dudit convertisseur nu-

mérique/analogique (30).

6. Balance selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracté-

risée en ce que la fréquence du courant alternatif supplémentaire est choisie de façon que la durée de l'opération de conversion réalisée dans le convertisseur analogique'numérique (14) soit en relation constante

de phases avec le courant alternatif supplémentaire.

7. Balance selon la revendication 6, caractérisée en ce que la fréquence du courant alternatif supplémentaire et la commande de l'opération du convertisseur analogique/numérique (14) sont déterminées à partir

de la même base de temps (33).

8. Balance selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caracté-

risée en ce que le courant alternatif supplémentaire est appliqué par

l'intermédiaire d'un condensateur (19).

9. Balance selon la revendication 8, caractérisée en ce que le courant alternatif supplémentaire est appliqué par ledit condensateur à

une prise de la bobine (9).

10. Balance selon les deux revendications 2 et 9 prises ensemble,

caractérisée en oe que ladite prise de la bobine (9) partage celle-ci en deux moitiés ayant le même nombre de spires et en ce que d'une part la résistance de mesure et d'autre part l'ensemble en série de ladite résistance chauffante (20) et de la résistance de sortie dudit amplificateur

(12) à gain variable ont une valeur ohmique à peu près égale.

11. Balance selon l'une des revendications 9 et 10 comportant une

bobine de correction supplémentaire dans le système d'aimants permanents, caractérisée en oe que cette bobine supplémentaire est fractionnée en deux parties qui sont parcourues dans le même sens par le courant continud'équilibrage et dans des sens contraires par le courant alternatif supplémentaire.