FR2479475A1

FR2479475A1 - Procede de mesure de la valeur moyenne quadratique de la tension

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Publication number: FR2479475A1
Application number: FR8006631A
Authority: FR
Original assignee: MALTSEV JURY
Current assignee: MALTSEV JURY
Priority date: 1980-03-25
Filing date: 1980-03-25
Publication date: 1981-10-02
Also published as: FR2479475B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES DE MESURE DES GRANDEURS ELECTRIQUES. LE PROCEDE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST DU TYPE CONSISTANT A CONVERTIR LA TENSION A MESURER U EN UN FLUX THERMIQUE, ET EST CARACTERISE EN CE QU'ON CONVERTIT UNE TENSION DE REFERENCE EN UN FLUX THERMIQUE DE REFROIDISSEMENT, ON REGLE LES CARACTERISTIQUES DE LA TENSION DE REFERENCE DE MANIERE A OBTENIR UNE COMPENSATION DU FLUX THERMIQUE DU A LA TENSION A MESURER U, PAR ABSORPTION DE CELUI-CI PAR LE FLUX DE REFROIDISSEMENT PRODUIT PAR LA TENSION DE REFERENCE DANS DES CONDITIONS D'ISOLEMENT THERMIQUE PAR RAPPORT AU MILIEU AMBIANT, ET ON DETERMINE D'APRES LES CARACTERISTIQUES DE LA TENSION DE REFERENCE LA VALEUR MOYENNE QUADRATIQUE DE LA TENSION A MESURER. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA MESURE DES TENSIONS ET DES COURANTS DANS LES RESEAUX DE DISTRIBUTION INDUSTRIELS ET LES INSTALLATIONS RADIO-ELECTRIQUES A HAUTE FREQUENCE.

Description

La présente invention concerne la. technique des mesures électri.cueFet a

notamment pour objet un procédé de mesure de la valeur moyenne quadratique de la tension

d'ares son effet thermique.

L'invention peutit être utilisée pour la mesure des tensions et des courants dans les réseaux de distribution industriels et les installations radio-électriques à haute fréquence, ainsi que pour la mesure des paramètres des signaux de bruit ou perturbateurs dans les dispositifs

radio-électriques.

Il existe des procédés de mesure de la valeur moyenne quadratique de la tension d'après l'effet thermique du signal à mesurer, consistant à traduire le signal à mesurer en variation de la température d'un élément résistif et a mesurer ensuite 1e température dudit élément à l'aide

d'un thermocouple. Dans ces procédés, le signal du ther-

mocouple sert à évaluer la moyenne quadratique du signal à mesurer (certificat d'auteur de l'U.R.S.S. n 160 761, C.I.B. C1, 19/24, publié dans le Bulletin "Découvertes,

invention5 modèles, marques", 1969, n 5).

Ces procédés ne permettent pas la mesure de signaux variables dans une large gamme dynamique. En effet la température de l'élément résistif augmente comme le carré de l'amplitude du signal à mesurer, ce qui peut conduire au grillage de l'élément résistif. Cette circonstance abaisse la limite supérieure de la gamme des signaux mesurables. D'autre part, avec la diminution du signal d'entrée, la température de l'élément résistif décroit suivant une loi quadratiquetce qui diminue le signal du thermocouple. Ce facteur interdit l'extension de la gamme de mesure en imposant une limite à la diminution de la

valeur minimale des signaux mesurables.

Une condition indispensable aux mesures par de tels procédés est l'échauffement de l'élément résistif au-dessus de la température ambiante, ce qui engendre des erreurs de mesure dues aux effets Peltier et Thomson. L'hétérogénéité du matériau constituant l'élément résistif et la présence de contacts en métaux différents dans le circuit parcouru par le signal à mesurer sont à l'origine d'un réchauffement irrégulier de l'élément résistif par ledit signal et des forces thermo-électromotrices parasites faussant les résultats

des mesures.

Le temps d'établissement de la température de l'élé-

ment résistif et, partant, du signal de sortie du thermocou-

ple est déterminé par l'échange thermique de l'élément résistif et du thermocouple avec le milieu ambiant. Aussi le temps de mesure, dans ces procédés, est-il fonction des

paramètres du milieu ambiant.

Il existe également-des procédés de mesure delauleur moyenne quadratique de la tension, dans lesquels l'élément résistif fonctionne en régime isothermique, le signal à

mesurer étant appliqué à l'élément résistif par l'intermé-

diaire d'un amplificateur à gain réglable. En réglant le gain de l'amplificateur on maintient constante la température de l'élément résistif, déterminée suivant le signal d'un capteur de température, la valeur du signal à mesurer étant déterminée d'après la valeur du gain de l'amplificateur (recueil scientifique et technique de comptes rendus "Mesures, contrôle, automatismes", série i( 5) 1976, Moscou, V.S. Popov, N.G. Ruban, A.V. Beshkarev, "Procédés de mesure de la précision de la valeur efficace de la tension alternative dans une large gamme de fréquences,

p.34, fig.3).

Ces procédés sont caractérisés par une plague limitée de fréquences des signaux à mesurer, ce oui tient à la Lamnm restreirtede fréquences des amplificateurs à gain réglable disponibles. Il est encore à noter que, dans ces procédés, l'élément résistif et le capteur de température se trouvent en permanence à une température élevée, ce qui entraîne des modifications irréversibles de leurs

paramètres et des erreurs de mesure.

Pour améliorer la sensibilité et réduire les erreurs dues à la température de travail élevée de l'élément résistif, on a proposé des procédés dans lesquels la mesure de la température de l'élément résistif s'opère à l'aide de thermocouples à éléments multiples (thermopiles)

de manière que la sensib-lité accrue du capteur de tempéra-

ture permette un certain abaissement de la température de travail de l'élément résistif par rapport à la température ambiante (certificat d'auteur de l'U.R.S.S. n0 475 514,

classification I.B. 01K, 7/02).

Toutefois, l'utilisation des thermocouples multiples conduit à une augmentation de la capacité parasite entre l'élément résistif et le thermocouple, ce qui augmente l'erreur de mesure des signaux dans le domaine des hautes fréquences. e En vue de stabiliser plus ou moins les conditions d'échange thermique entre l'élément rés stif et le milieu ambiant, certains procédés de mesure font appel à un élément résistif et à un capteur de température placés dans un boîtier métallique étanche à conductibilité thermique élevée (V.S. Popov, "Résistances métalliques chauffées dans la technique des mesures électriques et dans l'automatique", publié en 1964, éditions "Naouka", Moscou,

np.67-68, figures 1-14).

Or, cette solution accroît la capacité parasite des sorties de l'élément résistif par rapport au bottier, cet accroissement donnant lieu à des erreurs lors des mesures

de signaux à haute fréquence.

Le procédé connu le plus proche du procédé conforme à l'invention est celui qui utilise deux éléments résistifs

dont l'un est réchauffé par le signal à mesurer, et l'autre,.

par le signal de réaction. La variation du signal à mesurer entraîne celle de la puissance thermique dissipée dans l'un des éléments résistifs, le sigal de réaction variant de façon à modifier la-dissipation thermique dans l'autre élément résistif, de sorte que la puissance thermique globale et la température des deux éléments résistifs restent constantes. Le signal à mesurer est alors déterminé

d'après le signal de réaction.

Une condition obligatoire pour la mise en oeuvre d'un tel procédé est le maintien des éléments résistifs et du capteur de température à une température supérieure

à celle du milieu ambiant, ce qui provoque leur vieillisse-

ment accéléré et des modifications irréversibles de leurs

paramètres au cours du temps. La présence de cette températu-

re élevée fait apparaître des forces thermo-électromotrices parasites et, partant, des erreurs de mesure. En cas de surcharges thermiques accidentelles de l'élément résistif par le signal à mesurer, ledit élément est porté d'une

temre-ratỉre de travail suffisamment élevée à une tempéra-

ture entraînant soit des-modifications irréversibles consi-

dérablesde ses paramètres, soit sa destruction.

Il est à noter égalementque tous les procédés de mesure existant sont caractérisés par un échange thermique non catrolable entre les éléments résistifs et le milieu ambiant, aussi la variation des conditbns d'échange thermique (conductibilité thermique du mileu ambiant, pression, humidité et composition des gaz, degré d'encrassement des éléments résistifs) donnent lieu à

des erreurs de mesure.

La présente invention vise donc uil procédé de mesure de la valeur moyenne quadratique de la tension d'apr'ès l'effet thermique de celle-ci, permettant, grâce à la

conversion complète du flux thermique en signal d'informa-

tion, d'améliorer la sensibilité des mesures et d'étendre

la gamme des signaux mesurables.

Ce but est atteint du fait que dans le procédé de mesure de la valeur moyenne quadratique de la tension basé sur la conversion de la tension à mesurer en flux thermique, selon l'invention on convertit une tension de référence en flux de refroidissement, on fait varier la tension de référence de manière à compenser le flux thermique dû à la tension à mesurer, par absorption de celui-ci par le flux de refroidissement engendré par la tension de référence dans les conditions d'isolation thermique par raoport au milieu ambiant, et on détermine la moyenne quadratiaue de la tension à mesurer d'après les

caractéristiques de la tension de référence.

Il est utile, au cours de la compensation du flux thermicue engendré par la tension à mesurer, de régler l'amplitude de la tension de référence, et de déterminer la moyenne quadratique de la tension à mesurer d'après laraleur

moyenne de la tension de référence.

Il est également utile, au cours de la compensation du flux thermique dé la tension à mesurer, de régler la fréquence des imPulsions de tension de référence et de déterminer la moyenne quadratique de la tension à mesurer

d'après la fréquence des impulsions de tension de référence.

Il est raisonnable, au cour de la compensation du flux thermique engendré par la tension à mesurer, de régler la fréquence des imoulsions de tension de référence et de déterminer la moyenne quadratique de la tension à mesurer

d'après la valeur moyenne de la tension de référence.

Tl est possible, au cours de la compensation du flux thermique dû à la tension à meusrer, de régler la durée des impulsions de tension de référence et de déterminer la moyenne quadratique de la tension à mesurer d'après la

durée des impulsions de tension de référence.

Il est parfaitement possible, au cours de la compen-

sation du flux thermique engendré par la tension à mesurer, de régler la durée des impulsions de tension de référence et de déterminer la moyenne quadratiaue de la tension a

mesurer d'arès la valeur moyenne de la tension de référence.

Le procédé de mesure de la valeur movenne quadratique de 1. a tenion.on l'nu entn permet de créer des qeeils de mssLre très oernsbies, capables de resur les valeur moxrnes qdmtiqs de la tension das

re Pamme dynaminie étendie.

Fan s ce qui sait, a lixoente ivEntitn est eOliqée par la cbsapticn d'exemples de ralidatioc ncn limitatifs avec iinenes ae dessins amens dens iqni:i - la figure 1 représente schématiquement un dispositif mettant en oeuvre le procédé faisant l'objet de l'invention utilisant le réglage de l'amplitude de la tension de référence et la détermination de la moyenne quadratique de la tension à mesurer d'après la valeur moyenne de la tension' de référence, selon l'invention;

- la figure 2, représente schématiquement un disposi-

tif mettant en oeuvre le procédé faisant l'objet de l'inven-

tion utilisant le réglage de la fréquence des impulsions de tension de référence et la détermination de la moyenne quadratique de la tension à mesurer d'après la fréquence des impulsions de tension de référence, selon l'invention; - la figure 3 représmte schématiquement un dispositif mettant en oeuvre le procédé faisant l'objet de l'invention utilisant le réglage de la fréquence des impulsions de

tension de référence et la détermination de la moyenne qua-

dratique de la tension à mesurer d'après la valeur moyenne de la tension de référence selon l'invention; - la figure 4 représente schématiquement un dispositif mettant en oeuvre le procédé faisant l'objet de l'invention utilisant le xglage de la durée des impulsions de tension de référence et la détermination de la moyenne quadratique de la tension à mesurer d'après la durée des impulsions de tension de référence, selon l'invention; - la figure 5 représente schématiquement un dispositif mettant en oeuvre la procédé conforme à l'invention utilisant le réglage de la durée des impulsions de tension de référence et la détermination de la moyenne quadratique de la tension

à mesurer d'après la valeur moyenne de la tension de réfé-

rence, selon l'invention.

Pour mesurer la valeur moyenne quadratique de la tension à mesurer U, on emploie le dispositif de la figure 1, comportant un élément résistif 1 placé sur un substrat conducteur de chaleur 2, un refroidisseur thermoélectrique 3 ayant sa surface refroidissante en contact thermique avec un dissipateur thermique 4. Un thermocouple 5 est en contact thermique avec le substrat 2, et un thermocouple 6, avec le dissipateur thermique 4. Les élément 1, 2, È,

4, 5, et 6 sont placés dans un bottier étanche 7.

La tension à mesurer est appliqué aux bornes de l'élément résistifú1. Les thermocouples 5 et 6, montés tête-bêche, ont leurs sorties raccordées à un galvanomètre 8. La sortie d'une source de tension de référence réglable 9 est raccordée par l'intermédiaired'ne résistance 10 aux bornes du refroidisseur thermo-électrique 3oUn volmètre 1l est raccordé à la sortie de la source de tension de

référence 9.

L'élément résistif 1 se présente sous forme d'un fil métallique en contact thermique avec le substrat 2 en oxyde béryllium. Le refroidisseur thermo-électrique 3 est en matériau semi-conducteur à base d'alliage

Bi2Te3, Le dissipateur thermique 4 est en oxyde de béryllium.

Dans le bottier en verre 7 est crée un vide isolant

thermiquement les éléments par rapport au milieu ambiant.

Le galvanomètre 8 est un millivoltnètre à courant

continu à cadre mobile millivoltmètre magnéto-électriques.

La source de tension de référence réglable 9 est réalisée sous forme d'une source de tension continue stabilisée à sortie réglable. Le voltmètre 11 est un mesureur de

tension à cadre mobile (magnéto-électrique).

Dans le circuit d'alimentation du refroidisseur

thermo-électrique 3 (figure 2) est intercale par l'intermé-

diaire de la résistance 10, la sortie d'un générateur d'impulsions 12. Le générateur d'impulsions 12 est un

générateur auto-entretenu classique d'impulsions rectangu-

laires à fréquence réglable, les impulsions de tension fournies par ce générateur étant d'amplitude et de durée fires. La sortie du générateur d'impulsions 12 est raccordée à un fréquencemètre 13, qui peut être un fréquencemètre capacitif à aiguille ou un fréquencemètre électronique à

affichage numérique.

Dans le circuit d'alimentation du refroidisseur

thermo-électrique 3 (figure 3) est intercaléepar l'inter-

médiaire de la résistance 10 la sortie du générateur d'impulsionsi 12, dont le signal de sortie attaque à travers un filtre de lissage 14 le voltmètre 11. Le filtre

de lissage 14 est un RC passif en échelle.

La sortie des thermocouples 5 (figure 4) et 6 est raccordée a l'entrée d'un amplificateur 15 qui à sa sortie reliée à l'entrée de commande d'un générateur 16 d'impulsions de durée réglable. La sortie du générateur 16 est raccordée par l'intermédiaire de la résitance 10 au circuit d'alimentation du refroidisseur thermo-électrique 3.Un mesureur d'intervalles de temps 17 est raccordé à la sortie

du générateur 16.

L'amplificateur 15 est un amplificateur à courant continu. Le générateur 16 d'impulsions de durée réglable se présente comme un générateur d'impulsions rectangulaires

dont la durée est variable en fonction de la tension appli-

quée à l'entrée de commande du générateur 16. Le mesureur

d'intervalles de temps 17 est un mesuraw numérique.

Le circuit d'alimentation du refroidisseur thermo-

électrique 3 (figure 5) est connecté par l'intermédiaire de la résistance 10 au générateur 16 d'impulsions de durée réglable, qui a sa sortie raccordée par l'intermédiaire

du filtre de lissage 14 au voltmètre 11.

Le générateur d'impulsions 16 est un générateur d'impulsions rectangulaires de durée réglable, de fréquence de répétition et d'amplitude constante. Le filtre de lissage 14 est un filtre sélectif accordé sur la fréquence dé

répétition des impulsions du générateur 16.

Selon l'invention, la mesure de la valeur moyenne

quadratique de la tension U se fait de la façon suivante.

La tension à mesure U (figure 1) étant appliquézaux bornes de l'élément résistif 1, celui-ci se réchauffe et son flux thermique s' écoule par le substrat 2 conducteur de cbaleu-. Ainsi, la tension à mesurer est convertie en

flut thermique.

Le signal de référence sous forme de tension continue de la source réglable 9 est arpliaué au circuit d'alimenta- tion du refroidisseur thermo-électrique 3. Le courant passant

dans le circiit d'alimentation du refroidisseur thermo-

électrique 3 se transforme en un flux de refroidissement parcourant le substrat conducteur de chaleur 2. A cause de l'échange thermique entre le dissipateur thermique 4 et le milieu ambiant, le dissipateur thermique 4 et la surface chauffante du refroidisseur thermo-électrique 3 en contact thermique avec le dissipateur thermique 4 sont

maintenus à la température ambiante.

Le signal de sortie des thermocouples 5 et 6 branchés en opposition, proportionnel à la différence entre la température du substrat conducteur de chaleur 2 et celle du milieu ambiant, est aopliqué au galvanomètre 8 et dévie

l'indicateur de celui-ci.

En réglant l'amplitude de la tension de sortie de la source 9 on peut faire varier la température du substrat conducteur de chaleur 2 de manière à la rendre égale à la température ambiante.; le galvanomètre 8 indique alors une valeur nulle, et l'indication du voltmètre 11 permet

de déterminer la moyenne quadratique de la tension à mesurer.

La puissance thermique P1 dissipée par l'élément résistif 1 est: pU

P1 = -R.

R1

o R1 est la résistance de l'élément résistif 1.

La puissance refroidissante P2 dégagée par le refroi-

disseur thermoélectrique 3 est:

P2 = K.I,

o K est un facteur de proportionnalité tenant compte du coefficient de transmission du refroidisseur thermo-électrique 3; I est le courant moyen dans le circuit d'alimentation

du refroidisseur thermo-électrique 3.

comme I - R2 o U est la valeur moyenne de la tension de sortie de la source 9; R2 est la résistance totale du circuit d'alimentation du refroidisseur thermo-électrique 3, on a: K -U1

P2 = R2

R2 Au moment o le galvanomètre 8 indique 0, la puissance thermique P1 dégagée par l'élément résistif 1 est égale

à la puissance refroidissante P2 produite par le refroidis-

seur thermo-électrique 3, soit

2P P1 2

ou

U2 K ÀU1

R1 R2

d'o

U2 K. R1 U1

R2 pour KRÀ.R1 = const, U = K1i 1;

2

o K1 = const.

R2

Si, avant la mesure, on détermine le facteur de nropor-

tionnalité K1 par application d'une tension connue à l'élément résistif 1 et par mesure de la tension U1 au moment ou le galvanomètre 8 indique 0, il devient possible d'évaluer ll la moyenne quadratiaue de la tension à mesurr suivant la valeur connue du facteur K1 et les indications du voltmètre 11. Si, d'autre part, avant d'effectuer la mesure, on applique les tensions connues à l'élément résistif 1 et on gradue le voltmètre Il en tensions appliquées, il est possible ensuite de mesurer les tensions inconnues par lecture directe du voltútre 11o La mesure de la valeur moyenne quadratique de la

tension selon la figure 2 s'opère de la manière suivante.

Le signal à mesurer est appliqué à l'élément résistif 1, le signal du générateur d'impulsions 12 est appliqué par l'intermédiaire de la résistance 10 au circuit d'alimentation du refroidisseur thermoélectrique 3, et la fréquence des impulsions du générateur 12 est réglée jusqu'à ce que le galvanomètre 8 indique 0, c'est-à-dire jusqu'à ce que l'élément résistif 1 et le refroidisseur thermo-électrique 3 soient à la température du milieu ambiant airès auoi on mesure à laide du fréquencemètre 13 la fréquence des impulsions fournies par le générateur 12, d'après laquelle on détermine la moyenne quadratique

de la tension à mesurer.

La ouissance refroidissante P2 dégagée par le refroidisseur thermoélectrique 3 peut alors avoir pour expression P K.U1 t1

* P2 R2. T

o t1 est la durée des impulsions de tension du généra-

teur 12; T est la période de répétition des impulsions du

générateur 12.

Au moment o le galvanomètre 8 indique 0, la puissance thermiaue P1 dégagée par l'élément résistif 1 est égale à la puissance refroidissante P2 produite par le refroidisseur thermo- électrique 3,et on peut écrire:

P1 = P2

U2 K. U1. t1 =

R1 R2, T

Si on utilise un générateur d'impulsion 12 délivrant des impulsions de tension d'amplitude constante (U1=const.) et de durée constante (t1 = const.), on a: 2 K. U1, t1 R1 U2 =

R2. T

pour K. U1. t1. R1 = const, U = K2 Vf7 R2 o f = est la fréquence des impulsions du T générateur 12;

K K U1. t1 ' R1 = const.

R2 Il est par conséquent, possible de déterminer la moyenne quadratique de la tension à mesurer d'après les

indications du fréquencemètre 13. La détermination du fac-

teur K2 avant la mesure et la graduation du fréquencemètre peut se faire comme dans le cas du montage de la figure -i. En cas de mesure de la moyenne quadratique de la tension suivant la figure 5, on procède comme suit: pour rendre la température de l'élément résistif I et du refroidisseur thermo-électrique 3 égale à la température ambiante, après avoir appliqué la tension à mesurer à l'élément résistif l, on règle la fréquence des impulsions du générateur 12 jusqu'à ce aue le galvanomètre 8 indiaue 0, on moyenne le signal de sortie du générateur 12 au moyen

du filtre de lissage 14, et on détermine. la moyenne quadra-

tique de la tension à mesurer d'après les indications du

voltmètre ll.

Etant donné que pour P = P on peut écrire:

1 2

U2

R1

K. UI1. tl

R2 - T

o U2 K. U1, tl. R1 er pR2. T R2 - U1 t1 comme = U2 est la tension moyenne du générateur T 12, on neut écrire:

U = 1 IT = K1

R2 c'est-à-dire que, d'après l'indication du voltmètre 12 on peut déterminer la valeur moyenne quadratique de la tension

à mesurer.

Selon la figure 4, on mesure la valeur moyenne quadra-

tique de la tension en appliquant la tension à mesurer à

l'élément resistif l, et le signal de sortie des thermocou-

ples 5 et 6, amplifié par l'amplificateur 15, à l'entrée de commande du générateur d'impulsions 16, pour faire varier la durée des impulsions de c lui-ci. Le générateur 16 fournit les impulsions de tension au circuit d'alimentation du refroidisseur thermo-électrique 3. On détermine d'après l'indication du mesureur numérique d'intervalles de temps 17 la moyenne quadratique En régime établi la résistif 1 (P1) est égale seur thermoélectri9ue 3

U2 K.U1.

ou R = o U1 est l'amplitude des t1 est la durée des T est la période de

générateur 16.

de la tension à mesurer.

puissance dissipée par l'élément

à celle produite par le refroidis-

(P,), soit P1 = P2' 7, U2 = K. U tl.R1

T ' U = R2.T

impulsions impulsions répétition du générateur 16; du générateur 16; des impulsions du Avec un générateur 16 d'impulsions d'amplitude et de période de répétition constantes (U1 = const. et T = const.) on peut écrire UIJ = K3 t'

o K3 K R = const.

R2 T On peut ainsi déterminer la moyenne quadratique du signal à mesurer d'après les indications fournies par le mesureur numérique d'intervalles du temps 17. En cas de mesure de la valeur moyenne quadratique de la tension suivant la figure 5, après avoir appliqué la tension à mesurer à l'élément résistif 1, on règle la durée des impulsions du générateur 16 jusuq'à ce que le galvanomètre 8 indique 0. Ensuite on détermine d'après les indications du voltmètre Il la moyenne quadratique de

la tension à mesurer.

En régime établi, pour PI = P2, on peut écrire; U2 2 K.UJ ouu2=KiU.tl.Rl

R1 R2 T R2.T

Etant donné que U1t1 dn q U- = U est la tension de sortie

T 2

moyenne du générateur 16, on a: U K1 V U2t c'est-à-dire que les indications du voltmètre lh permettent

de déterminer la moyenne quadratique de la tension à mesurer.

Le procédé de mesure de la valeur moyenne quadratique de la tension, selon l'invention, présente les avantages suivants.

comme il ressort de la description ci-dessus, la

température de l'élément résistif 1 et du refroidisseur thermo-électrique 3 est maintenue, au cours de la mesure dÈa valeur moyenne quadratique de la tension, égale à celle du milieu ambiant. Cela permet d'étendre la gamme des signaux mesurables en augmentant la limite supérieure de celleci sans pour autant accroître le risque de

grillage de l'élément résistif 1.

Le fe+it de maintenir l'4lément résistif 1 la températulre ambiante permet d'éviter les erreurs auxouelles donnent lieu les procédés existants et qui sont dues aux forces termo-Alec romotrices Darasites apparaissant dans l'élément rés stif à cause de l'hétérogénéité dû ?!,q+ riau

dont il est fait.

Etan+. donné qu'au cours de la mesure d'après le procédé porooos4 la compensation du flux thermique dû a la tension à mesurer par celui produit par le signal de référence s'effectue dans des conditions d'isolation thermiacue par rarport au milieu ambiant, l'inégalité entre le flux thermique et le flux de refroidissement entraîne le dégagement ou l'absorption d'une certaine quantité d'énergie thermique N:

N =AP. <

oh P est la différence des puissances dégagées par l'élé-

ment résistif 1 et le refroidisseur thermo-électrique 3;

7 est la durée du cycle de mesure.

Cette énergie thermique N produit un échauffement (ouui refroidissement) du substrat conducteur de chaleur 2 et des éléments qui sont en contact avec celui.-ci. La température du substrat conducteur de chaleur 2 et des éléments qui sont en contact avec ce dernier augmente (ou diminue) au cours du temps, ce qui a pour effet d'augmenter (ou de réduire) au cours du temps le signal de sortie des thermocouples 5 et 6. L'augmentation de la température du substrat 2 n'est limitée que par la qualité de l'isolement de celui-ci par rapport au milieu

ambiant. Des fuites de chaleur peuvent avoir lieu au-

bornes de l'élément résistif 1, du refroidisseur thermo-

élect'rique 3 et des thermocouples 5 et 6. La réduction de ces fuites de chaleur par un choix judicieux de matériaux à conductibilité thermique suffisamment basse et par un choiX optimal de l'encombrement des éléments (en diminuant leur section et en augmentant leur longueur) permet de minimiser les fuites de chaleur parasites, ce qui accroit

le signal de sortie des thermocouples 5 et 6, c'est-

à-dire la sensibilité du procédé de mesure.

Dans les procédés existants, l'élément résistif fonctionne toujours à une température assez élevée, auquel cas les échanges thermiques entre l'élément résistif et le milieu ambiant sont impossibles à contrôler. Un isolement thermique amélioré de l'élément résistif peut conduire dans ces conditions à un échauffement incontrôlable de l'élément résistif sous l'effet de la tension à mesurer

et au grillage de celui-ci. Aussi, une telle voie d'augmenta-

tion de sensibilité est-elle inutilisable dans les procédés existants. La sensibilité élevée du procédé selon l'invention permet d'étendre la gamme dynamique en abaissant la limite inférieure des signaux mesurables. La possibilité pour l'élément résistif 1 fonctionne avec de faibles puissances thef'miquesaugmente sa marge de surcharge et, partant, améliorela fiabilité des dispositifs mettant en oeuvre

ledit procédé.

Le maintien de l'élément résistif 1 et du refroidis-

seur thermo-êlectrique 3 à la température ambiante prévient les échanges thermiques incontrôlables entre ces éléments et le milieu ambiant et, par la même, les erreurs de mesure apparaissant dans les procédés existants du fait de la modification des conditions d'échange thermique entre les éléments et le milieu ambiant. Le fonctionnement des éléments

résistifs à la température ambiante ralentit leur vieillis-

sement, ce qui augmente la stabilité des dispositifs mettant

en oeuvre le procédé selon l'invention.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'eyemple. En particulier, elle

comprend tous les moyens constituant des équivalents teclni-

ques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mise en

oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée.

R E V E ND I C AT I 0 N S

1. Procédé de mesure de la valeur moyenne quadratique de la tension du type consistant à convertir la tension à mesurer en un flux thermique, caractérisé en ce qu'on convertit une tension de référence en un flux thermique de refroidissement, on règle les caractéristiques de la tension de référence de manière obtenir une compensation du flux thermique dû à la tension à mesurer, par absorption de celui-ci par le flux de refroidissement produit oar la tension de référence dans des conditions d'isolement thermique par rapportau milieu ambiant, et on détermine d'après les caractéristiques de la tension de référence

la valeur moyenne quadratique de la tension à mesurer.

2. Procédé de mesure de la valeur moyenne quadrati-

que de la tension, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de la compensation du flux thermique dû à la tension à mesurer, on règle l'amplitude de la tension de référence et on détermine d'après la valeur moyenne de la tension de référence la moyenne quadratique de la tension

à mesurer.

2n 3. Procédé de mesure de la valeur moyenne quadra-

thede la tension, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de la compensation du flux thermique dû à la tension à mesurer, on règle la fréquence des impulsions de tension de référence et on détermine d'après la fréquence

2n des impulsions de tension de référence la moyenne quadra-

tkede la tension à mesurer.

4. Procédé de mesure de la valeur moyenne quadratique de la tension, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'an cours de la compensation du flux thermique dû à la tension à mesurer, on règle la fréquence des impulsions de

tension de référence et on détermine d'après la valeur moyen-

ne de la tension de référence la moyenne quadratique de la

tension à mesurer.

5. Procédé de mesure de la valeur moyenne quadra-

tique de la tension, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de la compensation du flux thermioue dû à la tension à mesurer, on règle la durée des impulsions de tension de référence et on détermine d'après la durée

des impulsions de tension de référence la moyenne quadra-

tique de la tension a mesurer.

6. Procédé de mesure de la valeur moyenne ouadra-

tique de la tension, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de la compensation du flux thermique dé à la tension à mesurer, on règle la durée des impulsions de tension de référence et on détermine d'après la valeur moyenne de la tension de référence la moyenne quadratique

de la tension à mesurer. -

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