méthodes et appareils de mesures électriques et magnétiques

154 Pages·2013·4.95 MB·French

MÉTHODES ET APPAREILS DE MESURES
ÉLECTRIQUES ET MAGNÉTIQUES
FASC. 20.
IRIS - LILLIAD - Université Lille 1
Papier et Impression L. G E I S L ER
ATJX CHATELLES
PAR HAON-Ii'f.TAPE (vOSGEs)
IRIS - LILLIAD - Université Lille 1
ENCYCLOPÉDIE
É LECT R OTECM TQ UE
PAH
UN COMITÉ D'INGÉNIEURS SPÉCIALISTES
F. L O P P E, INGÉMEIR DES ARTS ET MANUFACTURES
SECRÉTAIRE
MÉTHODES ET APPAREILS DE MESURES
ÉLECTRIQUES ET MAGNÉTIQUES
(PREMIÈRE PARTIE)
A. 1I.IOVÏCI,
PAR INGÉNIEUR
PRÉPARATEUR A L'ÉCOLB SUPÉRIEURS D'ÉLECTRICITÉ
ANC1KN I."*OÉNIEUH
DE LA SOCIÉTÉ DES PROCÉDÉS G IN POUR LA MÉTALLURGIE ELECÏOIOjUE
P A R IS
LlRHAIRIE DES SCIENCES ET DE I. 'INDUSTRIE
L. GEISLER, IMPRIMEUR-EDITEUR
I, Rue Medicis, i
igio
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PRÉFACE
Dans les fascicules sur les « Méthodes et Appareils de me
sures » nous nous sommes occupés des méLhodes et des appareils
qui sont utiles à connaître aussi bien pour les élèves des
écoles thechniques au les ingénieurs qui travaillent dans les
laboratoires industriels, que pour ceux qui ont à choisir ou â
manipuler les appareils industriels qui se trouvent dans toute
installation.
Dans le premier fascicule nous avons donné quelque étendue
à l'étude des systèmes oscillants et des galvanomètres, parce
que la connaissance de ces questions permet de se rendre bien
compte du fonctionnement d'un grand nomhre d'appareils
industriels, qui ne sont que des galvanomètres industriels et
dont les parties mobiles constituent des systèmes oscillants.
Dans les fascicules suivants nous réservons une place im
portante à l'étude des appareils industriels.
Nous donnons la description détaillée d'un certain nombre
d'entre eux, choisis parmi ceux que nous considérons comme
les meilleurs ou ceux sur lesquels nous avons pu avoir des ren
seignements intéressants.
Pour chaque système d'appareils, après avoir donné le prin
cipe de leur fonctionnement, nous indiquons les qualités et les
défauts du système.
Quant aux méthodes de mesures, nous avons choisi les
plus employées ou les plus aptes à le devenir par leur simpli-,
cité ou parla précision qu'on peut en obtenir.
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Dans la rédaction de ce travail nous avons tiré grand profit
des belles leçons faites aux élèves de l'Ecole Supérieure d'Elec
tricité par M. Chaumat, Sous-Directeur de l'Ecole.
Nous avons profité aussi des renseignements, que nous ont
donnés les constructeurs d'appareils de mesures, auxquels
nous adressons nos plus vifs remerciements.
Paris le 7 Avril 1910.
A. Iuovici.
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MÉTHODES ET APPAREILS
DE MESURES
CIIAPJTRI-: P R E M I ER
Généralités sur les méthodes de mesures
1. DÉFINITIONS ET CLASSIFICATIONS DES MÉTHODES. — Définitions. —
Mesurer une quantité c'est trouver un nombre qui exprime le rapport
entre cette quantité et une autre de môme espèce qu'on prend comme
unité.
Méthodes relatives et méthodes absolues. •— On distingue les méthodes
de comparaison ou méthodes relatives dans lesquelles on mesure une
quantité en la comparant à d'autres connues, de même espèce ou d'espèces
peu différentes ; et les méthodes absolues dans lesquelles la mesure d'une
quantité est ramenée, à l'aide de relations théoriques ou conventionnelles,
à la mesure des quantités fondamentales : longueur, masse et temps.
Exemple de méthodes relatives : Mesure d'une résistance parle pont
d'Wheatstone, comparaison de deux capacités, comparaison d'un coefli-
cient de sellinduction au produit d'une capacité par le carré d'une
résistance.
Exemple de melhodes absolues : Mesure d'une résistance par la mé
thode absolue de M. Lippinann dans laquelle on est amené à mesurer
une longueur et un temps.
Les méthodes absolues sont très délicates. Elles ne sont employées
que pour donner une existence matérielle aux unités do chaque espèce
Fascicule 2). 1
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définies théoriquement (',. Exemple : les méthodes de mesures absolues
de résistances ont permis de donner les dimensions d'une colonne de
mercure dont la résistance soit égale à un ohm ou à 10' unités électro
magnétiques C. G. S.
Méthodes de laboratoire. Méthodes industrielles. — Les méthodes de
mesures relatives peuvent être des méthodes de laboratoire, auxquelles
on demande une certaine précision, ou des méthodes industrielles, qui
doivent être rapides, et ne nécessiter que l'emploi d'appareils peu
délicats.
Méthodes de zéro. Méthodes de déviation. — Les méthodes de labo
ratoire sont en général des méthodes de zéro.
Ce terme demande quelques explications. Pour exécuter des mesures
électriques, on forme un réseau de (ils métalliques, contenant les quan
tités à mesurer et des quantités auxiliaires. Dans certaines brandies se
trouvent une ou plusieurs sources ; dans une ou plusieurs branches, qui
peuvent se confondre ou non avec les précédentes se trouvent des appa
reils de mesures.
Dans la plupart des méthodes de laboratoire .on emploie comme appa
reils de mesures des galvanomètres, des électromètres, des électrodyna
momètres, ou des téléphones..., et on règle les grandeurs dos quantités
auxiliaires de façon que les appareils restent au zéro, c'est-à-dire que
les branches qui les contiennent ne soient traversées par aucun courant.
11 existe dans ce cas, entre les quantités qui forment le réseau, certaines
relations qui permettent de déterminer l'inconnue, si on connaît les
autres. C'est le principe général des méthodes de zéro.
Dans certaines méthodes de laboratoire et dans presque toutes les
méthodes industrielles la mesure se fait par la lecture de la déviation
ou de 1 'élongation (voir page 29 la définition de ces termes) des appa
reils de mesures. Ce sont des méthodes de déviation ou de lecture
directe.
Les méthodes de zéro peuvent être rendues très précises, parce que
chaque appareil de mesure doit indiquer seulement si la branche dans
[}) Voir fascicule 7, les relations qui existent entre les unités électriques et magné
tiques et les unités fondamentales du système CGS.
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3
GÉNÉRALITÉS SOR LES MÉTHOIMÎS DE MESURES
laquelle il se trouve est traversée ou non par un courant. Si l'appareil
est suffisamment sensible, la précision des résultats dépendra surtout
do l'approximation avec laquelle on connaît les quantités supposées
connues, et de l'habileté de l'opérateur.
Dans les méthodes- de déviation la précision des résultats dépend de
l'exactitude de la graduation de l'appareil et de la lecture.
Or, il est en général heaucoup plus facile d'avoir un appareil très
sensible qu'un appareil bien gradué et dont la graduation reste exacte
pendant longtemps ; de môme, il est beaucoup plus facile de se rendre
compte si un appareil reste au zéro, que de faire une bonne lecture sur
un appareil gradué.
Par contre les méthodes de zéro sont longues, parce qu'il faut régler les
diverses quantités pour amener au zéro l'appareil de mesure; tandis que
lesméthodes de déviation demandent peu de réglages et sont donc rapides.
C'est pourquoi les méthodes de zéro sont employées dans les labora
toires, où on demande surtout de la précision ; tandis que les méthodes
sont
•de déviation employées dan& l'industrie, où la rapidité doit être la
première qualité d'une méthode.
2. INSTALLATION DES APPAREILS. CONNEXTIONS.— Dans un montage pour
les mesures électriques on emploie souvent un grand nombre d'appareils
et accessoires, qu'on réunit entre eus par des fils en cuivre ; les soins
apportés à la disposition des appareils et aux connections ont beaucoup
d'importance parce qu'une négligence peut iausser les résultats ou faire
perdre beaucoup de temps pour chercher le défaut.
Installation des galvanomètres et autres appareils à miroir. — Les
appareils de mesures de laboratoire 'galvanomètres, éleclrodynanio-
mètres à miroir, etc., etc.) doivent être installés avec beaucoup de soins.
On doit tenir compte qu'ils sont sensibles aux vibrations et aux champs
magnétiques.
Pour éviter ou au moins atténuer les vibrations, on place ces appareils
sur des socles en maçonnerie, s'appuvant directement sur les fondations
•et ne touchant pas le plancher, ou séparés de celui-ci par des substances
.amortissantes : liège, etc. Quelques foison se contente de consoles fixées
au mur.
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Souvent les appareils ne sont pas placés directement sur le socle : on
les place sur une plaque lourde en métal, en pierre ou en ardoise, qui
Fig. 1. — Support antivibrateux Julius.
repose sur le support par l'intermédiaire de calles en caoutchouc, ou d'un
matelas en feutre, etc.
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