CHAPITRE II

APPAREILS DE MESURES, AMPEREMETRES, VOLTMETRES

Ampèremètres.

Ces appareils ont pour but de mesurer riutensité du courant qui circulent dans un conducteur. Ils indiquent directement le nombre à! ampères qui caractérise cette intensité.

Ampèremètre Deprez-Carpentier. — Deux aimants demi-circulaires ont leurs extrémités de même nom en regard (Fig. 9).

Entre leurs quatre pôles pp' se trouvent deux bobines hb' enroulées dans le même sens avec une

'.vil V

r»ri

'////yjO<>>yA//7.

Pig. 9 et 10. — Principe de l'ampèremètre Deprez-Carpentier.

lame de cuivre et séparées entre elles par un petit intervalle dans lequel est logé un axe vertical ; celuici porte deux aiguilles, Tune L, longue et très légère (Fig. 10) (en aluminium) qui se meut sur un cadran

l'eglairaqe électrique

Fig. 11. — Ampèremètre Deprez- Carpentier.

divisé, et l'autre / courte, en fer doux. Celte dernière, montée dans Taxe des bobines, se déplacera

suivant les variations du champ dues à rintensité du courant, et entraînera dans son mouve ment l'aiguille d'aluminium (Fig. 11).

Ampèremètre Chauvin-Arnoux."^ Les nouveaux ampèremètres et voltmètres de ces constructeurs sont apériodiques et reposent sur un principe commun que nous exposerons tout d'abord : celui d'un cadre galvanométrique mobile dans un champ magnétique produit par un aimant permanent.

Le cadre galvanométrique est constitué par une petite couronne de fil de cuivre isolé à la soie. Cette couronne qui, dans les deux modèles ayant des boîtiers de 10 à 15 centimètres de diamètre, ne dépasse pas les dimensions d'une alliance ordinaire, est sertie entre deux bagues concentriques de cuivre pur, sans soudures, découpées dans du tube obtenu par le procédé Ëlmore. Ces deux bagues ont pour but non seulement de donner au cadre galvanométrique une rigidité qu'il ne pourrait posséder sans cela, mais encore de constituer un amortisseur électromagnétique très énergique qui permet à l'aiguille indicatrice d'atteindre sans oscillations, et néanmoins avec exactitude, sa position d'équilibre pour chaque mesure. Le cadre ainsi constitué est muni d'une aiguille en aluminium, de

AMPEREMETRES 17

deux pivots en acier pénétrant dans deux crapaudines en pierre fine et de deux ressorts spiraux, en métal diamagnétique et inoxydable, bandés Tun contre l'autre de manière à assurer la fixité du zéro. Tout cet équipage est parfaitement équilibré de façon à permettre les lectures dans toutes les positions.

L'aimant permanent, destiné à fournir le champ magnétique dans lequel doit se déplacer le cadre mobile, est constitué par une seule pièce d'acier au tungstène convenablement traité par des recuits successifs et sans pièces polaires rapportées.

Le principe de ces nouveaux galvanomètres à aiguille ou palette de fer doux mobile entre les mâchoires d'un aimant, permet de réaliser des appareils de mesures dont la permanence de l'étalonnage peut être considérée comme pratiquement absolue. Cette permanence est due à ce que la force magnétomotrice développée par le courant dans les spires du cadre mobile est très faible et sans action appréciable sur l'aimant permanent. Ainsi, tandis que dans ce galvanomètre la force magnétomotrice n'est pas supérieure, quel que soit le modèle, à 2 ampère-tours pour une déviation de l'aiguille égale à la totalité de sa course sur l'échelle, elle atteint, dans certains appareils à palette de fer doux mobile, une valeur de près de 6 000 ampère-toûrs. Il est clair qu'une telle force magnètométrice, développée dans le voisinage immédiat des pôles de l'aimant permanent, ne peut qu'affaiblir considérablement ce dernier et, par conséquent, modifier constamment, à chaque mesure, l'étalonnage du galvanomètre.

L'application rationnelle de ces principes a permis

de construire des galvanomètres apériodiques à lectures précises et rapides, possibles dans toutes les positions de l'appareil, et tellement sensibles qu'on peut aisément effectuer avec un même appareil des mesures variant dans le rapport de 1 à 3 000.

En outre, et en vertu de leur principe même, ces nouveaux galvanomètres permettent d'effectuer des mesures précises depuis le zéro jusqu'au point extrême de la graduation de F échelle et de déterminer rapidement le sens d'un courant continu et, par conséquent, les pôles d'une dynamo, d'une canalisation électrique, etc.

Ils échappent complètement aux erreurs dues à l'hystérésis, auxquelles sont sujets les appareils à fer doux mobile dans un solénoïde, surtout dans le voisinage du zéro de la graduation.

L'amortisseur électromagnétique dont ils sont dotés donne aa mouvement de l'aiguille indicatrice une apériodicité qui permet de les employer sur les bateaux, tramways électriques, etc.

Le circuit du cadre mobile de l'ampèremètre a une résistance moyenne de 0,3 ohm; un courant moyen de 50 milliampères (0,03 amp.) suffit pour donner à l'aiguille une déviation égale à la totalité de la graduation.

Pour mesurer un courant maximum donné, supérieur à 0,03 ampère, on place les extrémités du cadre mobile en dérivation sur les extrémités d'une résistance appropriée. En général, ces shunts sont extérieurs à la boîte et reliés au cadre galvanométrique par deux fils souples de 1 mètre de longueur environ, dont les deux extrémités sont terminées par

AMPEREMETRES i 9

deux broches coniques pouvant s'engager dans des trous de même forme, d'une part, sur les extrémités du shunt, entre les mâchoires destinées à recevoir les câbles parcourus par le courant à mesurer et, d'autre part, aux deux bornes de Tarapèremètre.

Cet emploi de shunts séparés a l'avantage, comme dans le cas des voltmètres, de permettre les mesures de courants très différents avec un seul appareil. Ainsi, par exemple, un seul ampèremètre muni de plusieurs shunts peut donner une déviation égale à la totalité de l'échelle (soit 150 divisions) pour 1,5, 15, 130, 1500 ampères, etc.

Toutefois, lorsque l'appareil ne doit mesurer qu'un courant ne dépassant pas 15 ampères pour le modèle de 10 centimètres de diamètre, et 150 ampères pour celui de 15 centimètres, le shunt peut être placé dans l'intérieur delà boite ; seulement l'instrument, dans ce cas, perd son avantage caractéristique de pouvoir mesurer des courants très différents. Les appareils munis de shunts séparés ont encore cet avantage de permettre des mesures d'intensités à très grande distance sans qu'il soit nécessaire d'amener de gros câbles au galvanomètre, ce qui est précieux pour les tableaux de stations centrales. Il suffit, pour cela, que les cordons souples conservent la même résistance quelle que soit leur longueur.

Shunts, — Chaque shunt est muni d'une plaque portant un numéro d'ordre et l'indication de la valeur maximum (exprimée en ampères) du courant pour lequel il est construit. Cette valeur maximum correspond toujours, quel que soit l'ampèremètre, à une déviation égale à la totalité de l'échelle,

ce qui rend tous les shunts interchangeables et permet, par conséquent, d'appliquer un shunt quelconque à un ampèremètre quelconque. Toutefois, il est préférable, pour éviter tout calcul compliqué, de choisir un shunt dont la valeur poinçonnée sur la plaque soit un multiple simple du chiffre maximum de la graduation de Tampèremètre. Ainsi, par exemple, pour un appareil gradué en 150 divisions, il est préférable d'employer un shunt poinçonné à 600 ampères plutôt qu'un shunt poinçonné à 500 parce que, dans le premier cas, chaque division de l'échelle correspond exactement à 4 ampères, au lieu de 3,333 ampères dans le second cas.

La résistance intérieure très faible des ampèremètres n'a pas permis de les munir d'une clé d'inversion, mais les signes -j- et — , marqués respectivement en face des deux bornes, indiquent clairement, lorsque l'aiguille dévie dans le sens voulu, le sens dans lequel le courant traverse le shunt.

Dans tous ces ampèremètres l'aiguille dévie de gauche à droite lorsque le courant traverse le galvanomètre de gauche à droite.

Les shunts constituant des résistances étalonnées dont la valeur en ohms est poinçonnée sur la plaque, il est facile de déterminer, avec une approximation beaucoup plus grande qu'avec le pont de Wheastone ordinaire, de très faibles résistances que l'on place en série avec le shunt convenable et dont on détermine la différence de potentiel relative à l'aide des cordons souples, la résistance x étant égale à la résistance du shunt employé multipliée par le rapport des déviations obtenues lorsque les cordons souples sont reliés

AMPEREMETRES

aux extrémités de la résistance Xy puis à celles du shunt.

11 convient de placer les shunts de façon telle que les lames soient verticales afin d'en mieux assurer la ventilation.

Ces ampèremètres peuvent être installés à 1 centimètre d'un câble parcouru par un courant de plus de 200 ampères sans qu'il y ait d'erreur dans leurs indications; ils peuvent être posés accidentellement sur des masses de fer sans que Terreur des indications persiste au-delà de leur présence sur ces masses ; mais il faut éviter absolument de les poser sur des masses de fer aimantées (culasses de dynamo, aimants, électro-aimants, etc.).

Ampèremètre Richard. — Un électro-aimant enroulé de gros fil EE influence une pièce M en fer doux qui a la forme d'une hélice à deux ailes (Fig. 12 et 13).

Cette pièce est mobile autour de l'axe 0 perpendiculaire au plan de la figure, et tend à garder sa position d'équilibre sous l'action du poids p suspendu à une cordelette qui

s'enroule sur Q.

Une aiguille indicatrice a montée sur 0 se meut

devant un cadran divisé.

Quand l'appareil est traversé par un courant, les

Fig. 12. — Ampèremètre Richard.

dcux^ autour

p ôles de l'éleclro altipent la pièce M qui toarne r de 0 d'une quantité rendue proportionnelle à

Fig. 13. — Ampèremèlre Richaiil,

l'intensité qui passe dans l'électropar l'action inverse exercée par le contrepoids p.

Ampèremèlre Ayrlon et Pernj (FJg. 14). Il se

compose d'un aimant en fer dont les pôles sont réunis par une pièce de fer doux.

A l'intérieur du champ se

trouve un cadre galvano-

métrique recouvert de dix en-

roulemenfs distincts, qu'un

Fig. u. Ampèremètre ^'^'^n'utateur placé sur l'ap.

Ajrion-Peiry. pareil permet de grouper en

série ou en quantité. Cette

disposition permet d'employer le même ampèremètre

à îa mesure de courants d'intensité très différente.

Une aiguille en ier doux se meut à l'intérieur du cadre et eatraine dans son mouvement une aiguille légère qui parcourt le cadre divisé.

AMPÈREMÈTRES 23

Ampèremètre Weston. — La Fig. 15 repréicale l'ampèremètre Weston très répandu en Angle* terre.

Ampèremètre ThoTiison (Fig. 16). —Cet instrument est formé d'un solénoïde dans lequel se déplace une tige de fer

doux dont les mouve-

, j . i Fig- 15. — Ampè remet ce Westoo.

ments commandent les

déplacements de l'aiguille indicatrice.

Le solénoïde est constitué par des piècei de cuivre en forme d'U, montées entre elles en série et communiquant avec les bornes de prise de courant ; les branches des U sont terminées par des ailettes en cuivre incliaées à 45° pour faciliter le refroidisse racnl.

La tige mobile est en 1er très doux ; son extrémité inférieure porte un manchon guidé pour

éviter les déviations la- Fig- IS. — Ampèremètre ThotusoD.

térales, et son extrémité supérieure est fixée à un cadre oscillant qui porte l'aiguille indicatrice et un contre-poids de

Il se construit suivant 8 types, mesurant respecti- * vement :

le n« î 0,25 k 5 ampères

Réducteurs pour ampèremètres. — On désigne ainsi des shunts que Ton monte en dérivation sur les bornes de l'ampèremètre pour permettre à celui-ci de mesurer l'intensité de courants qu'il ne pourrait supporter.

Le réducteur est généralement formé d une lame de cuivre enfermée dans une boîte du même diamètre que l'ampèremètre et dont les extrémités aboutissent chacune à une patte que l'on prend sous les bornes de l'ampèremètre : ainsi réunis, les deux appareils ne font qu'un.

La maison Carpentier construit 3 réducteurs d'action différente, qui se montent sur l'ampèremètre Deprez-Carpentier.

Le réducteur n^ 1 a la même résistance que l'ampèremètre dont les indications doivent alors être multipliées par 2 pour correspondre à l'intensité du courant total.

Le réducteur n« 2 a une résistance 2 fois moindre que celle de Tampèremètre dont les indications devront être multipliées par 3.

Et le réducteur no 3 une résistance 3 fois moindre que celle de 1 ampèremètre. Il faut multiplier par 4 les indications de ce dernier.

AMPEREMETRES

Montage de V ampèremètre. — La résislance intérieure de l'appareil étant très faible, le passage constant du courant ne provoque pas d'échaufFement dangereux ou susceptible de fausser les indications. On peut donc le laisser constamment ea circuit.

L'ampèremètre se monte en série sur le circuit comme l'indique la fig. 17.

Il n'est pas indifférent de monter l'ampèremètre sur l'un ou l'autre des câbles de la dynamo, carie courant doit circuler dans un certain sens & l'intérieur l'appareil. On reconnaît facilementia borne qui correspond à l'un pj„ £7 .

des fils à ce que le passage du courant chasse Taiguille dans la direction des divisions.

Ampèremètre enregistreur fUchard (Fig. 18). — Le

- Ampèremètre ei

~ Ampèremèti-e enregistre

principe de cet appareil est celui de rampèremètre que nous avons précédemment décrit.

L'enroulement des électros, dans les appareils puissants, est fait de bandes de cuivre.

L'aiguille indicatrice munie d'une plume à réservoir se meut sur un cylindre faisant un tour en 24 heures. Une échelle graduée permet de se rendre compte à chaque instant de l'intensité du courant qui passe.

Ampèremètre enregistreur Hartman Braun. — Ces appareils sont établis sur le même principe que les voltmètres enregistreurs des mêmes constructeurs.

Les différents types permettent d'enregistrer des intensités variables de 10 à 1 000 ampères.

Voltmètres.

Ils indiquent directement en volts la valeur de la différence de potentiel établie en deux points, entre les bornes de la dynamo, les extrémités d'un circuit par exemple.

Voltmètre Deprez^Carpentier. — Cet appareil est construit sur le même principe que Tampèremètre du même nom, avec cette différence que l'enroulement des bobines est fait de fil très fin et possède une résistance de 2 000 ohms environ.

Voltmètre. CkauvinArnouœ {Fig. 19). — Il est apériodique et comprend un cadre galvanométrique mobile dans un champ permanent. Le principe de sa construction est donc identique à celui de Tampèremètre des mêmes constructeurs. Le circuit du cadre mobile a une résistance moyenne de 73 ohms ; un courant moyen de 6 milliampères (0,006 amp.) suffit pour donner à Taiguille une déviation égale à la totalité de la graduation. A la suite du cadre mobile sont placées en série avec

VOLTMETRES

lui des bobiaes, dont la résistance ne varie pas d une façon appréciable avec la tempéralure et dont la valeur est proportionnelle à la f. e. m. maxima à mesurer. Ainsi, par exemple, la résistance d'un appareil destiné à mesurer 130 volts est de 150 : 0,006 = 23 000 ohms comprenant 73 ohms cuivre et 24 923 ohms en fil dont la résistance est pratiquement indépendante de la température.

Ainsi que nous le faisions observer précédemment, une caractéristique de ces nouveaux appareils est qu'ils se prêtent avec sensibilité à la mesure dMntensités très différentes. Un voltmètre de 13 centimètres de diamètre, par exemple, peut être disposé pour une

déviation égale à la totalité de la graduation (130 divisions) pour 3,13,130,300,600 volts, etc., ce qui permet d'employer l'instrument dans les meilleures conditions de sensibilité. Dans ce but, l'appareil est muni, à la partie supérieure de son boîtier, de plusieurs bornes correspondant aux différentes tensions maximum que permet l'échelle, et qui sont indiquées sur le cadran à la hauteur de chaque borne avec les résistances correspondantes en ohms. II y a lieu de remarquer que la borne de gauche marquée 0 est commune aux différentes sensibilités et que la borne de droite correspond toujours la tension la plus élevée que l'appareil peut mesurer.

Fig. 19. — Voltmètre Chauvin-Arnoux.

Lorsqu'on a à mesurer une tension dont on ne connaît pas approximativement la valeur, il faut toujours relier les deux fils aux bornes diamétralement oppoposées et ne détacher que le fil de la borne de droite, pour le fixer successivement aux autres bornes, en allant progressivement vers la gauche jusqu'à ce qu'on ait trouvé la sensibilité convenable.

Au-delà de 120 volts pour le modèle de 10 centimètres, et de 600 volts pour celui de 15 centimètres de diamètre, les voltmètres doivent être munis de résistances placées dans des boites spéciales qui sont mises en série avec eux on se sert toujours des bornes diamétralement opposées. Les mesures, dans ce cas, peuvent être poussées jusqu'à 3000 volts et au-delà, avec toutes les sensibilités intermédiaires. Celles-ci sont toujours des multiples ou sous-multiples simples de la graduation normale de l'appareil.

A la partie inférieure du boîtier se trouve placée une clé d'interruption qui sert en même temps d'inverseur lorsqu'elle est placée à droite ou à gauche de sa position médiane ; , cette dernière correspond à l'interruption du courant dans le circuit de l'appareil.

Pour déterminer les pôles d'une canalisation, on relie ceux-ci d'une façon quelconque aux bornes diamétralement opposées de l'instrument, et le sens dans lequel doit être poussée la clé, pour permettre une lecture, fait connaître immédiatement le côté par lequel le courant entre dans l'appareil (signe 4-). Ainsi, par exemple, poussée à gauche la clé indique que la borne de gauche est reliée au pôle 4- du générateur ; poussée à droite elle indique que c'est la borne de droite.

Voltmètre Richard. — Il comprend, comme Tarn-

VOLTMÈTRES 29

pèremètre du même constructeur (voir page 21) un électro-aimant et une palette mobile, à deux ailes dont l'axe porte l'aiguille indicatrice (Fig. 20).

L'enroulement de l'électro est en fil fin et présente une grande résistance.

Voltmètre Harlmann-Braun (Fig. 21). — L'aiguille indicatrice est montée surunaxe qui supporte un segment cylindrique en fer doux [ jouant le rôle de contre-poids.

La section d'un cylindre par un plan passant par son axe et par l'axe de rotation de l'aiguille qui se trouve dans le même plan donne'ce segment.

Deux bandes rectangulaires de fer doux ont été repliées de façon à faire une enveloppe semi-cylindrique, et elles sont placées parallèlement entre elles de part et d'autre du contre-poids.

Une bobine traversée par le courant enveloppe le tout et produit le ch amp ma gaétique. L'enroulement est fait partie de cuivrCj partie de nickeline, dont le coefficient de température est tiès

30 l'éclaihaoe électrique

faible ; les bandes de fer doux réagissent sur le contrepoids d'autant plus énergiquement qu'elles ont ellesmêmes plus fortement influencées, et il est possible d'établir une relalron entre les déviations de l'aiguille et l'intensité du courant qui traverse l'appareil.

Voltmètre pour essai d'accumulateurs (Fig. 22). — L'essai des. accumulateurs peut être facilement réalisé avec l'appareil suivant.

Un voltmètre dont l'échelle va de 1 à 3 volts a ses deux bornes reliées, par des cordons souples, & deux lames fixées à l'extrémité d'une

On introduit la poignée entre les plaques suspectes, chaque lame venant au contact d'une , plaque, et l'on examine la déviation de l'aiguille.

Voltmètre électrostatique Thomson (Fig. 23). — Cet appareil est une transformation de l'électromètre h. quadrants et comprend deux armatures, l'une fixe et l'autre mobile, auxquelles on relie les points entre lesquels existe la différence de potentiel à mesurer.

L'armature Qxe est formée de deux plaques de laiton parallèles, séparées entre elles par un intervalle de 24 millimètres et réunies par des entretoises conductrices : elles ont la forme de deux quarts de cercle,

VOLTSIÈTBES 31

et communiquent avec l'une des bornes de l'appareil. L'armature mobile est faite d'une plaque d'aluminium en iorme de 8, mobile autour d'un axe perpendiculaire à son plan ; elle est parallèle aux armatures fixes. Elle porte h sa partie supérieure un index qui parcourt un cadran gradué et à sa partie inférieure

Fig. 23. — Voltmètre éleclroslaliiiue Tlioaison.

un crochet destiné à recevoir des poids tarés. Elle est reliée à la seconde borne de prise de courant.

L'appareil est enfermé dans une boite munie de trois vis calantes.

Quand tes deux armatures sont au même potentiel, l'addition d'un poids k l'armature mobile ramène

celle-ci au zéro ; une diftérence de potentiel entre elles fait dévier l'index le long du cadran. L'appareil est muni de trois poids qui sont entre eux

comme 1, 4, 16, et les indications correspondant à ces différences de potentiel sont entre elles comme l, 2, 4. Dans un des types de cet appareil, une division correspond :

avec le petit poids, à 50 volts

— — poids moyen, — 100 —

— — gros poids, ..,..,— 200 —

On construit 4 types qui permettent de mesurer respectivement :

le premier, de 200 à 4O0O volts

— deuxième, — 400 — 8000 —

— troisième, — 800—12000 —

— quatrième, — 1000 — 20000 —

Pour effectuer une mesure, on réunit les deux points entre lesquels existe la différence de potentiel à évaluer aux bornes du voltmètre préalablement réglé d'aplomb à Taide des vis calantes. On suspend l'un des trois poids à l'armature mobile et l'on ferme le circuit. On lit sur le cadran le nomtre de divisions dont l'aiguille s'est déplacée et l'on en déduit la différence de potentiel cherchée.

Voltmètre multicellulaire Thomson (Fig. 24). ^— 11 repose sur le même principe que le précédent, mais comprend deux séries de quatorze armatures horizontales mobiles entre des armatures fixes. La sensibilité se trouve augmentée de ce fait.

Les armatures mobiles sont en aluminium et fixées à un axe vertical suspendu à un fil de platine iridié dont l'extrémité inférieure, terminée par un disque,

VOITMÈTTRES 33

plonge dans un godet d'huile, et <Ionl l'extrémilé supérieure prise dans une pince est solidaire des mouvements d'une roue dentée Icommandée par une vis sans fin.

L'ensemble est coalcnu dans une cage, et les deux séries d'armatures communiquent chacune à une borne de prise de courant.

Pour faire une mesure, l'appareil étant bien d'aplomb, on agit sur la vis sans fin pour amener au zéro l'aiguille indicatrice portée par l'axe des armatures mobiles, et l'on ferme le circuit comme dans le cas précédent.

Généralemen t l'a p p ar e i I comporte en outre un interrupteur à manette muni de trois plots correspondant l'un à la fermeture du circuit extérieur, l'autre àl'isolemenl pour „, „

. . 1 . P'S- ^*' — VolUnf'li'e mulli-

permettre de juger du degré cellulaire ïhomson. d'isolement de l'appareil parla

rapidité de déperdition d'une charge, et le troisième à la mise de l'appareil en court-circuit pour le décharger.

Les cinq types de cet appareil permettent de mesurer :

le premier, de 50 à 100 volts

- deuxième 70 - 130 -

- tromêrae - 100 - 240 -

- quatrième, 300 - 700 -

ciBquièm» 700 - 1000 -

Voltmètre Weston. — 11 est formé d'une grande résislaace en maillechort reliée à deux bobines montées en série. La première est fixe et formée d'un cadre rectangulaire en ébonile supportant un enroulement en fil de cuivre de 0,075 millimètres de diamètre. La seconde est mobile et faite d*un anneau de 523 tours de fil de cuivre de 0,3 millimètres de diamètre ; celte bobine pèse 2 grammes, y compris l'aiguille indicatrice en aluminium, et mesure 30 millimètres de diamètre. Elle repose sur deux pivots d'acier auxquels elle est reliée par deux plaques d'aluminium. Chacun des pivots porte un ressort spiral dont une extrémité est reliée à la bobine fixe. 11 suffit d'un couple de 0,3 gramme-centimètre pour provoquer une torsion de 90^.

La résistance de la bobine fixe est de 2 200 ohms et celle de la bobine mobile de 450 ohms ; les plans des deux bobines font entre eux un angle de 45^.

Lors du passage du courant, la bobine mobile est déviée de sa position initiale et l'aiguille parcourt un cadran divisé.

Un interrupteur à ressort fixé à la boite de l'appareil met les bobines en circuit au moment des mesures.

Bien que la majeure partie de la résistance soit en maillechort, il y a lieu d'effectuer une correction de température: cette opération est facilitée par l'adjonction d'un rhéostat dont la manette parcourt un cercle divisé. Un thermomètre monté dans la même boîte indique la température et Ton place la manette du rhéostat devant le numéro du cadran correspondant a cette température. Il suffit alors de mettre le volt-

VOLTMETRES

mètre en circuit et de lire Tindicatioa donnée par 1 aiguille.

Voltmètre Cardew (Fig. 25 et 26). — Le déplacement de Taiguille sur le cadran n'est plus provoqué par un phénomène magnétique mais par un phénomène thermique : il est du à la dilatation ou à la contraction

Fil^ 25 et 26. — Voltmètres Cardew.

d'un fil métallique fin, suivant que sa température

monte ou baisse, du fait du passage d'un courant plus ou moins intense.

En principe (Fig. 23), ce voltmètre comprend un til fin en alliage platine argent dont les extrémités sont prises sous les vis V, Vj et qui passe sur les poulies d'ivoire A, a, B. Les poulies A et B sont fixes ; la poulie a est mobile et tirée par un fil de soie fixé par une extrémité au ressort à boudin H. Ce fil fait un tour autour de la poulie mobile M qui transmet, amplifié, son mouvement de rotation à une autre poulie supportant l'aiguille indicatrice.

Une contraction du fil métallique fait remonter la poulie a et tourner l'aiguille dans un certain sens ; une dilatation produit des effets inverses.

La graduation de l'appareil se fait empiriquement, le déplacement de Taiguille étant proportionnel au carré de l'intensité efficace.

Réducteurs pour voltmètre. — Leur adjonction à un voltmètre permet de mesurer des différences de potentiel supérieures à la limite maximum des indications de l'appareil.

Un tel réducteur est formé de résistances, quelquefois de plusieurs millions d'ohms, renfermées dans une boîte qui se monte sous le voltmètre à l'aide de pattes (Fig. 27) ; les résistances du réducteur se trouvent en série sur celle du voltmètre.

Le voltmètre Deprez-Carpentier gradué pour 120 volts peut, avec l'aide des 3 réducteurs, mesurer des différences de potentiel de 200 à 300 et 400 volts.

Le réducteur 401 a une résistance égale à celle du voltmètre, dont les indications devront dès lors être multipliées par 2.

A'OLTMÈTRES 37

Le réducteur i02 a une résistante double, et l'on muUipIiera par à l'iadicaliou du voltmèlre.

Le réducteur i03 a une résistance triple de celle du voltmètre dont les indications devront ainsi être multipliées par i.

Montage du voU- *■ '

tni'lre. — La résistance de l'appareil étant très grande, on ne peut le laisser on eircnit sous peine + —

d, . 1 (T I u fig- ^' — Voltmètre avec l'éduokur.

ecnaulier les bo- *

bines outre mesure ; le voltmètre devra donc être muni d'un interrupteur que l'on fermera pour faire une lecture et que l'on ouvrira ensuite. Cet interrupteur est généralement un simple biiuton de sonnerie.

Le voltmètre ne restant généralement pas en circuit d'une façon continue, il serait onéreux d'en avoir autant que de dérivations ou de centres à contrôler ; dans ce cas, on dispose sur le tableau un voltmètre unique qui peut servir sur l'une quelconque des dérivations (Fig. 28).

A cet elFel, le voltmètre est relié aux bornes de chaque dérivation par deux fils dont Tua porte un bouton de contact b. H suffit d'appuyer sur le bouton correspondant à la dérivation considérée pour avoir la tension soit aux bornes du tableau, soit au centre de distribution si le voltmètre est monté sur des filspilotes.

L KCLAHbVUE ELECTIlUjUli

struit cepeadaat aujourd'hui des vollmèti'e;

nt rester eu circuit.

tmètre doit être monté en dérivation

Fig. !9. — Voltmètre en circuit.

)oials entre lesquels on veut mesurer la dif- ) potentiel (Pig. 29).

tre enregistreur Henrion. — Cet appiireil > qu'un voltmètre genre Hunimel, dont l'aile un crayon qui inscrit les déviations sur ! do carton animé d'un mouvement de rotarme.

ue porte deux graduations, l'une suivant les cercle qui indique les temps, et l'autre sui-

VOLTUÊTHES 'iU

Tant des circoofércaces de poleatîel comprises entre 90 el llOvolls.

Cet appareil est d'ua emploi très commode.

Voltmètre enregisteur Richard pour courants continus (Fig. 30). — 11 ne difiere de l'ampèremètre enregisteur qu'en ce que l'eDroulemeat est tait de fil fin

Fig 30. — Voltmèlre enresUlreur Riguard.

monté en dérivation entre les deux cundutleurs |iiiQcipaux.

Voltmètre ctiregistreur Hichard pour courants alternatifs, — Cet appareil procède du même principe qae le voltmètre de Cardew ; il utilise les variations de longueur d*un fil échaulTû par le pa»saj.'e du courant.

Comme il ne possède ni liyslérésis, ni self-iiiiluclion, ni capacité, ses indications sont les mêmes avec le courant continu et les courants alleraatifs.

Un fil de 3 mètres de longeur et de iOO ohms de résistance part de la borne K^Fig. 31) pour aboulirau ressort de tension r après avoir [lassé sur une série de

ist relié à un bras de levier qui î chargé dos inscriptions sur un

raat délermine un ulloagenient

ne dûviution du style,

t funs interruption dans le lil Gn

ttion notable de la température les indications de l'appareil. Les nédié à ce défaut en adjoignant un ipéralure formé de deux liges E de dilatation supérieur k celui des nandant ta plaque isolante A, à pport, au moyen des leviers F, convenablement calculé, de telle i HB reste la même.

Urertr Hartmawi-Braun. — Un

VOLTMÈTRKS 41

galvanomètre à ressorts, rortement amorti est muni d'un index terminé par une plume à écrire ; devant celte dernière tourne un tambour recouvert d'une

Fig. 32. — Voltm&lre enregisireur Hartraann-Braun.

bande de papier dont les divisions correspondent à J'échelle des mesures.

42 l'kclairage klectrique

Une vis microméirique permet de placer la pointe de la plume à la distance la plus convenable du papier pour réduire les frolteraents au minimum.

Le mouvement d'horlogerie est disposé pour fonctionner pendant vingt-quatre heures sans arrêt.

La figure 32 montre un de ces voltmètres.