Publication : Laboratoire d'essais
-
-
- RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
- LABORATOIRE D’ESSAIS
- LABORATOIRE
- CDESSAIS
- CONTACTS ÉLECTRIQUES COMMUTABLES & STABLES par G. A. Boutryn & G. Tréherne
- PUBLICATION N° 28
- (Extrait des Comptes Rendus de l'Académie des Sciences T. 20 1 P. 1713 - 7 Juin 1937).
- Page de titre n.n. - vue 1/8
-
-
-
- p.n.n. - vue 2/8
-
-
-
- MESURES ÉLECTRIQUES. — Contacts électriques commutables et stables. Note de MM. Georges-Albert BOUTRY et Georgbs TRÉHERNE.
- La précision, dans la mesure des résistances électriques, est limitée non seulement par la constance des étalons de comparaison et par la sensibilité des instruments de mesure, mais encore par la reproductibilité plus ou moins bonne des propriétés des contacts utilisés pour établir le circuit.
- Dans le cas particulier du repérage d’une température dans l’échelle pratique internationale à l’aide du thermomètre à résistance de platine, nous utilisons comme appareil de mesure de la résistance thermométrique le pont de Smith (1). Pour des raisons dont l’exposé ne saurait trouver place ici, les bras de proportion de notre montage ont des résistances égales. La résistance des thermomètres utilisés variant de 10 à 100 ohms suivant les instruments et la température à laquelle ils sont portés, on voit que la sensibilité et la fidélité des mesures électriques devront atteindre quelque cent millièmes d’ohm si l’on veut tenter avec quelque chance de succès de situer une température dans l’échelle avec une incertitude égale ou inférieure au millième de degré centigrade. C’est avec cette précision que les résistances de comparaison, contacts de commutation compris^ doivent être définies. Six décades étant nécessaires, la résistance de chaque contact doit être reproductible à quelques microhms près (4 à 8 microhms suivant les cas). Aucun contact frottant ne jouit d’une stabilité de cet ordre. Si, dans le cas de quelques bons instruments étudiés par nous, il n’a été décelé que des différences de l’ordre de 20 microhms entre deux valeurs successives prises par la résistance du contact avant et après une manœuvre, cette stabilité ne se maintient pas, quelque soin que l’on prenne pour entretenir les surfaces frottantes; en peu de temps, les fluctuations de la résistance de contact atteignent 5o à 100 microhms, parfois beaucoup plus. L'immersion dans l’huile de vaseline sèche n’améliore que peu la stabilité; par contre, si l’on applique les surfaces frottantes l’une sur l’autre en faisant agir des pressions beaucoup plus fortes que celles qui sont généralement
- (1) SMITH, Philosophical Magazine, 24, 1912, p. 541.
- p.1 - vue 3/8
-
-
-
- (2)
- employées par les constructeurs, la stabilité peut devenir très bonne; malheureusement, ces pressions sont trop voisines de la pression de grip-page (2) et leur emploi compliquerait singulièrement la construction du commutateur.
- On sait d’autre part que le contact maintenu entre deux surfaces de cuivre rouge par une faible épaisseur de mercure se montre d une grande stabilité, même quand on le réalise sans précaution. Malheureusement la manœuvre de ces contacts est incommode et leur emploi n’est pas dépourvu d’aléas (amalgamation accidentelle des résistances de comparaison). Partant de là et guidés par la stabilité déjà assez bonne des rupteurs à mercure industriels, nous avons construit, pour suppléer aux commutateurs à friction, des interrupteurs formés d'un tube de verre dur thermomé-trique dans lequel sont soudées des électrodes de platine; après un bon nettoyage, on introduit dans l’appareil du mercure fraîchement distillé. L’ensemble est alors longuement chauffé sous vide de façon à obtenir un séchage parfait et un dégazage suffisant des électrodes; le mercure, porté à l’ébullition, amalgame légèrement le platine; on scelle sous vide. La rupture ou la commutation se font en inclinant l’appareil. En donnant au tube une forme convenable on arrive à rompre le courant pour des rotations inférieures à 15° tout en assurant, d’une commutation à l’autre, toutes les conditions d’une bonne reproductibilité de la distribution des lignes de courant unissant les électrodes au travers du mercure.
- Pour étudier les propriétés de ces contacts, nous les avons immergés dans un bain d’huile agitée mécaniquement et dont la température pouvait être définie et mesurée à environ o,o5°C. près. Les résistances trouvées sont notablement plus grandes que pour des contacts à friction; elles vont de 0,005 à 0,01 ohm; pour les diminuer, on ne peut guère songer qu’à augmenter la section des fils de platine soudés au verre, mais on est rapidement limité dans cette voie. D’autre part, le contact, étant formé par une chaîne de métaux purs, a un coefficient de température assez grand (peu différent de 3.1o-3). Un contact de ce type ayant une résistance de 0,0066 ohm à 20°C. voit cette résistance augmenter à peu près de 20 microhms par degré centigrade. Il résulte de là que le thermostat dans lequel les contacts sont immergés doit pouvoir maintenir la tempéra-
- (2) Ces pressions sont à la limite extrême du domaine de graissage connu industriellement sous le nom de graissage onctueux.
- p.2 - vue 4/8
-
-
-
- ture constante à mieux que 0,05° ce qui ne présente pas d’ailleurs de difficulté.
- Ces conditions réalisées, la stabilité du contact est tout à fait remarquable. Au cours de séries de commutations prolongées sur plusieurs de ces appareils pendant de longues semaines, les valeurs des résistances sont restées constantes à =2 microhms près (c’était la sensibilité limite du montage de mesure). En fait, au cours des mesures, la constance des résistances de comparaison n’était pas toujours aussi bonne que la stabilité des contacts étudiés.
- On n’a pu mettre en évidence de forces électromotrices thermoélectriques appréciables à l’intérieur de ces contacts; il n’y a là rien d’étonnant, car les dimensions données aux parties utiles des appareils (la chaîne platine-mercure-cuivre n’a que xem à icm,5 de long) sont trop petites pour que le gradient de température n’y soit pas négligeable. Ces résultats sont d’autant plus intéressants qu’au cours des mesures on était obligé de faire passer dans les contacts un courant de l’ordre de l’ampère afin d’obtenir une sensibilité suffisante; le comportement des contacteurs ne peut qu’être amélioré quand ils reçoivent des courants de l’ordre de 10 milliampères, intensité pour laquelle ils ont été construits.
- ( Extrait des Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences. t. 204. p. 1713, séance du y juin 1987.)
- GAUTHIER-VILLARS, IMPRIMEUR-LIBRAIRE DES COMPTES RENDUS DES SÉANCES DE L'AGADÉMIE DES SCIENCE
- 9 o
- Paris. — Quai des Grands-Augustins, 55.
- p.3 - vue 5/8
-
-
-
- p.n.n. - vue 6/8
-
-
-
- p.n.n. - vue 7/8
-
-
-
- p.n.n. - vue 8/8
-
-
