Les ponts en alternatif
Les ponts en alternatif
|
Nous connaissions le pont de Wheatstone formé
de résistances et alimenté en continu. Cette configuration à quatre
branches, moyennant la connaissance des valeurs des éléments de 3 branches
nous permettait de déterminer la quatrième. Nous allons appliquer le même
principe mais cette fois pour la mesure de composants comme les selfs et les
condensateurs. |
|
|
Rappel sur la configuration en pont : |
|
|
|
Voici le modèle que vous connaissez déjà
depuis un certain temps. Un appareil à "0" central indique une
circulation de courant dans un sens ou dans l'autre. L'aiguille bien au
milieu indique qu'il n'y a pas circulation de courant. On sait que pour
réaliser cela il faut que le pont soit en "équilibre" c'est à
dire qu'il n' y ait pas de différence de potentiel entre les points de
branchement de l'appareil de mesure ce qui revient à dire qu'il doit
exister une proportionnalité entre les résistances du pont. La relation
qui unit tout cela est : |
|
R3
X R1 R2 |
qu'on peut également écrire: R1 X = R2 R3 R2 R3 X = _________ R1 |
|
Ci-contre vous trouverez un exemple, de
manière à bien acquérir cette notion. Essayez d'appliquer les deux
relations et de calculer les courants en fixant , par exemple une valeur de
10V pour la tension d'alimentation. Dans cet exemple le pont est en
équilibre. (pour le calcul, calculez, pour commencer, le courant qui
circule dans chaque branche du pont, puis calculez la tension par rapport à
la masse au niveau des connexions su galvanomètre) |
|
|
Et les ponts en alternatif ? |
|
|
Intuitivement, on imagine qu'alimentés par
une tension alternative, ces ponts vont être utiles à la mesure de
composants plutôt utilisés en alternatif comme les selfs et condensateurs.
Le principe d'équilibre à atteindre demeurera et on se servira
d'éléments au comportement antagoniste pour annuler les réactances. |
|
|
Le pont de Maxwell : |
|
|
A tout seigneur, tout honneur, voici l'un des
plus célèbres. Il va servir à déterminer la valeur d'une
inductance inconnue. Voici comment... |
|
|
On retrouve l'architecture très classique et
connue du pont à 4 branches. Rx, représente la valeur ohmique de la self
(aussi petite soit elle, elle est toujours présente). Le pont sera
équilibré en continu puis en alternatif. Le résultat global pour
déterminer les valeurs de l'inductance (coeff de self-induction et
résistance ohmique seront : |
|
Lx = R1 R3 C Rx = (R1 R3)/R2 |
|
|
Le pont de Sauty: |
|
| Utilisé pour mesurer une capacité inconnue, il est constitué de deux résistances et deux capacités. | |
|
Il s'agit d'un classique pont sauf que nous
trouvons dans les branches deux condensateurs. L'un C1 est de capacité
connue et stable, l'autre Cx est la capacité à mesurer. L'ensemble est
alimenté par un générateur de tension alternative. Le système détecteur
n'est pas un galvanomètre mais un système sensible à très forte impédance
de manière à ne pas perturber le pont. Le pont est équilibré quand la ddp aux bornes de "G" est nulle ce qui implique que : R1 I1 = C1 I2 et R2 I1 = Cx I2 On en tire que R1/R2 = C1/Cx |
|
C1 R2 |
|
|
Le Pont de Wien : |
|
|
Retenez bien ce nom, vous le retrouverez
fréquemment lors de vos quêtes sur les oscillateurs. Le montage de
Wien est fondamentalement un filtre passe bande composé d'un circuit série
et d'un circuit parallèle. |
|
|
|
A gauche le schéma du réseau de Wien
constitué de deux cellules RC, l'une série l'autre parallèle. L'ensemble
forme un filtre sélectif répondant pour la fréquence à : 
|
|
|
Fort logiquement, le pont de Wien aura
l'allure que vous pouvez observer à gauche. On reconnaît les structures
série et parallèle. Ces composants indicés "s" sont variables
et permettent d'atteindre l'équilibre du pont. Les composants notés
"x" sont ceux dont on doit déterminer la valeur, ou plutôt celui
car il s'agit d'un condensateur. Rx symbolise sa résistance série. Comme
tous les autres ponts celui-ci est alimenté par une tension alternative
mais par rapport aux autres ce pont est sensible à la fréquence (si vous
êtes en dehors de la bande passante, il ne se produira pas grand chose), il
pourra aussi être utilisé pour mesurer des fréquences. |
|
Il existe d'autres types de ponts mais tous
sont basés sur le même principe et dérivent d'un ancêtre commun, le pont
de Wheatstone. Ce ponts, initialement, étaient utilisés pour la mesure des
composants et souvent de composants imparfaits. La technologie évoluant,
leur utilité pour leur destination initiale (mesure de L et C) est moins
d'actualité. Retenez toutefois que le principe de mesure "en
pont" lui est toujours vivant et qu'on le retrouve dans beaucoup
d'appareils de mesure. Nous concernant, nous les radioamateurs, nous utilisons le montage en pont pour effectuer des mesures sur les antennes ou les lignes de transmission car quoi de plus judicieux qu'un tel montage pour déterminer l'impédance série (R+/- JX) à une fréquence donnée ? Quelques explications ... |
|
|
|
|
|
D'une manière assez schématique et
simplifiée, voici l'appareil qui permet de mesurer la valeur de
l'impédance complexe sous forme série d'une antenne (entre autres).
L'ensemble doit être alimenté par une tension HF (générateur HF ,
émetteur, générateur de bruit large bande...) Le système détecteur qui
indique l'équilibre du pont peut être constitué par le récepteur de
trafic. On équilibre le pont tout d'abord en insérant un strap entre les
points rouges puis on connecte l'antenne à cet endroit. Il suffit ensuite
de lire les valeurs affichées. Pour tempérer toutefois votre optimisme
naturel, la réalisation d'un tel ensemble, si elle est théoriquement
simple, demande des composants de qualité, un câblage court et propre et
tout ceci ne vous met pas à l'abri des capacité parasites qui ne
manqueront pas d'exister. |
|
|
Voilà, nous en avons fini avec ces fameux
ponts. Ce chapitre vous donne un aperçu de ce qui existe. La seule chose à
retenir, c'est le principe de mesure, car ce principe est très fréquemment
utilisé (même dans l'horrible TOS-mètre...) |
|
Nombre de visites depuis le 19/01/2001 : 
| Retour vers la page d'accueil du traité |
| Retour vers la page d'accueil du site F6CRP |
| Conception-réalisation : Denis Auquebon F6CRP |
|
|
|
|
