Schéma du dip-mètre expérimental
Ce
schéma est en fait celui d'un oscillateur Hartley auquel
on a ajouté le galvanomètre et son condensateur
de découplage. L'intensité maximale du galvanomètre
est de 50µA dans ce cas car le courant qui le traverse n'excède
pas une trentaine de micro-ampères. Cette intensité
dépend en partie de la valeur de la résistance de
fuite, qui vaut ici 510K. Elle peut aussi faire 100K ou 1000K,
mais en pratique il faudra quand même une assez forte valeur
pour calibrer la déviation du galvanomètre. On utilise ici un transistor à effet de champ ou FET (Field Effect Transistor) dont le galvanomètre indique le courant de grille. Le drain du FET est relié au +12V à travers une résistance de 270 ohms pour limiter le courant qui traverse le transistor.
Lors de cette expérience, on a utilisé un CV (Condensateur Variable) de 12 à 170pF.
Ainsi, la fréquence d'oscillation est comprise entre 3 et 6 MHz environ.
Premiers essais:
Lorsqu’on approche la main du circuit oscillant du dip-mètre, la fréquence baisse légèrement, mais pas le courant de grille, indiqué par le galvanomètre: c'est l' "effet de main".
En revanche, si on touche la self, non seulement l'effet de main s'applique, mais le courant de grille baisse significativement: il s'agit d'un phénomène d'absorption de l'énergie de l'oscillateur, au niveau de la self. Ce phénomène est utilisé dans le fonctionnement en dip-mètre.
La tension d'alimentation (5 ou 12V) a beaucoup d'influence sur l'amplitude du signal. La variation de fréquence ne se remarque pas à l'oscilloscope.
Mesure de la fréquence de résonance d'un circuit oscillant.
Le circuit oscillant est ici constitué d'un CV et d'une self. Pour en mesurer la fréquence de résonance, il faut auparavant s'assurer que sa self est accessible. On commence par coupler bout à bout les selfs du circuit oscillant et du dip-mètre, puis on tourne le bouton du CV du dip-mètre jusqu'à trouver le courant de grille minimum qu'on observe sur le galvanomètre.
Cependant, il est possible que la gamme de fréquences couverte par le dip-mètre ne chevauche pas celle couverte par le circuit oscillant, c'est pourquoi il peut être nécessaire de changer la self d'un dip-mètre (voir Utilisation du grip-dip ou dip-mètre).
Quand on a trouvé le minimum, cela signifie que le circuit oscillant est accordé avec le dip-mètre: Les deux appareils sont donc sur la même fréquence.
Pour faire du dip-mètre un instrument de mesure, il suffit de graduer son CV en fréquence.
Mesure d'une fréquence HF
Comme précédemment, il faut que la plage de fréquences du dip-mètre inclue la fréquence à mesurer. Sinon, aucun résultat.
Maintenant, on débranche l'alimentation du dip-mètre : il n'oscille plus. Puis on met en marche le générateur HF dont la self est apparente.
Les deux selfs sont à nouveau couplées. Je tourne le bouton du CV du dip-mètre jusqu'à trouver un courant de grille maximum sur le galvanomètre. (Dans l'expérience précédente, il fallait trouver le courant minimum).
Enfin, si le CV de mon dip-mètre est gradué, je peux lire la fréquence d'oscillation du générateur.
Le dip-mètre est ici utilisé en tant qu'ondemètre à absorption.