GADGET ELECTRONIQUE :
attraction publicitaire des années 1950
Dans les années 50, les commerçants en radio/TV rivalisaient d'ingéniosité pour animer la vitrine de leur magasin. Une attraction qui avait du succès consistait à allumer un tube fluorescent, suspendu au plafond, sans aucune liaison électrique. Raffinement extrême, l'allumage était commandé par les badauds qui étaient invités à poser leur main sur la vitre, à un endroit précis ! J'ai retrouvé dans le numéro 46 de Radio-Pratique, datant de 1954, (cliquez sur la photo pour l'agrandir) un article décrivant ce genre de gadget : (cliquez sur la photo pour l'agrandir) (cliquez sur la photo pour l'agrandir) et je vais essayer de le construire !
La commande fait appel à un relais capacitif dont voici le schéma : La triode est montée en oscillateur E.C.O. dont la fréquence, de l'ordre du MHz est ajustée par le condo ajustable 2. La bobine est une de récupération de 130 tours sur laquelle j'ai pratiqué une prise à 30 tours. Son mandrin est un tube de carton de 30 mm de diamètre et le fil utilisé est du 3/10 émaillé, à spires jointives. Cet oscillateur est réglé par l'ajustable 3 à la limite du décrochage. La moindre capacité supplémentaire entre la grille de la triode et la masse le fait décrocher ! Au repos, sans capacité additionnelle, l'oscillateur fonctionne et la tension présente sur la cathode de la triode est détectée par l'ensemble D/R2/C4 : une tension négative de l'ordre de -60V apparait alors sur la grille de la pentode qui est donc bloquée. Le relais est alors au repos, puisqu'aucun courant de parcourt sa bobine. Il suffit alors de relier la grille de la triode par un fil très bien isolé de la masse, à une sonde, formée d'un simple rectangle métallique de quelques cm², pour que, lors de l'approche de la main, la capacité entre grille et masse augmente, l'oscillateur s'arrête, la tension détectée s'annule, et la pentode conduit : le relais s'actionne, fermant les contacts. On a là un relais capacitif, commandé par l'influence de la main, et qui peut commander ce qu'on veut : un moteur actionnant une animation, une lampe, un poste de radio etc etc ... ou bien un émetteur HF !
Pour allumer un tube fluorescent sans l'aide du courant électrique, il suffit d'exciter les atomes du gaz par une onde électromagnétique ! C'est un phénomène bien connu des magiciens, qui permet d'allumer des tubes néons simplement tenus en main. Voici le schéma de cet émetteur : Bien sûr, il faut de la "patate", et donc utiliser une lampe de puissance. L'idéal serait une pentode dédiée à l'émission, comme la 807, mais cette lampe est moins facile à trouver qu'une pentode lignes TV comme la EL300 ! La lampe est montée en oscillateur Hartley, à une fréquence de l'ordre de 30MHz. Rien de bien spécial dans ce montage, à part les 4 condos C6 qui forment un condo de même capacité mais isolé au double de leur tension individuelle. De même, la résistance R3 est formée de 2 résistances égales en série pour obtenir une puissance admissible double. Le condo de 10nF doit être isolé à 1000V au moins. La bobine ne comporte pas de mandrin, elle tient "toute seule", le fil utilisé de 2,5mm² étant suffisamment rigide. La prise est effectuée, comme dans l'article originel à 2,5 spires de la grille. On remarque également que le montage ne comporte pas d'éléments de commande : dès que les tensions (chauffage et anode) sont présentes, la lampe oscille, émettant dans la bande des 10 mètres.
On l'aura remarqué en lisant l'article d'origine, les 2 circuits sont alimentés en alternatif directement ! L'alimentation est donc très sommaire; voici son schéma : Quelques remarques : - le transfo est un transfo standard de poste de radio à HP à excitation : il délivre 2x350V qu'on utilise en 700V carrément, et 2 tensions de chauffage dont une seule, le 6,3V est utilisé pour chauffer la EL300 de l'émetteur HF - la lampe du relais capacitif est chauffée en 15V en prenant cette tension entre les prises 110 et 125 du primaire du transfo, d'où l'utilisation d'une PCL805. Bien sûr, vous pouvez utiliser une ECL805 qu'il suffira de chauffer en 6,3V par un second enroulement de chauffage (moi, je n'ai pas pu car ce second enroulement chauffait une valve en 5V) - la HT du circuit relais est le 125V alternatif. Donc en fait, le circuit n'oscille que pendant les alternances positives du secteur. Il faut donc filtrer le courant du relais, c'est le rôle de C5. - enfin, le 700V est commandé par l'inter du relais et se retrouve sur une prise à 4 contacts avec le 6,3V flottant. Voici le schéma de l'ensemble : On notera qu'un pôle du secteur est à la masse, il faudra donc prendre les précautions d'usage, par exemple en repérant ce pôle sur la fiche secteur et le relier au neutre de l'installation (ou en repérant l'autre pôle et le relier à la phase)
Voici les étapes de la construction. J'ai commencé par faire une maquette que j'ai modifiée ensuite. Vous pouvez faire de même, ou ne faire que la maquette, ou au contraire faire un ensemble plus "abouti" Voici quelques photos commentées ... maquette du relais capacitif, vue de dessus la bobine de l'oscillateur ECO et la lampe PCL805 câblage de la lampe. Les ajustables et la diode OA la prise vers l'émetteur HF câblage du relais et du transfo la borne vers la sonde (elle est isolée copieusement !) le répartiteur de tension du transfo est inutile; on peut alors souder les fils utiles en les passant par les trous (à gauche : chauffage, à droite : secteur) modification de câblage pour la mise en boitier : câble secteur et prise émetteur les flancs en tôle ajourée sont peints. Détail de l'épargne de mise à la masse le fond du boitier est en bois et supporte le montage grâce à 6 colonnettes En dessous, le composant le plus haut est le relais, c'est lui qui détermine l'espace nécessaire les mises à la masse des flancs en tôle sont soudées sur le circuit epoxy et comportent une cosse à souder cette cosse est prise entre la tôle et le fond en bois et serrée par une des vis l'arrière du boitier, qui comporte la prise émetteur et le câble secteur est en tôle pleine la prise vers l'émetteur est boulonnée la tôle avant, ajourée, comporte uniquement une douille banane reliée à la borne d'entrée montage des deux petits flancs le dessus est en bois, comme le fond. repérage de la phase secteur (en blanc) perçage de 2 trous sur le fond, afin d'accéder aux ajustables (F:fréquence de l'oscillateur, S:sensibilité). L'émetteur est câblé dans le couvercle d'une boite en fer blanc de café instantané Deux passages fortement isolés sont nécessaires (en haut, la HT, en bas, vers la grille de la lampe) Le câble d'alimentation comporte 4 fils (gris=HT, gris/blanc=chauffage) La bobine et la lampe détail de la prise
Bien, il est temps de relier les 2 modules et d'essayer d'allumer un néon : j'ai posé un tube fluo de 36W dans l'escalier l'émetteur HF est posé en-dessous, la bobine à quelques centimètres du tube devant, le boitier du relais capacitif. Un fil est connecté à l'entrée, il suffira pour l'essai de le prendre en main Prêt ! Fiat lux ! Voilà, ça fonctionne. Bon, il ne faut pas oublier que c'est un émetteur...en particulier, si on veut augmenter la portée, par exemple pour pouvoir éloigner le tube de la bobine, il suffit d'ajouter un bout de fil pour faire antenne. Mais dans ce cas, on perturbe l'environnement immédiat : j'ai vu mes compteurs à microprocesseurs se planter lamentablement lorsque l'émetteur fonctionne ! Pour compléter ce projet, il suffira de découper dans une feuille d'alu adhésif une forme de main par exemple et de la coller sur la face intérieur d'une vitre pour que simple fait de poser sa main allume le tube. Ce genre de gadget pourra me servir la prochaine fois que je ferai une expo.