Brevet FR2011480A1 — publié le 19700227

Ponr une tension alternative de commande, il est souvent nécessaire au cours d'une période d'obtenir plusieurs impulsions dont chacune présente par rapport à la tension alternative de commande un déphasage bien déterminé. Ceci est par 5 exemple le cas pour des impulseurs de soudage et des machines-outils oii il importe que le cycle d'un mécanisme pas à pas commandé par la séquence de comptage en continu d'un compteur se déroule sans incident. Comme il s'agit le plus souvent d'un compteur binaire dans lequel le passage à la position suivante 0 est commandé par la commutation de deux étages compteurs ou plus, des erreurs telles que le déclenchement d'une mauvaise opération de travail peuvent se produire lorsque le moment de commutation des étages compteurs coïncide avec le moment de commutation des étages du mécanisme pas à pas. 5 II a déjà été proposé de commander successive ment les étages compteurs d'un tel mécanisme de commande pas à pas au moyen d'impulsions décalées dans le temps et présentant des déphasages définis exactement par rapport à une tension alternative de façon que les commutations aient lieu dans un ordre 0 rigoureusement déterminé» Pour produire de telles impulsions décalées dans le temps, on utilisait jusqu'à présent des déphaseurs qui sont attaqués par la tension alternative de commande et dont la tension de sortie est respectivement appliquée à un formeur d'im-5 pulsions. Ces formeurs d'impulsions délivrent des tensions quasi rectangulaires, de mime période que la tension alternative de eouande. Les impulsions de commande décalées de façon adéquate étaient ensuite obtenues par une différentiation de ces -tensions rectangulaires. 30 En procédant de cette façon, il peut arriver que des impulsions parasites, qui se superposent à la tension alternative, font que la distance entre les impulsions ne correspond plus aux angles de phase préréglés. Dans un cas particulièrement défavorable, il peut mSme arriver que l'ordre des impulsions soit ^5 inversé. Un autre inconvénient de la technique eonnue doit être vu dans le tait que les angles de phase des impulsions doivent être obtenus par un étalonnage des déphaseurs. Se plus, les transmetteurs d'impulsions utilisés jusqu'à présent présentent encore comme inconvénient que leur utilisation n'est rationnelle que pour autant qu'on utilise des composants classiqueso En 69 20836 2 2011480 effet,leur utilisation arec les eircuits intégrés de plus en plus répandas présente quelque difficulté, étant donné que les condensateurs des éléments de différentiation ne peuvent être obtenus aa moyen de circuits intégrés qu.'à grand renfort de moyens techniques, 5 alors que l'utilisation de condensateurs classiques rend illusoire le gain de plaee obtenu justement par l'utilisation de eircuits intégrés. La présente invention concerne donc ua transmetteur d'impulsions qui est attaqué par un signal obtenu à partir d'une 10 tension alternative de commande et qui délivre dans un intervalle de temps déterminé par la période de la tension alternative de commande des impulsions présentant un déphasage défini par rapport à cette tension alternative de commande» C'est ainsi que la présente invention se propose de 15 créer un transmetteur d'impulsions du type précité dans lequel le déphasage de3 différentes impulsions les unes par rapport aux antres ne peut pas être perturbé par des impulsions parasites se superposant à la tension alternative de commande.De plus, il devra Ôtre possible, sans que cela entraîne la mise en oeuvre de moyens 20 importants, de modifier le déphasage des différentes impulsions par suite de circonstances imprévisibles« l'objet de la présente invention est caractérisé par le fait qu'on prévoit un basculenx bistable dont l'entrée de mise en position est attaquée par un signal de départ obtenu à partir 25 de la tension alternative de commande,un générateur d'impulsions qui délivre des impulsions d'une fréquence donnée après la fermeture d'un contacteur par la tension de sortie du basculeur,un compteur dont l'entrée est attaquée par les impulsions de sortie du générateur d'impuisions,et par le fait que l'entrée de reaise à 30 zéro du basculeur est précédée d'une porte ET qui délivre un signal de sortie et provoque le retour du baseuleur à son état initial lorsque cette porte ET reçoit sur sa première entrée un signal indiquant la fin d'une séquence de comptage du compteur et sur sa seconde entrée un signal auxiliaire obtenu à partir de la 35 tension alternative de commande « Dans une variante préférée de 1'invention»le signal de départ et le signal auxiliaire sont délivrés par deux formeura d'impulsions dont l'un reçoit la tension alternative de commande et l'autre cette même tension après déphasage de 180®ïde plus,les 40 sorties des formeurs d'impulsions sont reliées jer des basculeurs 69 20836 3 2011480 monostables à l'entrée de mise en position du. basculeur bistable voire à la première entrée de la porte ET,les temps de commatatioa des basculeurs monostables étant petits par rapport à la durée d'une séquence de comptageoLes angles de phase corrects des im-g pulsions peuvent être obtenus avantageusement en choisissant com*-me compteur un compteur binaire dont les impulsions de sortie sont appliquées aux entrées d'un codeur à base de codage réglable. La présente invention sera expliquée plus en détail en présentant trois modes de réalisation et en se référant aux figo 10 1 à 4. Le transmetteur d'impulsions représenté sur la figo 1 se eompose essentiellement d'un basculeur bistable 3 dont l'entrée de mise en position 9 est attaquée par le signalée départ.La sore» tie du basculeur 3 est reliée à un interrupteur 5 qui permet de 15 connecter la sortie d'un générateur d'impulsions 4 à l'entrée d* an compteur 6„Ce compteur 6 comporte les sorties 1,2,3.0a, et la sortie n est reliée par ane canalisation électrique 7 à l'entrée d'une porte ET 80L'autre entrée de la porte ET 8 se troave être l'entrée 10 attaquée par an signal auxiliaire«.Lorsque le basou-20 leur bistable 3 est mis en position par un signal de départ appliqué à l'entrée 9,on recueille à la sortie du basculeur une tension qui ferme l'interrupteur 5,de sorte que les impulsions délivrées par le générateur d'impulsions 4 parviennent à l'entrée du compteur 6.Le compteur progresse alors de la position 1 à la po-25 sition n en passant par toutes les positions intermédiaires«,Lors-qae la sortie correspondant à la position n conduit un signal, le basculeur bistable 3 est remis à zéro,à condition que l'entrée 10 à noead ET soit attaquée par le signal auxiliaire. L'interrupteur 5 s'ouvre et interrompt ainsi la liaison entre le générateur d'im-30 pulsions 4 et l'entrée du compteur 6 qui se trouve donc au repos0 Une nouvelle séquence de comptage sera déclenchée par le prochain signal de départ à condition que le signal auxiliaire appliqué à l'entrée 10 soit égal à zéro. Au lieu d'utiliser un interrupteur 5, il est également 35 possible de bloquer ou de débloquer le générateur d'impulsions 4 directement par la tension de sortie du basculeur 3o Lorsque le signal de départ tout comme le signal auxiliaire sont élaborés, par exemple, au moment des premier et second passages par zéro d'une alternance de la tension alternati-40 ve de commande, on peut dire que les impulsions apparaissant à 69 20836 4 2011480 la sortie du. compteur 6 présentent par rapport à cette alternance de la tension alternative de commande un angle de phase défini e-xactement et dépendant de la fréquence du générateur d'impulsions. En supposant par exemple que la fréquence de la tea-5 sion alternative de commande soit égale à 50 Hz, on voit qu'un temps de 10 ma sépare le signal de départ du signal auxiliaire dans les conditions précitées. En supposant d'autre part que la capacité de comptage du compteur soit égale à 10, il faudrait dons que le générateur d'impulsions délivre 10 impulsions dans un in-10 tervalle de temps égal à 10 ms.Or cela correspond à une fréquence de répétition des impulsions de 1 kHz pour un déphasage de 18* compté du milieu d'une impulsion au milieu de l'impulsion suivante.Par conséquent, les impulsions présentent par rapport à la tension alternative de commande les angles de phase suivants t 0°, 15 18*,36*,54°, etco Si les impulsions apparaissant aux serties du compteur 6 doivent être déphasées par rapport à la tension alternative de commande de 0% 4°,6®, 12*o©18û#, il faudra que le compteur puisse effectuer 180 : 4 = 45 pas de comptage0Au cas eù. 20 le temps disponible pour un cycle de comptage serait égal à une alternance de la tension alternative de commande de 50 Hz, il faudrait donc que le compteur 4 soit caractérisé par une fréquen-, ce de répétition des impulsions de sortie de 4*5 kEz<> Lorsque les impulsions doivent être délivrées pendant 25 que la tension alternative de commande passe de 180* à 360°, il suffira de brancher la canalisation de raccordement"entre le basculeur 3 et l'interrupteur 5 à l'autre sortie du basculeur 3oSi, par contre,les impulsions doivent se situer dans un intervalle de phase autre que 0° à 180° ou 180° à 360° de la tension alternative 30 de commande,il faudra prévoir un déphaseur auquel sera appliquée la tension alternative de commande.Dans ce cas,le signal de départ et le signal auxiliaire sont obtenus à partir de la tension de sortie déphasée du déphaseur.En supposant que l'angle de phase entre la tension alternative de commande et la tension de sortie 35 soit égale à + 30°,on voit que les impulsions apparaissant à la sortie du compteur 6 sont déphasées par rapport à la tension alternative de commande respectivement d'un angle de 30o,34o,38*,«,<>. 210° voire 210®,214°,218°...30°„ .La figure 2 représente un dispositif pour l'élaboration du signal de départ et du signal auxiliaia;e 69 20836 5 2011480 dont les sorties sont reliées aux entrées respectives 9 et 10 da basculeur 3 par l'intermédiaire de deux basculeurs monostables 15 et 16. L'entrée du formeur d'impulsions 11 est reliée par un déphaseur 13 à l'une des extrémités de l'enroulement secondaire 5 d'un transformateur 14, au primaire duquel est appliquéela tension alternative de commande U . L'entrée de l'autre formeur G d'impulsions 12 est reliée à l'autre extrémité de l'enroulement. Par ailleurs, le secondaire du transformateur 14 comporte une prise médiane mise à la masse* 10 Les formeurs d'impulsions 11 et 12 délivrent chacun une tension de sortie à caractère rectangulaire dont les flancs de montée coïncident essentiellement avec le passage par zéro de la tension alternative de commande. Ces tensions rectangulaires commandent la mise en position des basculeurs monos-15 tables 15 et 16 dont les tensions de sortie sont respectivement appliquées à l'entrée de mise en position 9 et à l'entrée 10e Les temps de commutation des basculeurs monostables sont choisis de telle façon que les deux entrées du basculeur bistable 3 ne sont jamais attaquées simultanément par un signalo 20 Comme les tensions alternatives appliquées aux formeurs d'impulsions 11 et 12 sont déphasées de 180*, le basculeur 3 est mis en position lors du premier passage par zéro de la tension alternative de commande et remis à zéro lors du second passage par zéro de cette tension. Le générateur d'impul-25 siens est donc débloqué pour un temps correspondant à 180* électriques. Lorsque les impulsions doivent Stre produites pendant un intervalle de temps qui est supérieur ou inférieur à une alternance de la tension alternative de commande, on peut 50 obtenir ce résultat en appliquant, par exemple, la tension alternative de commande au formeur d'impulsions 11 par l'intermédiaire d'un déphaseor 13. En réglant "le déphaseur 13 par exemple à 60•, on reçoit à l'entrée 9 du basculeur 3 une tension qui provoque sa mise en position pour un déphasage de 240°. Si la 35 différence de phase entre deux impulsions doit de nouveau ttre égale à 4°, il faudra donc que le compteur 6 puisse effectuer 240* : 4° = 60 pas de comptage. La fréquence du générateur d'impulsions- 4 reste donc égale à 4»5 kHz. Il va de soi qu'un déphaseur peut également 40 précéder le formeur d'impulsions 12 ou encore les deux formeurs 69 20836 6 2011480 d* impulsions*, En procédant de telle façon, la mise en position aussi bien que la remise à zéro du basculeur bistable 3 sont réglables à volonté. les basculeurs monostables 15 et 16 peuvent être supprimés lorsque le basculeur bistable 3 est commandé di-5 rectement, par exemple au moyen des flancs de montée des impulsions obtenues à partir des formeurs d'impulsions» La figure 3 représente un autre mode de réalisation de l'invention et donne également des détails sur les circuits utilisés. Le montage électronique comprend en principe les 10 mêmes éléments que les dispositifs représentés sur les figures 1 et 2, e'est-à-dire un déphaseur Ph, un basculeur bistable K, un générateur d'impulsions ï et un compteur Z. Comme dans le cas pré sent le compteur Z est du type binaire, on le fait suivre d'un codeur Co aux sorties duquel on recueille les impulsions qui pré-15 sentent alors un déphasage bien déterminé par rapport à la tension alternative de commandeo Le générateur d'impulsions I comprend essentiellement deux portes NOH-ET 27 et 28 aoupléés entre elles à la manière d'un basculeur astable par l'intermédiaire de deux cir-20 cuits RC référencés rl, kl ou r2, ic2« Les sorties des deux portes ETOK-ET sont respectivement reliées aux entrées d'une porte UOK-ET 25 dont la sortie est reliée par l'intermédiaire d'un inverseur 26 à l'entrée b de la porte HOff-Eï 27 et à la sortie de la porte &0H-ET 28 en passant par an premier circuit RC constitué 25 par les éléments rl, fclo Le basculeur K qui assuae simultanément la fonction de l'interrupteur 5 de la figure 1, se compose essentiellement de deux portes NOU-ET 22 et 23« Par ailleurs, l'une des entrées de la porte ÏÏOS-ET 23 est précédée d'une porte E05-ES 24 dont une entrée est reliée par une résistance r4 au pôle néga- 30 tif ïTd\me source de tension continu© et dont l'autre entrée est / reliée à une sortie du codeur Co0 La sortie de la porte HON-ET 22 est reliée aux entrées a des deux portes HON-ES 27 et 280 Grâce aux deux entrées U et Y, le transmetteur d'impulsions reçoit deux tensions alternatives de commande dépha-35 sées de 180°, le potentiel de M servant de référence. Entre les bornes des deux entrées est monté un déphaseur se composant d'une résistance r3 et d'un condensateur La borne Y est reliée par une diode n5 et une résistance rS au. pâle positif P dcune source de tension continue, alors que la prise du déphaseur est reliée 40 au pôle positif P précité par l'intermédiaire d'une diode n6 et BAD ORIGINAL 69 20836 7 2011480 d'une résistano.e r7* Lorsque la tension à la borne Y ou la tension à la prise du. déphaseur devient inférieure à la tension continue d'anode des diodes n3 ou ni, ces diodes deviennent passantes de façon que la tension alternative correspondante atta-5 que respectivement les cathodes de ces diodes. Ces tensions alternatives sont limitées par deux diodes Zener n4 et n2, de façon que les entrées a des portes HOlf-ET 24 et 22 sont attaquées par deux tensions essentiellement rectangulaires dont l'allure est donnée par les parties hachurées des premières courbes "entrée 10 de 22 et entrée de 24" du diagramme de figure 4. En raison du couplage dos portes NOS-ET 22, 23 et 24, on recueille à la sortie de la porte HON-ET 22 un signal lorsque la tension à l'entrée a de la porte NOir-ET 22 devient nulle pendant que la tension à l'entrée a de la porte KOBT-ET 24 est encore nulle et que 15 l'entrée b de cette porte reçoit une tension signalant la fin d'une séquence de comptage effectuée par le compteur Z. Le ce fait, une tension d'entrée est également appliquée aux entrées a des portes 27 et 28 du générateur d'impulsion I, de sorte que ce dernier est déclenché et que des impulsions dont la fré-20 quence est déterminée essentiellement par la constante de temps des circuits RG apparaissent à la sortie de la porte 28. La porte 25 et l'inverseur 26 permettent de déclencher le transmetteur d'impulsions constitué par les portes 27 et 28 aveo une valeur de phase bien déterminée. En effet, 25 lorsque le transmetteur d'impulsions se trouve au repos, la tension de sortie de l'inverseur 26 correspond toujours à l'état "1" , de sorte que l'entrée b de la porte 27 est constamment sous tension. Or, la grandeur de sortie de l'inverseur 26 disparaît lorsque le générateur d'impulsions I est déclenché, de 50 sorte qu'on a alternativement pour les deux entrées de la porte 50Ï-EÏ 25 l'état "1" et l'état n0u* L'entrée de comptage est reliée à la sortie de la porte 28 par un inverseur 29. Les impulsions apparaissantala sortie de l'inverseur 29 sont représentées à la ligne à de la 35 figure 4. Les impulsions eomplémentées sont obtenues dans la canalisation S et représentées à la ligne A de la figure 4» Les sorties de comptage du compteur Z sont respectivement reliées aux entrées du eodeur Co qui se compose des portes NOïï-Eï 30, 32, 34, 36, 38, 40 et 42 ainsi que des inverseurs 31, 33, 35,37,39, 4.0 41 et 43 « 69 20336 8 2011480 Le mécanisme de comptage d'an tel compteur binaire et le codage des signaux apparaissant aux sorties du compteur binaire sont connus per se « de sorte qu'une description du processus de comptage ne s'impose pas. les signaux apparaissant 5 aux sorties des basculeurs du compteur binaire sont représentés sur la figure 4 par les courbes référencées de A à E . Il convient encore de citer que, pour faciliter le codage, la fin d'une séquence de comptage et la position de repos sont données par la position "2" du compteur, la première impulsion de comptage 10 proprement dite est donc donnée par la position a3* du compteur et correspond à l'impulsion 13 apparaissant à là sortie de l'inverseur 37. Dans un impulseur de soudage, on désire obtenir de préférence des impulsions qui sont délivrées dans an intérim valle de temps à cheval sur la fin de la première alternance et le début de la seconde alternance d'une tension alternative de commande® lorsqu'on désire obtenir, par exemple, des impulsions déphasées respectivement de 34-0°, 348°, 356°, 72°, 100 et 140* par rapport à la tension alternative de commandela largeur des 20 impulsions correspondant à 4° électriques, on voit que l'angle de phase de la tension rectangulaire obtenue à partir de la tension alternative de commande est établie par rapport à cette dernière de façon que la tension rectangulaire devient nulle au moment où. doit être délivrée la première impulsion de comptages 25 Dans l'exemple de réalisation, il s'agit de l'impulsion dont le déphasage est égal à 340®. Par convention, ceci ne peut être que l'impulsion correspondant à la troisième position de comptage, étant donné que la seconde position caractérise la fin ou le début d'une séquence de comptage, la première impulsion de comptage 50 i 3 apparaît à la sortie de l'inverseur 37„ l'impulsion suivante (déphasée de 348°) est associée à la cinquième position du compteur et porte la référence 15» l'impulsion ï-7 déphasée de 356° est associée à la septième position du compteur et apparaît à la sortie de l'inverseur 35. l'impulsion déphasée de 72° présente 35 pour des raisons de codage une largeur double et elle est associée à la position 26/27 du compteur. A la fin de la séquence de comptage, le compteur Z accomplit encore un pas supplémentaire pour s'arrêter ensuite à la seconde position pour qu'une tension soit appliquée à la fois à l'entrée b et à l'entrée a 40 de la porte 24„ le compteur ne peut se remettre en marche pour 9 2011480 69 20836 une nouvelle séquence de comptage qu'au moment où la tension a disparu à l'entrée a de la porte 24 et que la tension à l'entrée a de la porte 22 soit de nouveau égale à zéro, la ligure 4 représente également l'allure des tensions de sortie des in-5 verseurs, les chiffres placés au début de chaque ligne désignent chaque fois l'inverseur pour lequel on représente la tension de sortie. lorsqu'on désire obtenir des impulsions présentant un déphasage différent de celui indiqué dans l'exemple 10 ci-dessus, il suffit de modifier uniquement le eodgge, c'tst-à-dire l'association des sorties du compteur aux différentes entrées du codeur Co. Il est donc possible d'obtenir des impulsions déphasées d'une valeur finie quelconque et sans recouvrement par rapport à une tension alternative de commande, le transmetteur 15 d'impulsions est insensible aux impulsions parasites en provenance du réseau. Il est bien sûr possible que ces impulsions parasites décalent quelque peu la séquence de comptage par rapport à la tension alternative de commande, mais le déphasage des impulsions les unes par rapport aux autres et leur ordre de suc-20 eession ne sont pas modifiés» 69 20836 2011480 REVENDICATIONS lo Transmetteur d'impulsions qui est attaqué par m signal obtenu à partir d'une tension alternative de commande et qui délivre pendant un intervalle de temps déterminé par 5 la période de la tension alternative de commande des impulsions respectivement déphasées d'un angle donné par rapport à cette tension alternative de commande, caractérisé par le fait qu'on prévoit un basculeur bistable dont l'entrée de mise en position est attaquée par un signal de départ obtenu à partir de la ten-10 sion alternative de commande, un générateur d'impulsions délivrant -des impulsions ayant une fréquence définie après la fermeture d'un interrupteur actionné par la tension de sortie du basculeur bistable, un compteur à l'entrée duquel sont appliquées les impulsions de sortie du générateur d'impulsions, et par le 15 fait que l'entrée de remise à zéro du baseuleur bistable est précédé d'une porte ET qui délivre à sa sortie un signal de remise à zéro du basculeur bistable lorsqu'elle reçoit sur une première entrée un signal déterminant la fin d'une séquence de comptage et sur une seconde entrée un signal auxiliaire obtenu à 20 partir de la tension alternative de commande, 2. Transmetteur d'impulsions suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le signal de départ et le signal auxiliaire sont délivrés respectivement par des formeurs d'impulsions, l'un étant alimenté directement avec la 25 tension alternative de commande et l'autre avec cette même tension déphasée de 180°, et par le fait que les sorties des formeurs d'impulsions sont reliées par des basculeurs monostables respectivement à l'entrée de aise en position du basculeur bistable at à la première entrée de la porte ET le précédant, les 30 temps de commutation des basculeurs monostables étant courts par rapport à la séquence de comptage du compteur» 3o Transmetteur d'impulsions suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le compteur est un compteur binaire dont les impulsions de sortie sont appli-35 quées aux entrées d'un codeur dont la base de codage est réglable© 4» Transmetteur d'impulsions suivant l'une des revendications précitées, caractérisé par le fait que le compteur, le codeur, le générateur d'impulsions, le basculeur 40 bistable et la porte ET précédant le basculeur bi8table sont BAD ORIGINAL 69 20336 2011480 réalisés à partir de circuits intégréso 5o Transmetteur d'impulsions suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on prévoit un déphaseur auquel on applique la tension alternative de com-5 mande, la sortie du déphaseur étant reliée à l'entrée d'un formeur d'impulsions (figure 2). 6. Transmetteur d'impulsions suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'on prévoit un déphaseur également poar l'entrée de l'autre formeur d'impulsions. 10 7. Transmetteur d'impulsions suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le transmetteur d'impulsions est utilisé comme transmetteur d'impulsicns de synchronisation d'un impulseur de soudage,.