Brevet FR2005552A1 — publié le 19691212

la présente invention concerne Tin. condensateur qu'on peut utiliser pour mesurer des pressions, sa capacité variant suivant la pression qui est appliquée. De tels condensateurs sont utiles lorsqu'ils sont fixés à la surface d'une route pour mesurer les charges 5 des roues ou les charges des essieux des véhicules. Suivant un premier-aspect de la présente invention, un condensateur comprend deux électrodes séparées par un diélectrique, ce condensateur étant caractérisé par le fait qu'il comprend également un moyen élastique agencé de telle sorte que-lorsqu'une pression 10 est appliquée pour déplacer les électrodes l'une par rapport à Vautre, le moyen élastique se déforme et la capacité du condensateur varie. Suivant un second aspect de la présente invention, un condensateur comprend une matière élastique formant au moins une partie 15 du diélectrique du condensateur, cette matière étant disposée entre deux électrodes, la matière élastique étant libre de se déformer lorsqu'une pression est appliquée au condensateur de façon à permettre à la distance séparant les électrodes de diminuer. De préférence, la matière élastique est constituée par une 20 couche disposée entre les électrodes, et la liberté de son mouvement est réalisée à l'aide d'une couche perforée d'une matière rigide disposée au voisinage de la matière élastique, la couche de matière rigide constitue de préférence l'une des électrodes. le condensateur peut comporter une série de couches élasti-25 ques en caoutchovic et une série d'électrodes perforées disposées entre les couches, les électrodes peuvent alors être connectées par groupes pour former les plaques du condensateur. le condensateur peut être monté comme premier bras d'un pont de façon à pouvoir obtenir un. signal de sortie indiquant la pres-50 sion appliquée. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif deux formes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins, 35 ha figure 1 représente un premier mode de réalisation du condensateur selon l'invention ; la figure 2 est le schéma d'un circuit comprenant un condensateur selon l'iinvention, servant à fournir un signal dont la valeur est approximativement proportionnelle à la pression appliquée 40 au condensateur ; et 69 10330 -2- 2005552 La figure 3 est une vue en coupe à travers une partie d'un autre mode de réalisation du condensateur selon l'invention. Le condensateur de la figure 1 -comprend un certain nombre de couches 10 en caoutchouc naturel de qualité supérieure collées en-5 tre des feuilles 11 de laitoi/ou d'acier perforées,, Les deux feuilles -extérieures' sont connectées ensemble pour former une première plaque du condensateur avec une borne 20 et la feuille intérieure forme l'autre plaque avec une borne 21 „ On a choisi le caoutchouc naturel du fait qu'il présente une faible hystérésis et une durée 10 de récupération faible et qu'il.convient par conséquent pour des applications où une charge est appliquée rapidement au condensateur. Une telle application est celle de la mesure des charges de roues ou des charges d'essieux des véhicules lorsque le condensateur se présente sous la forme d'un tampon fixé à la surface d'une 15 route. -Lorsqu'une Gharge est appliquée lentement, d'autres matières élastiques telles que des silastomères, des néoprènes et des matières plastiques, peuvent être utilisées» L'application d'une charge à la couche supérieure 10 du condensateur déforme le caoutchouc qui s'écoule dans les perforations, de sorte qu'il se produit une 20 variation de capacité qui est approximativement proportionnelle aux charges appliquées. Il faut prévoir les perforations du fait que le . caoutchouc naturel est presque incompressible, mais l'importance de la déformation et par suite la sensibilité électrique du condensateur peut être réglée en modifiant les dimensions et les espace-25 ment s des perforations» - - Un signal électrique indiquant la charge appliquée au condensateur peut être obtenu en montant le condensateur dans le circuit de la figure 2. Une source de courant alternatif 12 est connectée aux coins opposés d'un pont 13. Les résistances 14 et 15 30 constituent deux bras du pont, et.les deux autres bras comprennent le condensateur 16 de mesure des pressions et un condensateur variable 17. Les deux autres coins opposés du poirtr- sont connectés à un amplificateur 18 dont la sortie va à un circuit redresseur 19. Lorsqu'une charge est appliquée au condensateur 16,-on règle le con-35 densateur 17 pour obtenir une sortie nulle de l'amplificateur 19. Une charge appliquée au condensateur 16 déséquilibre alors le pont en donnant au circuit redresseur un signal de sortie qui est approximativement proportionnel à la charge -appliquée. 0e signal de sortie peut encore être traité de façon à ce qu'on puisse l'utiliser pour 40 alimenter un système de traitement des données. Les feuilles exfcé- 69 10330 -3- 2005552 rieures perforées du condensateur doivent être mises à le terre pour former un "blindage. L'épaisseur du condensateur n'a pas d'importance si les charges mesurées sont statiques, mais si la charge doit être utilisée 5 pour mesurer les charges de roues ou les charges d'essieux de véhicules -qui passent, l'épaisseur du condensateur doit être aussi faible que possible, afin de réduire l'effet de "choc" d'un véhicule se déplaçant rapidement. Cet effet peut encore être réduit en disposant une rampe de caoutchouc en feuilles sur le côté d'appro-10 che du condensateur. lorsque le condensateur est utilisé pour mesurer des charges de rôties ou des charges d'essieux de véhicules passant le long d'une route, sa largeur dans la direction de déplacement du véhicule doit être au moins égale à la longueur de l'impression la plus grande 15 formée par un pneumatique susceptible d'être rencontré, c'est-à- dire d'environ 37,5 cm. le terme "impression d'un pneumatique" signifie la surface du pneumatique d'un véhicule qui normalement est en contact avec la surface d'une route, la largeur du condensateur transversalement par rapport à la direction suivant laquelle se dé-20 place le véhicule doit être au moins suffisante pour assurer qu'au moins une roue d'une partie raisonnable des véhicules utilisant la route passe au-dessus de lui, c'est-à-dire de 1,5 à 1,8 mètre. Si des charges d'essieux doivent être enregistrées, la largeur transversale du condensateur doit être de 3 mètres à 3>60 mètres. 25 le mode de réalisation préféré du condensateur destiné à être utilisé pour mesurer des charges de roues ou des charges d'essieux comprend deux feuilles extérieures massives en laiton 23 et 24 (voir figure 3) séparées par des couches de caoutchouc naturel 25 et 26 d'une feuille intérieure en laiton perforé'27, l'ensemble du condensateur étant enfermé dans une enveloppe en caoutchouc 28 pour le protéger mécaniquement et le mettre à l'abri de l'eau0 Bien que le condensateur décrit particulièrement soit destiné à être utilisé pour mesurer des charges appliquées par des véhicules, des condensateurs suivant la présente invention peuvent être utili-35 ses toutes les fois où il faut mesurer des pressions suffisantes pour déformer les couches élastiques.» On peut utiliser d'autres procédés pour la mesure de la capacité d'un condensateur au lieu du procédé utilisant vin pont qui a été décrit plus haut. Il va de soi que la présente invention a été décrite à titre 40 d'exemple préférentiel explicatif, mais nullement limitatif, et que l'on pourra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications suivantes. 69 10330 2005552 BEVEEDIOATIONS -1. Condensateur comprenant deux électrodes séparées par un diélectrique caractérisé en ce qu'il comprend un moyen élastique agencé de telle sorte que lorsqu'une pression est appliquée pour 5 déplacer les électrodes l'une par rapport à l'autre, le moyen élastique se déforme et la capacité du condensateur varie. 2. Condensateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen élastique est constitué par une couche de matière élastique disposée entre les électrodes. 10 3o Condensateur suivant la revendication 2, dans lequel les électrodes sont des feuilles de métal, caractérisé en ce qu'au moins l'une des feuilles présente une série d'ouvertures destinées à recevoir une partie de la matière élastique lorsqu'une pression est appliquée au condensateur. 15 4. Condensateur suivant la revendication 2 ou la revendication 3» caractérisé en ce que la matière élastique est du caoutchouc naturel. 5. Condensateur suivant la revendication 3» caractérisé en ce qu'il comprend une électrode en feuilles de laiton perforées dispo— 20 sées entre deux électrodes de laiton en feuilles et deuxacoucliescde/ naturel séparant l'électrode perforée et les électrodes extérieures. 6. Condensateur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les électrodes et les couches sont enfermées dans une enveloppe en caoutchouc^ 25 7. Condensateur destiné à mesurer des charges de roues ou des charges ds essieux suivant l'une quelconque des revendications de 2 à 6, dans lequel les électrodes et la couche sont allongés, caractérisé en ce que la largeur des électrodes et de la couche dans le sens transversal est au moins égale à la longueur de la plîls grande 30 impression de pneumatique prévue pour des roues dont la charge ou la charge d^essieu doit être mesurée»