Brevet FR2014312A1 — publié le 19700417

La présente invention est relative à un dispositif de poche pour vérifier l'état électrique de circuits, en particulier de circuits comprenant des semi-conducteurs ou des composants à courant faible. Comme cela est complu, les dispositifs normalement utilisés pour vérifier la continuité ou l'isolation des circuits à résistance élevée ou des composants, sont généralement des instruments à aiguille. Lors de l'utilisation de ces instruments, certaines des difficultés suivantes peuvent se produire a) incompatibilité entre le courant circulant dans les instruments et dans certains des circuits qui doivent autre testés. Ceci est spécialement vrai lorsque les composants sont tels que des transistors, des diodes, des redresseurs secs, etc... qui, souvent, peuvent titre détruits si un courant excessif typique de ces instruments les traverse; b) la délicatesse des instruments nécessite une manipulation habile et il est facile de les endommager si on les insère d'une manière incorrecte et si on les manipule brutalement; c) mauvais usage de l'instrument, lorsque seulement une indication de la valeur électrique des résistances, des capacités ou des inductances est requise, aussi bien que pour la vérification de la polarité des semi-conducteurs et la continuité des circuits électriques.Ceci est le cas par exemple lorsque lton vérifie des séries de production et que l'on accepte du matériel, ou seulement une indication de certaines conditions est requise, telle par exemple que la conductivité des composants; d) la difficulté de mettre en oeuvre la vérification dans des points qui sont cachés ou qui ne sont pas faciles à voir. Conformément à un aspect de la présentStnvention, le-dispositif a un circuit d'entrée à haute résistance qui comprend un certain nombre de semi-conducteurs, associés à une lampe-signal alimentée à partir d'une alimentation électrique contenue dans le dispositif. Les courants circulants sont grandement réduits et il n'y a aucun risque d'endommager les circuits et les composants. aussi bien que pour signaler l'état électriaue du circuit ou des composants qui sont vérifiés, la lampe est également utilisée par l'opérateur qui effectue le test pour éclairer les points cachés du circuit avant aue le dispositif soit mis en contact. L'opérateur peut allumer la lampe en mettant le circuit à haute résistance en conduction, simplement en touchant les bornes d'entrée, du fait que le dispositif fonctionne également comme un moyen d'éclairage. Les bornes précitées peuvent pour une utilisation convenable etre équipes de conducteurs ou de pointes détachables. Avec des autres additions mineures, le dispositif peut également être utilisé pour vérifier des circuits et des composants qui ont de faibles valeurs de résistance. L'invention va maintenant être décrite en se référant au dessin annexé qui, à titre de seule illustration, représente un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention. Sur ce dessin la figure I est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention et la figure 2 représente son circuit électrique, les figures 3 et 4 représentent le meme dispositif et le circuit équipé de bornes supplémentaires. En se référant à la figure 1, le dispositif consiste en un boîtier ou réceptacle C ayant une forme cylindrique analogue & une torche de type connu. Sur le coté de l'entrée, il possède des bornes faisant saillie El et E et la lampe La et du c8té opposé un couvercle E. A lXintérieur, il ily a une batterie B et le cir- cuit électrique représenté sur la figure 2. Le circuit d'entrée à résistance élevée à semi-conducteurs est constitué par trois transistors T1. 2 et T3 dans un circuit de collecteur commun en combinaison avec des valeurs élevées de résistances d'entrée R1 et R2. La lampe La est insérée dans le circuit de collecteur du dernier transistor 3. La batterie B alimente la lampe et les trois transistors. En se référant encore aux figures 1 et 2, dès que les bornes HXI et H sont ferméessur un circuit de résistance élevée ou sur un composant qui doit être vérifié, un faible courant circule dans la base du premier transistor T1 et est successivement ampli- fié par T1, T2 et T3 en provoquant l'allumage de la lampe La. Par exemple avec une batterie de 3 volts et des résistances R1 et R2 d'environ 2 mégaohms le courant circulant dans le circuit externe est environ la moitié d'un micro-ampère. Ce circuit, en raison de l'amplification procurée par TI et T2, alimente 23 avec le courant qui est nécessaire pour faire allumer la lampe -. Comme représenté dans cet exemple, les courants dans les circuits extérieurs sont très faibles et ne peuvent en aucun cas endommager le composant qui doit etre testé. De plus, l'on a l'avantage, que si les bornes BM et H étaient insérées directement par erreur sur le circuit principal d'aliment tation de courant, le dispositif ne serait pas endommagé car les résistances R1 et R2 et la diode de court-circuit D des demiondes non conductrices des transistors constitue une protection efficace. La lampe la permet une vérification visuelle de l'état électrique du circuit ou du composant qui doit être vérifié. Cela se produit chaque fois que les deux bornes terminales HM et H ou leurs deux prolongements P sont reliées ensemble, soit par le circuit qui doit être vérifié, soit par les doigts de l'opéra- teur.Dans ce dernier cas, il y a l'avantage de pouvoir amener le dispositif au voisinage des parties que l'on veut tester, et en particulier de celles qui sont faiblement éclairées, la lampe étant allumée, et dès que le contact est fait en enlevant les doigts de la borne ou des prolongements, l'indication de l'état électrique du composant ou du circuit étant obtenoepar le fait que la lampe demeure allumée par le degré de l'intensité de la brillance de la lampe ou par le fait que la lampe est éteinte. Lorsque cela est nécessaire, un signal acoustique peut remplacer la lumière ou bien les deux peuvent etre utilisés. On s'est référé à un amplificateur à trois étages à transistors, mais il est évident que l'on peut en réaliser un à quatre transistors ou davantage en fonction de la valeur de la résistance des circuits ou des composants que l'on désire vérifier. il est évident que les hautes résistances d'entrée du dispositif peuvent etre obtenues au moyen de n 'importe quel autre circuit d'amplification, par exemple, des transistors à effet de champ, des circuits intégrés, etc... sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Comme autre explication du champ d'application et des avantages du dispositif représenté sur les figures 1 et 2, un certain nombre de tests de constituants à haute résistance ont été décrits ci-après. On suppose maintenant que le composant qui doit être testé est une diode. Les bornes HE et H du dispositif sont amenées à toucher les bornes de la diode. Elles sont alors interverties et amenées à nouveau à toucher les bornes de la diode. Si la lampe s'allume dès le début et reste allumée, c'est que la diode est déficiente. L'allumage et l'extinction indiquent également la polarité de la diode. Si la lumière reste allumée ou reste éteinte pendant les deux vérifications, la diode est défectueuse. Le test peut, de manière similaire, être réalisé sur un transistor pour vérifier la validité des deux jonctions collecteurbase-émetteur. Les condensateurs peuvent etre également testés en reliant leurs bornes aux bornes HM et H du dispositif. Si la lampe s'allume et si son intensité diminue, le condensateur est efficace. Toutefois, si la lampe reste allumée, le condensateur est courtcircuité ou a une perte. Le montant de la perte peut être déduit de ltintensité de la lumière. La valeur de la capacité du condensateur peut également outre déduite de la base de temps prise par la lumière pour s'étendre à partir du moment où l'on insère le dispositif, en se référant à un diagramme ou à un condenaateur de référence. Une période de temps plus longue correspond à une plus haute valeur de la capacité. La valeur d'une résistance peut être mesurée si reliée à une série de condensateurs de référence, elle -est insérée entre les deux bornes HM et H du dispositif. le. temps qui s'écoule avant que la lampe ne soit éteinte, pris à partir du moment où l'on insère le condensateur et la résistance reliés en série entre les deux bornes BM et H, peut donner la valeur de la résistance qui est testée, avec l'aide d'un diagramme temps d'allumage/valeur de résistance. Un tel diagramme doit évidemment autre préparé en utilisant les condensateurs et les résistances de référence. Pour vérifier la conductivité d'inductances de grandes valeurs les bornes HM et H du dispositif sont reliées aux bornes de la bobine qui doit être testée. Si la lampe s'allume progressivement jusqu'à ce qu'elle atteigne sa pleine illumination, c'est que la bobine est efficace. Si elle ne s'allume pas, la bobine est interrompue. Si elle s'al- lume immédiatement avec un éclairage fort, c'est qu'il y a un court-circuit. Un diagramme ou une inductance de référence peut également tre utile dans ce cas. Le dispositif selon ltinvention peut également etre employé pour vérifier statiquement les isolations des machines électri aues en général et des installations électriques. le dispositif des figures 1 et 2 considéré ci-dessus permet d'effectuer une vérification sur les circuits de haute résistance ou les composants de haute résistance. il a pour cela une seule paire de bornes HW. et H. Lorsque les conditions d'utilisation le nécessitent, le dispositif peut être équipé avec des bornes additionnelles de telle sorte qu'il soit utilisable pour vérifier des circuits de résistance plus faible. les figures 4 et 5 représentent le dispositif des figures 1 et 2 complété par une seconde-paire de bornes BM et M de résistance moyenne et une troisième paire de bornes K et L de résistance faible. La borne ES(+) constitue le point commun pour les bornes de résistances élevées et moyennes. La borne M est insérée entre la base de T1 et ltémetteur de 22. La borne L est reliée à la lampe la en série avec la batterie B, la résistance de limitation R3 et la borne négative K, cette dernière étant sur le couvercle E du dispositif. La borne M exclut le transistor 21 et la résistance R2; la borne L exclut complètement les transistors-T1, 2 et T3 et les résistances R1 et R2. D'autres étages du dispositif peuvent être obtenus en excluant graduellement un certain nombre de transistors. En augmentant le nombre d'étages, le champ d'utilisation du dispositif est élargi. Par exemple, il est possible de tester des transistors de puissance avec les bornes de résistance moyenne BM et M. Avec les bornes K et L de faible résistance, la continuité du circuit électrique peut être vérifiée avec les différents composants qui sont insérés et généralement, sans avoir à les détacher ou à les souder des circuits. il est important qu'à tous les stades, le dispositif selon l'invention soit le plus économique et puisse etre facilement utilisé par des ouvriers non spécialisés et qu'il soit fait de petites dimensions, de manière à etre sensiblement-de la dimension d'un stylo à bille. R E V E N D I C A T I O N ss BEVENDICBIONS 10) Dispositif de poche pour vérifier l'état électrique de circuits, et en particulier de circuits électriques comprenant des semi-conducteurs ou des composants à courant faible, caractérisé par un circuit d'entrée à haute résistance comprenant au moins un semi-conducteur, par un dispositif de signalisation, par une source d'alimentation électrique classique, et par un moyen de protection contre la tension d'alimentation, inséré à l'entrée du circuit à haute résistance. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit d'entrée à haute résistance est constitué par des transistors reliés à un collecteur commun en combinaison avec des résistances d'entrée de haute valeur. 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le moyen de protection contre la tension d'alimentation comprend les résistances d'entrée et la diode de court-circuit des demi-ondes de non-conduction des transistors. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif de signalisation consiste en une lampe reliée par une borne au collecteur du dernier transistor et par l'autre borne à une source électrique et que la lampe est disposée sur le côté qui comporte les bornes d'entriez 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il a au moins une autre borne d'entrée insérée à un point de la série des transistors pour vérifier les circuits de résistance intermédiaires. 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par une autre borne, en série avec le signal lumineux et la source d'alimentation pour vérifier les circuits de résistances-bases et extrêmement bases. 70) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le.fait que les bornes d'entrée peuvent être prolongées par des pointes ou des conducteurs amovibles.