Brevet FR2028875A1 — publié le 19701016

-1- 2028875 Certains instruments connus du commerce comptent couramment des impulsions d'entrée d'une fréquence de récurrence inconnue, pendant une période de temps déterminée par la fréquence de récurrence connue d'impulsions de référence pour donner, à 5 leur sortie, une indication de la fréquence des impulsions d'entrée. Ces instrumenta du commerce sont généralement capables de compter les événements de référence récurrents, pendant une période de temps déterminée par la fréquence de récurrence d'impulsions d'entrée, pour donner, à leur sortie, une indication de 10 la période des événements qui constituent leurs données d'entrée. Ce mode de fonctionnement dit ici "de mesure de période" assure généralement une plus grande définition de mesure dans un intervalle donné, grâce au fait que la fréquence de récurrence des impulsions de référence comptées peut être choisie de façon qu1-15 elle se trouve sensiblement à la limite supérieure de la vitesse de comptage de l'instrument, pour toutes les valeurs utilisables de fréquences de récurrence d'événements "d'entrée". Toutefois, l'indication résultante de la mesure de période est moins acceptable que l'indication directe d'une fréquence fournie par le 20 mode de fonctionnement cité en premier lieu et un calcul est nécessaire cliaque fois qu'on désire convertir l'indication de période en une indication de fréquence.» Compte tenu de ce qui précède, il est prévu suivant l'invention de compter à la fois les événements d'entrée et les 25 événements de référence au cours d'un intervalle de mesure déterminé par les événements d'entrée et par la période de mesure désirée approximative, puis de traiter arithmétiquement les comptes séparés pour obtenir une indication de la fréquence de récurrence des événements d'entrée. L'invention combine ainsi 30 l'avantage de la haute définition des compteurs de périodes classiques avec celui de l'indication visuelle directe assurée par les compteurs de fréquence usuels. - L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen du dessin joint, 35 qui en représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation. Sur ce dessin : la fig. 1 est un schéma symbolique d'un appareil comp BAD ORIGINAL 70 02083 -2- 2028875 teur classique capable de mesurer la période ou la fréquence d'impulsions d'entrée; la figure 2 est un schéma symbolique du montage suivant 1'inventi on, e t 5 la figure 3 est un graphique représentant des formes d'onde fonctionnelles du montage de la fig. 2. On va tout d'abord examiner l'appareil compteur classique de la fig. 1, sur laquelle on a représenté un montage simplifié comprenant une paire d'échelles de comptage 9, 11» une 10 porte logique 13 et un moyen de commutation sélecteur de mode 15 Les impulsions à compter peuvent être appliquées à 25 l'échelle de comptage 9, pendant un intervalle de comptage prédéterminé. La porte 13 contrôle l'application d'impulsions à l'échelle de comptage 9, en fonction du mode de fonctionnement choisi par le moyen de commutation 15* Dans le mode de mesure de fréquence (FEEQ) le moyen de commutation 15 (dans la position 30 représentée) applique un signal inconnu provenant d'une source 17 à l'échelle de comptage 9, par l'intermédiaire de la porte 13 pendant un intervalle de temps déterminé par le signal de référence de là source 19 et par l'échelle de comptage 11. Celle-ci comprend généralement un ou plusieurs diviseurs de décade, pro-35 duisant chacun Tin signal de sortie destiné à être appliqué à un diviseur suivant en réponse à l'application à son entrée de dix impulsions successives. De cette manière, la porte 13 transmet le signal inconnu de la source 17 à l'échelle de comptage 9, pen BAD ORIGINAL 70 02083 -3- 2028875 dant ,ttn intervalle qui est dans une relation décimale avec la fréquence du signal de référence de la source 19- Si cet intervalle de mesure est choisi égal à une seconde de temps, le moyen indicateur associé à l'échelle de comptage 9 peut alors assurer 5 une indication visuelle directe de la fréquence en hertz du signal inconnu provenant de la source 17-® Lorsque le moyen de commutation est réglé sur le mode PERIODE (position inverse de celle représentée) l'échelle de comptage 9 compte le signal de référence de la source 19 pen-10 dant un intervalle déterminé par le signal inconnu de la source 17- L'intervalle de temps, pendant lequel la porte 13 est ouverte ou conductrice, est déterminé par la division par décades de la fréquence du signal inconnu de la source 17 effectuée par l'échelle de comptage 11. Le moyen indicateur assoeié à l'échelle 15 de comptage 9 fournit ainsi une indication visuelle directe du nombre de signaux de référence de la source 19 qui ont été comptés pendant l'intervalle de temps inconnu et cette indication visuelle représente donc la période moyenne entre les signaux inconnus de la source 17» Toutefois, pour obtenir l'information 20 désirée relative à la fréquence du signal inconnu de la source 17, un calcul doit être effectué à partir de l'indication visuelle directe pour obtenir l'inverse de la durée de période indiquée. On va maintenant examiner la fig. 2 qui représente un 25 schéma symbolique d'un mode de réalisation de l'invention particulier comportant un compteur 21 agencé de mani ère à compter le signal d'entrée inconnu H" et un compteur 23 agencé de manière à compter le signal de référence E fourni par une source de v référence ai rythmeur 25- Suivant L'invention, les deux compteurs 30 21 et 23 fonctionnent simultanément pendant des intervalles de comptage sensiblement égaux, de manière à accumuler des comptes totaux des signaux d'entrée inconnus (dans le compteur 21) et des signaux de référence du rythmeur 25 (dans le compteur 23). L'intervalle de comptage des deux compteurs est contrôlé par 35 les portes 27, 29 interposées sur les conducteurs d'entrée respectifs des compteurs 21, 23, portes qui reçoivent un signal de conditionnement à l'ouverture synchronisé, tel que représenté sur,la figure 3(c), du circuit convertisseur asynchrone-synchrone 31. Ce circuit convertisseur 31 reçoit du contrôleur 33 un 70 02083 2028875 signal d'armement asynchrone (fig. 3(b)) dont la longueur ou durée représente l'intervalle de comptage désiré approximatif. Cet intervalle de comptage approximatif est déterminé par le contrôleur 33, comme étant, par exemple, l'intervalle de M récurrences 5 du signal de référence H" , déterminé par le compteur 23« En gé- c néral, les signaux de conditionnement à l'ouverture (fig. 3Cb)) ne sont pas synchronisés avec les apparitions des signaux d*entrée inconnus (fig. 3(a)) et, par conséquent, peuvent ne pas convenir en pratique pour commander l'ouverture des portes de comp-10 tage 27, 29, en particulier lorsqu'un liaut degré de précision de mesure est exigé. Le circuit convertisseur 31 peut comprendre des circuits basculeurs rythmés classiques ou d'autres circuits convenables quelconques pouvant être armés et déclenchés, pour produire le signal de conditionnement à l'ouverture proprement 15 dit, représenté sur la fig. 3(c) dont les flancs avant et arrière sont synchronisés avec les apparitions des signaux d'entrée inconnus N^.. Les portes 27 , 29 sont ainsi "déverrouillées11 pendant la période de l'intervalle de comptage effectif (fig. 3(c)) qui a une durée égale à un nombre entier d'apparitions des signaux 20 inconnus Le compteur 21 compte donc un nombre entier de récurrences des signaux inconnus K^., pendant l'intervalle de comptage effectif (fig. 3(c)), cependant que le compteur 23 compte le nombre de récurrences du signal de référence du rythmeur 25, pendant le même intervalle de comptage. 25 A la fin de la période de comptage effective, (fig. 3(c)) le contrôleur 33 verrouille les portes 27 et 29, ce qui ëmpêche les compteurs 21, 23 d'accumuler des comptes supplémentaires. Les comptes de signaux des compteurs 21, 23 sont transférés, par l'intermédiaire de portes de transfert 32, 34-, aux 30 registres à décalage 35, 37, respectivement, en réponse à un ordre de transfert (fig. 3(e)) appliqué auxdites portes 32, 34-par le contrôleur 33» Chacun des registres à décalage 35, 37 atteint lin état fonctionnel qui correspond au compte qui lui est transféré à partir des compteurs associés 21, 23. Les états 35 fonctionnels des registres à décalage 35, 37 comprennent généralement plusieurs bits d'information ou états logiques pouvant représenter, individuellement ou en groupes, des chiffres choisis des comptes qui leur sont transférés. Il va de soi que les bad original 70 02083 -5- 2028875 étages numériques individuels des compteurs 21, 23 peuvent également être utilisés directement comme étages de registre à décalage. Bans ce cas, les éléments logiques prévus pour chaque chiffre et qui ont pour fonction d'accumuler des comptes au cours 5 de la période du signal de conditionnement à l'ouverture de la fig. 3(c) peuvent alors être interrogés suivant une séquence numérique en réponse à tm ordre (voir par exemple fig. 3(e)), pendant l'opération de division pour fournir les nombres dividende et diviseur désirés. 10 Pendant l'opération de division, les "bits d'informa tion ou états logiques de chacun des registres 35» 37 (ou du registre à compteurs 21, 23) peuvent être transmis à un diviseur arithmétique 39 qui divise le nombre (dividende) représenté par les états logiques du registre 35 par le nombre (diviseur) repré-15 senté par les états logiques du registre 37» le diviseur 39 peut effectuer des opérations de division, comme dans une calculatrice classique, sur les bits d'information ou états logiques des registres 35» 37 BAD ORIGINAL 70 02083 -6- 2028875 utilisés pour masquer l'utilisation du registre de mémorisation pour le calcul. Une fois que les comptes des compteurs 2123 ont été transférés aux registres 35» 37» respectivement, lesdits comp-5 teurs peuvent être remis à zéro par un signal appliqué sur le conducteur 43 à partir du contrôleur 33 et les portes 27, 29 peuvent être à nouveau déverrouillées pour permettre aux compteurs 21, 23 d'accumuler de nouveaux comptes des signaux d'entrée et de référence, respectivement. 10 Le fonctionnement du mode de réalisation de l'inven tion représenté, de la manière décrite ci-dessus, permet donc de rapporter l'ambiguïté de compte usuel de i 1, au signal de référence dont la fréquence est élevée et voisine de la limite de la vitesse de comptage du compteur 23. Oeci assure la liaute 15 définition de mesure obtenue jusqu'à présent avec des compteurs de période et, en même temps, la lecture de fréquence directe obtenue jusqu'à présent avec des compteurs de fréquence. En outre, le traitement arithmétique de deux comptes indépendants permet une grande latitude dans le eh.oix de l'instant de mesure 20 tout en offrant la commodité supplémentaire d'une indication visuelle directe de la fréquence dans une large gamme de fréquence du signal d'entrée inconnu. L'invention permet, en outre, de mesurer de façon précise des signaux modulés par des impulsions ou des "rafales de signaux" étant donné que le convertisseur asyn-25 chrone-synchrone 31 peut être armé par le contrôleur 33 en l'absence de signal d'entrée. La mesure commence alors dès la réception d'un signal d'entrée et, à condition que la durée de la mesure soit inférieure à la durée des rafales, une mesure précise peut être obtenue. BAD ORIGINAL 70 02083 -7- 2028875 - REVENDICATIONS - 1 - Appareil de traitement de signaux numérique destiné à agir sur des signaux appliqués et comprenant une source de signaux de référence, caractérisé par des premier et second 5 moyens de comptage de signaux capables d'accumuler des comptes du nombre de signaux de référence et du nombre de signaux appliqués pendant des intervalles choisis et par Tin circuit de traitement arithmétique capable de produire un signal de sortie représentatif de la combinaison arithmétique des comptes accumulés 10 pendant l'intervalle choisi par les premier et second moyens de comptage de signaux. 2 - Appareil de traitement de signaux numérique suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le signal de sortie est proportionnel au quotient du compte accumulé de 15 signaux de référence par le compte accumulé de signaux appliqués. 3 - Appareil de traitement de signaux numérique suivant la revendication 1, caractérisé par des circuits-portes capables d'appliquer les signaux reçus et les signaux de référence aux premier et second moyens de comptage de signaux correspon- 20 dants, pendant des intervalles de temps sensiblement égaux. 4 - Appareil de traitement de signaux numériques suivant la revendication 1, caractérisé par un circuit de présentation visnelle capable, en réponse au signal de sortie, de produire une indication de la fréquence de récurrence des signaux 25 appliqués. 5 - Appareil de traitement de. signaux numérique suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les circuits-portes fonctionnent en synchronisme avec l'apparition des signaux appliqués. 30 6 - Appareil de traitement de signaux numérique sui vant la revendication 51 caractérisé par un circuit de commande de porte monté de manière à recevoir les signaux de référence et les signaux appliqués pour autoriser le fonctionnement des circuits-portes en synchronisme avec l'apparition d'un signal appli- 35 qué ultérieurement à l'apparition d'un signal de référence quelconque et pour interdire le fonctionnement des circuits-portes en synchronisme avec un signal appliqué ultérieurement à l'apparition d'un signal de référence choisi.