Brevet FR2025097A1 — publié le 19700904

Lorsqu'on se propose de mesurer des signaux -dont la valeur stétend sur une plage qui dépasse une puissance de dix, il est en général nécessaire, pour obtenir une bonne précision des mesures, de commuter la portée de l'appareil de mesure. Au cas où la grandeur mesurée varie dans une forte proportion au cours de l'exécution d'une mesure, il devrait même être possible, pour les raisons précitées, de passer d'une'plage de mesure à l'autre pendant la durée de ltopération. L'invention apporte une solution à ce problème. Elle propose un dispositif pour la commutation automatique d'un appareil de mesure qui enregistre une grandeur électrique, sur la plage de mesure qui correspond à cette grandeur mesurée, ce dispositif étant caractérisé par le fait que, pendant ou avant la mesure, des indicateurs électroniques de valeurs limites, qui sont associés aux différentes plages de mesure de 1 appareil et qui analysent les grandeurs mesurées à l'entrée de ce dernier, actionnent, lorsque des seuils de réponse supérieur ou inférieur correspondant aux plages concernées sont atteints, un commutateur de plage de mesure qui accouple ou isole de l'appareil la gamme de mesure qui convient.L'invention fournit un moyen pour réali-ser un dispositif de commutation automatique des plages de mesure qui sélectionne à tout moment la gamme la plus favorable, avant meme ou pendant la mesure en cours. Dans ces conditions, la commutation peut être effectuée assez rapidement pour que la mesure et sa précision ne soient pas affectées. La commutation est donc entièrement indépendante du dEroulement de la mesure et elle n'est commandée que par la grandeur mesurée elle-même. L'invention est -expliquée de façon plus détaillée à propos d'un exemple d'exécution, avec référence au dessin annexé. Dans cet exemple d'exécution illustré par la figure, le nombre des plages de mesure pour l'enregistrement d'une grandeur est limite à deux. Aux entrées El et E2 est appliquée une tension U qui correspond à la valeur de la grandeur mesurée. Par l'intermédiaire de résistances de mesure 1 et 2, la tension U parvient à l'entrée d'un appareil de mesure 6, les résistances 1 et 2 formant une plage de mesure inférieure pour la tension U. La rE- sistance de mesure additionnelle 3, pour la seconde plage supérieur, peut être mise en circuit par le commutateur de plage de mesure 5. Les résistances de mesure 1 à 3 constituent un diviseur de tension.En parallèle avec les entres El et E2 est monté un indicateur électronique de valeur limite 4 qui ferme le commutateur de plage de mesure 5 et couple la seconde plage de mesure à l'appareil 6 lorsque la valeur limite supérieure de la plage de mesure inférieure est dépassée . Le même indicateur de valeur limite 4 ouvre le commutateur de plage de mesure 5 lorsqu'on se trouve en deça de cette valeur limite. L'hystérèse de l'indicateur de valeur limite 4 est calculée de façon à empêcher une commutation hésitante lorsque la valeur mesurée se maintient à la limite des plages de mesures.De préférence, le commutateur de plage de mesure 5 est réalisé sous la forme d'un commutateur à semi-conducteur qui est commandé par l'indicateur de valeur limite 4. L'enregistrement des valeurs mesurées par l'appareil 6 peut s'effectuer analogiquement ou numériquement, par exemple au moyen d'un instrument à cadre mobile ou d'un convertisseur analogique/numérique ; dans ce dernier cas, le convertisseur analogique/numérique peut être un convertisseur de tension/fréquence associé a un dispositif de comptage de ses impulsions de sortie. On obtiendra donc, aux sorties Al et A2 de l'appareil de mesure 6, une valeur codée numériquement, proportionnelle à la grandeur d'entrée (grandeur mesurée), cette valeur pouvant être par exemple imprimée sur cartes ou visualisée par des chiffres lumineux. Un exemple d'application du dispositif de l'invention est la mesure de la tension de sortie d'un redresseur à caractéristique carrée. La tension de sortie U doit être mesurée pendant une minute et sa valeur moyenne doit être élaborée. L'appareil de mesure 6 est un voltmètre numérique. Pendant la durée de la mesure, la valeur mesurée varie à plusieurs reprises, selon les circonstances, entre les limites 0,003 Vet 6 V. Afin que le voltmètre numérique puisse enregistrer la grandeur mesurée avec une précision suffisante, il est prévu deux plages de mesure (résistances 1, 2 et résistances 1, 2, 3). Le seuil de commutation de l'indicateur de valeur limite 4 se situe aux alentours de 0,3 V. Le convertisseur tension/fréquence forme une séquence d'impulsions proportionnelle à la tension d'entrée, le nombre des-impulsions successives par unité de temps augmentant lorsque la tension croît.Pour chaque valeur de mesure qui varie, on obtient donc une valeur moyenne, étant donné que la fréquence de la séquence d'impulsions varie avec les variations rapides de la tension d'entrée. Pour les deux plages de mesure, la valeur finale et la valeur initiale de la tension d'entrée de l'appareil de mesure 6 sont les mêmes, ce qui a pour conséquence que la fréquence de la séquence dtimpulsions correspondant à la valeur initiale de la tension d'entrée de la plage de mesure supérieure par exemple est très nettement inférieure à la fréquence de la séquence d'impulsions correspondant à la valeur finale de la tension d'entrez de la plage de mesure inférieure. Mais étant donné que la fréquence de sortie du convertisseur tension/ fréquence doit être proportionnelle à la tension d'entrée sur toute l'étendue des deux plages de mesure, elle est en outre démultipliée, dans la plage de mesure inférieure, dans le rapport 10/1 avant d'être dirigée vers un compteur de résultat (non représenté) par l'intermédiaire d'un circuit de porte (non représenté non plus).L'indicateur de valeur limite 4 neut commander cette démultiplication de fréquence additionnelle dans la plage de mesure inférieure par l'intermédiaire d'un autre commutateur électronique 5' (indiqué en traits discontinus dans l'appareil de mesure 6 dans la figure). Outre la commutation de la plage de mesure, l'indicateur a donc pour rôle de procéder à une démultiplication de fréquence lors du passage à une plage de mesure inférieure et à une multiplication de fréquence lors du passage d'une plage de mesure inférieure à une plage supérieure. I1 est du reste bien entendu que le mode de réalisation de l'invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour la commutation automatique d'un appareil de mesure qui enregistre une grandeur mesurée électrique sur une plage de mesure qui correspond à cette grandeur, caractérisé par le fait- que, pendant ou avant la mesure, des indicateurs électroniques de valeurs limites (4), qui sont affectés aux différentes plages de mesure de l'appareil (6) et qui analysent les grandeurs mesurées à l'entrée (El, E2) de ce dernier, actionnent, lorsque des seuils de réponse supérieur ou inférieur correspondant aux plages concernées sont atteints, un commutateur de plage de mesure (5) qui relie l'appareil de mesure (6) à la plage de mesure qui convient ou l'en isole. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'hystérèse de l'indicateur de valeur limite (4) est calculée de façon à éviter une commutation hésitante lorsque la valeur mesurée se maintient de façon sensiblement constante à la limite de commutation entre deux plages de mesure. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé p le fait que l'enregistrement de la valeur mesurée par l'appareil de mesure (6) s'effectue analogiquement ou numériquement, par exemple au moyen d'un instrument à cadre mobile ou d'un convertisseur analogique/numérique. 4.- Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que le convertisseur analogique/numérique est un convertisseur tension/fréquence dont les impulsions de sortie peuvent être comptées dans un compteur. 5.- Dispositif selon la revendication 1 ou l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que l'indicateur de valeur limite (4) commande, en même temps qu'unie commutation de champ de mesure, une démultiplication de fréquence du convertisseur tension/fréquence, la fréquence pouvant être démultipliée dans un rapport déterminé à chaque commutation entre une plage de mesure supérieure et une plage inférieure.