Brevet FR2016627A1 — publié le 19700508

La présente invention se rapporte u un circuit capable de aetecter i deux signaux alternatifs sont en phase ou en opposition de phase. Un tel détecteur trouve son application notamment dans des installations à bord de véhicules ferroviaires établissant une communication avec un poste central par le truchement d'une boucle constituée par un câble couplé magnétiquement avec des antennes ins tolláns sur le véhicule, ce câble présentant, à intervalles plus ou moins régu- liers, des points marquants tels que des croisements déterminant périodiquement, a mesure de la progression du véhicule, l'inversion de la phase du champ magnétique du câble agissant sur les antennes.En utilisant deux antennes espacées dans le sens longitudinal du câble, lorsque le point marquant rencontré se trouve entre celles-ci, elles délivrent des signaux en opposition de phase dont la comparaison permet de compter les points marquants et, par conséquent, de éter- miner la position du véhicule dans la zone délimitée par le câble. I1 va de soi que, pour que le comptage soit correct, le circuit détecteur de phase doit être insensible aux parasites, aux variations de niveau des signaux captés dues n leur affaiblissement progressif à mesure qu'on s'éloigne du point d'alimentation du câble, aux irrégularités du couplage entre les antennes et le câble, etc, ainsi qu'aux phénomènes transitoires se produisant au franchissement d'un point mar- quant et aux extrémités de la zone couverte par le cabale. Le détecteur de phase suivant l'invention répond à ces exigences; il est caractérisé en ce qu'il comprend un circuit multiplieur aux deux entrées duquel sont appliqués les deux signaux alternatifs dont la phase relative est à détecter, des moyens pour ne rendre ces signaux agissants qu a partir dTun seuil déterminé, ces moyens comprenant au moins un circuit à seuil disposé avant le circuit multiplieur et fournissant à sa sortie un signal rectangulaire d'amplitude constante, en phase avec le signal appliqué à l'entrée, lorsque ce dernier a une amplitude supérieure à un niveau déterminé, l'amplitude du signal de sortie devenant nulle lorsque celle du signal d'entrée tombe en-dessous de ce niveau, la sortie du dit circuit multiplieur étant reliée à entrée d'un filtre passe-bas dont la sortie est connec tée à un circuit de mise en forme conçu pour délivrer une impulsion chaque fois que sa tension d'entrée passe d'une valeur d'une polarité à une valeur de la polaité opposée en imposant un deuxième seuil pour l'un des signaux appliqués u l'entrée du détecteur de phase lorsqu'un circuit u seuil est utilise uniquement pour l'autre signal avant le circuit multiplieur, et pour être insensible aux fluctuations transitoires de cette tension d'entrée entre une valeur déterminée, d'une polarité ou de l'autre, et zéro. La description ci-après et le dessin annexe se rapportent a deux exemples particuliers de réalisation d'un détecteur de phase suivant l'invention. La figure 1 représente schématiouement un circuit fournissant un signal sa sortie S lorsque deux signaux alternatifs A et B aDDliqués respectivement a ses deux entrées E1 et E2 sont en opposition de phase et ne fournissant pas de signal de sortie slils osnt en phase. Ce circuit est destiné à la détection des points marquants constitués nar les croisements d'un câble installe dans une voie de chemin de fer et agi- sant sur deux antennes placées sur véhicule, oui fournissent les signaux A et 3.Il comprend deux circuits à seuil S1 et S2 qui sont pre- vus pour fournir des signaux de sortie A et B5 rectangulaires, d'anglitude cons s s tante lorsque les signaux d'entrée A et 3, sinusoldaux, ont une amplitude quelconnue supérieure un niveau de seuil déterminé, et d'amplitude nulle lorsque ces signaux d'entrée ont une amplitude inférieure a ce niveau. Les signaux A et s 3 sont en phase avec les signaux A et B; ils sont appliqués s un circuit multi s plieur M qui délivre un signal représentant le produit As B .B s s Lorsque les deux signaux A et B ont une amplitude supérieure aux niveaux de seuil respectifs des circuits Sî et S2, le circuit M donne un signal de sortie U si A et B sont en phase, en désignant par U la valeur absolue de l'amplitude des signaux A et B , et il fournit un signal de sortie -U s'ils sont en opposi s s tion de phase. Ce signal de sortie est nul si l'amplitude d'au moins un des deux signaux A et B est inférieur au niveau de seuil correspondant. La sortie du circuit multiplieur est connectée a l'entrée d'un filtre passebas F qui sert à éliminer les composantes résiduelles a la fréquence des signaux A et B dans le signal ae sortie du circuit multiplieur M et à limiter la bande passante de ce dernier signal a une largeur qui permette de détecter ses variations à la vitesse la plus élevée du véhicule au-dessus des points marquants du câble. La bande passante des filtres dont les antennes sont équipées est en effet généralement trop large. Le filtre F permet ainsi d'éliminer les parasites de durée brève dont l'amplitude serait au moins égale à l'amplitude minimum des signaux A et B et qui perturberait donc les signaux A ou B .Le signal à la s s sortie du filtre F peut prendre des valeurs + K,O ou -K, (K étant une constante) ainsi que des valeurs intermédiaires transitoires. Avant d'absorber un point marquant du câble, les deux antennes délivrant des signaux A et B en phase, de même amplitude supérieure au niveau de seuil des circuits S1 et S2, le signal la sortie du filtre F est + K. Lorsque la première antenne, passe sur le point marquant, son signal, soit A, tombe en-dessous du niveau de seuil et le signal a la sortie du filtre F tombe à zéro. Comme, à cet instant, il suffit de faibles parasites pour faire repasser le signal A au-dessus du niveau de seuil, le signal à la sortie du filtre F peut subir des fluctuations entre O et + K tant nue le signal A ntest pas franchement en-dessous de ce niveau, auquel cas le signal de sortie de F devient nul. Le point marquant étant franchi, la phase du signal A s'inverse et, lorsqu'il a tteint une amplitude supérieure au niveau de seuil, le signal à la sortie de F passe de O à -K en fluctuant éventuellement entre ces deux valeurs si des parasites interviennent.Lorsque la deuxième antenne passe au-dessus du point marquant, le même processus se reproduit pour le signal B, après quoi, les signaux des deux antennes étant remis en phase, la sortie de F reprend la valeur + K. Le signal de sortie du filtre F est appliqué 2 l'entrée d'un circuit de mise en forme D qui est conçu pour détecter le passage de ce signal d'une valeur positive a une valeur négative ou inversement sans tenir compte de ses variations transitoires éventuelles entre ces valeurs et zéro, et pour fournir, à chacune de ces détections, une impulsion de sortie qui est utilisée pour actionner un compteur totalisant le nombre de points marquants rencontrés et fournissant ainsi une indication de la position du train dans la zone définie par le râble. La figure 2 représente un circuit détecteur de phase plus simple que celui de la figure 1 mais fournissant un résultat identique. Ici, le circuit à seuil S1 est supprimé et le signal A est appliqué, t travers une résistance R1, au collecteur d'un transistor T tandis que le signal de sortie du circuit à seuil est appliqué, par l'intermédiaire d'une résistance R2, à la base de ce transistor et c'est la tension au collecteur qui est appliquée à l'entrée du filtre F et qui représente, ainsi qu'il est connu,le produit des deux signaux appliqués au transistor T. La sortie du filtre F est reliée à l'entrée d'un circuit H ayant une caractéristique hystérétique comme représentée a la figure 3.Le signal d'entrée EH, partant d'une valeur négative et évoluant vers les valeurs positives, le signal de sortie SH est nul jusqu'à ce que le signal d'entrée ait atteint une valeur +a pour laquelle ce signal de sortie prend la valeur U qui reste constante pour EH > +a. Si on fait retourner EH des valeurs positives vers les négatives, le signal de sortie reste égal à U jusqu' ce que EH ait atteint la valeur -a pour laquelle ce signal de sortie devient nul et reste nul pour des valeurs plus négatives de EH Le circuit H incorpore ainsi pour le signal A la fonction du circuit 55 seuil S1 supprimé. Le circuit détecteur de phase décrit ci-dessus est particulièrement insensible aux parasites d'origine électrique, notamment grace au fait qu'on impose un seuil aux signaux d'entrée et qu'on utilise un filtre a la sortie du circuit mul- tiplieur. FmYE143ICAIIC S. 1. Détecteur de phase, destiné en participer à identifier la similitude ou l'opposition de phase des sIgnaux alternatifs captés par deux antennes installées ord d'un véhicule ferroviaire et soumises 1 l'influence d'un cable disposé dans la voie, ce câble présentant des points marquants, tels que des croisements, produisant successivement une inversion de la phase du flux magnétique émis par le râble, caractérise en ce qu'il comprend un circuit multiplieur aux deux entrées auquel sont appliqués les deux signaux alternatifs dont la phase relative est à détecter, des moyens pour ne rendre ces signaux agissants qu'à partir d'un seuil déterminé, ces moyens comprenant au moins un circuit C seuil disposé avant le circuit multiplieur et fournissant a sa sortie un signal rectangulaire d' am- plitude constante, en phase avec le signal appliqué a l'entrée, lorsque ce dernier a une amplitude supérieure a un niveau déterminé, l'amplitude du signal de sortie devenant nulle lorsque celle du signal d'entrée tombe en-dessous de ce niveau, la sortie du dit circuit multiplieur étant reliée à l'entrée d'un filtre passe-bas dont la sortie est connectée à un circuit de mise en forme conçu pour délivrer une impulsion chaque fois que sa tension d'entrée passe d'une valeur d'une polarité à une valeur de la polarité opposée en imposant un deuxième seuil pour l'un des signaux appliqués à l'entrée du détecteur de phase lorsqu'un circuit à seuil est utilisé uniquement pour l'autre signal avant le circuit multiplieur, et pour être insensible aux fluctuations transitoires de cette tension d'entrée entre une valeur déterminée, d'une polarité ou de l'autre, et zéro. 2. Détecteur de phase suivant 1, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit seuil pour chacun des deux signaux d'entrée avant leur application au circuit multiplieur. 3. Détecteur de phase suivant 1, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit G seuil pour un seul des signaux d'entrée et en ce que le circuit de mise en forme est 2 caractéristique hystérétique de façon C incorporer la fonction du circuit C seuil non prévu pour l'autre signal d'entrée.