Brevet FR2106547A1 — publié le 19720505

L'invention concerne un dispositif de circuits pour réaliser une influence supplémentaire sur des grandeurs numériques converties en tensions électriques analogiques, avec emploi d'un convertisseur numérique-analogique dont l'entrée se compose d'ur réseau de commutateurs montés en parallèle, avec . chaque fois, des résistances d'évaluation associées dans un montage ensérie, inversement proportionnell aux valeurs de la grandeur numérique d'entrée dans le code employé, le réseau étant relié, par une ligne conduisant le courant total, à une résistance totalisatrice pour la prise, du c8té sortie, d'une tension de sortie analogique correspondant à la grandeur numérique d'entrée-et la tension du réseau appliquée étant maintenue constante. On connait dans de multiples modes d'exécutions, des convertisseurs numériques-analogiques pour la transformation de grandeurs numériques d'entrée codées en grandeurs analogiques de sortie. Une des exécutions connues fonctionne suivant le principe de l'addition de courant. Blle emploie une résistance de totalisation, à travers laquelle passe le courant total formé de courants partiels, et par l'intermédiaire de laquelle est prélevée la tension analogique de sortie. Dans ce cas, les courants partiels se produisent dans des branches parallèles d'un réseau, chaque branche se composant du montage en série d'un contacteur et d'une résistance d'évaluation. Les résistances d'évaluation sont étagées en dimension entre elles, de telle sorte que, quand les contacteurs sont fermés, les courants partiels passant à travers eux sont proportionnels aux grandeurs d'entrée numériques codées. Cela s'obtient par une proportionalité inverse entre les valeurs des résistances et les valeurs du code employé des grandeurs numériques d'entrée. la résistance de totalisation est raccordée par l'intermédiaire de la ligne conduisant le courant total, aux branches parallèles du réseau. Par l'intermédiaire de cette résistance, on nwlt prélever une tension qui est directement proportionnelle aucourxnttotal passant à travers la résistance de totalisation. riais les courants partiels formant le courant total ne constituent une mesure pour les résistances d'évaluation en circuit chaque fois, et, par conséquent, pour les grandeurs numériques d'entrée à convertir, que si la tension de réseau appliquée par l'intermédiaire de réseau constitué par les contacteurs et les résistances d'évaluation, est constante. Cette hypothèse n'est d'abord pa réalisée systématiquement, car, par l'intermédiaire de la résistance totalisatrice, il se constitue une chute de tension variable qui, en liaison avec une tension d'alimentation constante appliquée, empoche la constance de la tension de réseau. On connaît plusieurs méthodes pour surmonter dans une grande mesure, ou complètement, la propriété désavantageuse de cette forme d'exécution de convertisseurs numériques analogiques. Dans une première méthode, la valeur de la résistance totale est maintenue très petite par rapport à la valeur de la plus petite résistance d'évaluation, L tension de sortie analogique qui peut alors être prélevée par l'intermédiaire de la résistance totale exige ensuite un amplificateur pour son traitement ultérieur, par exemple comme grandeur de référence pour des installations de régulation. Malgrè la dépense liée à cela, la conversion reste entachée d'imprécision, car la tension analogique de sortie était déjà imprécise, ce qui ne peut pas être compensé par l'amplification suivante. Il se produit une erreur supplémentaire par le décalage du zéro de l'amplificateur. Dans une deuxième méthode, il est connu de superposer au courant total défectueux, avant-la résistance totalisatrice, un courant de correction dont la grandeur est une fonction quadratique de la grandeur du courant total. La dépense en appareils pour la formation de ce courant de correction croit avec la grandeur nécessaire du courant de correction, c'est-à-dire avec la grandeur croissante de la résistance totalisatrice choisie. Par suite, la renonciation à un amplificateur suivant le converties seur est, en définitive, liée à une dépense non économique. Dans une troisième méthode, on sait maintenir constante la tension de réseau appliquée au réseau en employant un montage de comparaison de tension, une jonction émetteur-collecteur en série avec la résistance totalisatrice, d'une part, et avec le réseau, d'autre part, étant commandée, par l'intermédiaire d'un amplificateur, par un montage de comparaison de tensions. les grandeurs numériques-de commande et les grandeurs analogiques commandées ne sont pas au même potentiel. Dans un système d'information, l'existence dlun potentiel de référence commun pour tous les signaux est importante pour la création de relations de tensions homogènoqclairement définies. flans ce but, lg potentie4de référence, réalisésde préférence sous forme de potentiel zéro, de tous les systèmes partiels ou montages partiels sont en général reliés entre eux. Cependant, la séparation existante, du ctté d'entrée et du côté sortie, des potentiels de référence créée un point de sectionnement à intérieur d'un système d'information, le convertisseur numérique analogique fonctionnant comme élément de ce système. De ce fait, il se produit, pour le fonctionnement pratique, des difficultés qui ne peuvent être surmontées que pour des dépenses supplémentaires. De plus, il est connu de modifier de façon étagée, en fonction de grandeurs numériques d'entrée choisies, la caractéristique linéaire de sortie d'un convertisseur numérique analogique en connectant des résistances entre la source de tension et le réseau de résistances d'évaluation. Les inconvénients de cette disposition sont la dépense proportionnelle au nombre d'étages choisis ainsi que la dépendance fixe des grandeurs analogiques de sortie: et des grandeurs numériques d'entrée en correspondance avec une caractdristi- que réglée. Toutes les dispositions décrites présentent l'inconvénient qu'il n'est pas prévu de possibilité de soumettre les convertisseurs numériques-analogiques .fonctionnant exactement suivant le principe de la totalisation des courants à une influence supplémentaire quelconque. la cause de cet état est la réalisation, habituellement séparée de la conversion numérique analogique exclusive,d'une part, et de l'influence supplémentaire sur les grandeurs de commande ou de réglage d'autre part. L'invention a pour but de réduire nettement la dépense nécessaire pour la réalisation séparée d'une influence supplémentaire sur des grandeurs de commande ou de réglage, sans nuire aux propriétés avantageuses d'une conversion numériqueanalogique précise. L'invention a pour but de créer un dispositif de circuits pour l'influence supplémentaire sur des grandeurs numériques converties en tensions électriques analogiques, en employant un convertisseur numérique analogique, dont l'entrée se compose d'un réseau de contacteurs monté en parallèle avec des résistances d'évaluation, disposées à chaque fois en série, inversement proportionnelles aux valences du code employé pour la grandeur numérique d' entrée, le réseau étant relié, par une ligne conduisant le courant total, à une résistance totalisatrice pour le prélèvement, du côté sortie, d'une tension de sortie analogique correspondant à la grandeur numérique d'entrée et qui est maintenue constante par la tension de réseau qui lui est appliquée, les éléments de montage employés pour obtenir une grande précision de la onversion numérique-analogique devant être utilisés dans une grande mesure pour la réalisation de l'influence supplémentaire, mais l'influence supplémentaire n'étant pas en dépendance fonctionnelle de la grandeur numérique d'entrée. le dispositif de l'invention est caractérisé en ce que, à la borne, éloignée du réseau, de la résistance totalisatrice est branchée la jonction émetteur-collecteur d'un transistor dont la base est commandée par un amplificateur totalisateur (aux entrées duquel est appliquée la tension de réseau). Une entrée est raccordée à une source de tension de référence, à la ligne conduisant le courant total ainsi qu'à un dispositif de guidage influencé par une grandeur de guidage, le réseau et la résistance totalisatrice se trouvent à un mQme potentiel commun. Il est alors avantageux que la résistance totalisatrice soit de plus reliée à un dispositif de compensation qui se compose d'une résistance de compensation et d'un montage en série, disposé en parallèle sur celle-ci, d'une source de tension de compensation et d'un dispositif de réglage. Suivant l'invention9 le montage est en outre spécialement constitué pour que le potentiel commun du réseau et de la résistance totalisatrice soit réalisé sous forme de potentiel zéro. L'influence supplémentaire, créee par le montage conforme à l'invention9 sur la tension analogique de sortie, par une grandeur de guidage, signifie qu'il est ainsi possible de multiplier finalement une grandeur numérique représentée par la grandeur d'entrée du montage du convertisseur, par une grandeur analogique, représentée par la grandeur de guidage. Cette possibilité peut atteindre une importance pratique considérable. Par exemple, une mise en prise manuelle arbitraire peut entre exécutée, s19 dans une machine d'usinage, la vitesse prédéterminée par une commande à programme provoque des phénomènes de résonnance et doit être déplacée des zones critiques dans des aones non critiques. Un autre exemple concerne une possibilité de commande adaptable dans laquelle est amenée forcément une valeur théorique de grandeur de commande programmée en vue des corrections nécessaires pour une optimalisation du procédé. L'invention est expliquée endétail ci-après à l'aide d'un exemple d'exécution. le montage correspondant est visible dans le dessin. Des contacteurs disposés en parallèle, réalisés sous forme de transistors 21.1...T1.4..à Tn.1....Tn.4 forment un réseau avec des résistances d'évaluation 8 R1, 4R1, 2R1, R1 à 8Rn, 4Rn, 2Rn, Rn montées en série sur leurs jonctions émetteurcollecteur. De façon correspondante à un code décimalbinaire employé, les bornes de la base des transistors T1.1 à Ton.4 sont reliées auxentrées de rang pair 1, 2, 4, 8 de tétrodes de rang décimal D1 à fin. le réseau est appliqué,d'un c8té,avec une borne A à une tension d'alimentation Us et de l'autre c8té, il est relié à une résistance totalisatrice Ra et à une borne E. Du coté éloigné du réseau, la résistance totalisatrice Ra est branchée sur la jonction émetteur collecteur d'un transistor T et va.en outre à une borne F. Le collecteur du transistor T est relié à une borne B à laquelle est appliquée la tension d'alimentation Us. La base du transistor T est reliée à la sortie d'un amplificateur totalisateur V, dont la première entrée va au c8té du réseau portant la borne A. Une deuxième entrée G de l'amplificateur est, d'une part reliée, par une résistance Pc, au c8té du réseau portant la borne E. DBautre part, une ligne parallèle va,en passant par une résistance Rd, de l'entrée G de l'amplificateur à la prise D d'un dispositif de guidage Rb, pouvant être influencé par une grandeur de guidage W, qui est disposé entre une borne C et le côté du réseau portant la borne A. Troisièmement, l'entrée G de l'amplificateur est reliée, par une résistance Re, à une borne K d'une source de tension de référence Ve, dont la deuxième borne est formée par le potentiel du c8té du réseau portant la borne b. Sur la borne F est en outre,branché un dispositif de compensation. Il est formé par une résistance de compensation Rh et un montage en série disposé parallèlement à celle-cr d'une source de tension de compensation Uh et d'un dispositif de réglage Rj. La résistance de compensation Ru et la source de tension de compensation Uh sont connectées sur une borne J, la source de tension de compensation Ur et le dispositif de réglage Rj sont connectés sur une borne H. La grandeur numérique d'entrée et la grandeur analogique de sortie sont amenées, par le conducteur portant le point de connexion E, au même potentiel qui > d'une façon avantageuse, est réalisé sous forme de potentiel nul. Le mode de fonctionnement est le suivant Les entrées de rang binaire 1, 2, 4, 8 chiffrées dans le code décimal binaire, des tétrades décimales D1 à Dn produisent dans les branches parallèles du réseau des courants partiels. Par suite des résistances d'évaluation 8R1 à Rn dimensionnées de façon inversement proportionnelle aux valeurs du code employé, la grandeur de ces courants partiels est une image analogique des grandeurs numériques se produisant à chacune des entrées. Les courants partiels forment un courant total qui passe par la résistance totalisatrice Ra.Par l'intermédiaire de la résistance totalisatrice Ra, il se produit une tension analogique de sortie Ua, non compensée, proportionnelle au courant total, pouvant entre prélevée entre les bornes E et B. À l'entrée G de l'amplificateur totalisateur V sont appliquées par l'intermédiaire de la résistance R2 branchée en amont, la tension de réseau, par l'intermédiaire de la résistance Rd, une tension de guidage Uf et par l'intermédiaire de la résistance Rc, la source de tension de référence Uc.Avec une grandeur numérique d'entrée zéro et un dispositif de guidage Rb se trouvant dans la position initiale, la tension appliquée à 11 entrée G de l'amplificateur est formée dans une-grandeur telle que, par l'intermédiaire de la résistance totalisatrice Ra et de la résistance de compensation Rh, on peut prélever aux bornes E et J une tension analogique de sortie compensée Ua de la grandeur zéro. En correspondance avec une grandeur numérique d'entrée différente de zéro, la tension de réseau varie, et par conséquent la tension appliquée à l'entrée G de l'amplificateur. Cette variation des grandeurs perturbatrices commande le transistor T fonctionnant comme organe de réglage d'une façon telle que la tension d'allmentation appliquée entre les bornes A et B subit une décomposition en tensions partielles, modifie detelle sorte que la tension de réseau est maintenue à une grandeur constante . Le réseau, l'amplificateur totalisateur V, le transistor T et la résistance totalisatrice Ra forment ainsi un circuit de réglage pour maintenir la tension constante. Une tension de guidage Uf dérivée de la po sition initiale du dispositif de guidage provoque de même à l'entrée G de l'amplificateur, une variation de tension des grandeurs perturbatrices. Celle-ci provoque également une commande du transistor T, mais,cette fois,comme élément d'une channe de commande, de telle façon que, slr la résistance totalisatrice Ra, il se constitue une chute de tension supplémentaire qui est proportionnelle à la variation de la tension de guidage Uf. la grandeur de guidage W agissant sur le dispositif de guidage Rb se trouve alors en dépendance quelconque, par exemple contin ou étagée e paramètres se trouvant en dehors de la grandeur numérique ci1entrée. De la façon décrite, il est formé par l'intermédiaire de la résistance totalisatrice Ra, une tension analogique se produisant avec deux composantes. Je circuit de réglage pour maintenir la tension constante permet, dans une configuration élargie, un réglage en cascade de la tension analogique de sortie Ua. Dans la mesure où les courants résiduels des transistors sont négligeables, la tension analogique de sortie U'a non compensée, pouvant étre prélevée, par l'intermédiaire de la résistance totalisatrice Ra, aux bornes E et F, n'est encore entachée d'erreur que par suite du courant de mesure dérivé du courant total, non disponible pour la constitution de la tension analogique de sortie Ua, amené par la résistance Rc à 11 entrée G de l'amplificateur. La compensation de celui-ci est assurée par la source de tension de compensation Uh, qui, en liaison avec le dispositif de réglage Rj, produit une tension par l'intermédiaire de la résistance de compensation Rh. Cette tension s'ajoute, avec la tension analogique de sortie non compensée U'a, à la tension analogique de sortie compensée Ua qui est prélevée aux bornes E et J. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDIChTIONS 1. Dispositif de circuits pour l'influence supplémentaire sur des grandeurs numériques converties en tensions électriques analogiques en employant un convertisseur numériqueanalogique, dont l'entrée se compose d'un réseau de contacteurs disposés en parallèle avec des résistances d'évaluation associées à chaque fois en série, inversement proportionnelle aux valeurs du code employé de la grandeur numérique d'entrée, le réseau étant relié par une ligne conduisant le courant total à une résistance totalisatrice, pour la prise du côté sortie d'une tension analogique de sortie correspondant à la grandeur numérique d'entrée, la tension de réseau appliquée par celui-ci étant maintenue constante, caractérisé en ce que, sur la borne éloignée du réseau de la résistance totalisatrice est branchée la jonction émetteur-collecteur d'un transistor, dont la base est commandée par un amplificateur totalisateur, aux entrées duquel est appliquée la tension du réseau, une entrée étant branchée à une source de tension de référence, à la ligne conduisant le courant total ainsi qu'à un dispositif de guidage influencé par une grandeur de guidage, le réseau et la résistance totalisatrice se trouvant à un même potentiel commun. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance totalisatrice est de plus reliée à un dispositif de compensation qui se compose d'une résistance de compensation et d'un montage en série, disposé en parallèle sur celle-ci, d'une source de tension de compensation et d'un dispositif de réglage. 3.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le potentiel commun du réseau et de la résistance totalisatrice est réalisé sous forme de potentiel séro .