Brevet FR2081207A1 — publié le 19711203

La présente invention concerne un dispositif de surveillance de la valeur d'une tension continue donnant une alarme lumineuse lorsque la valeur de la tension surveillée, normalement différente dans un sens de la valeur d'un seuil d'alarme, devient différente dans l'autre sens de cette valeur de seuil Le dispositif selon l'invention est plus particulièrement applicable à la surveillance de la tension fournie par une batterie d'accumulateurs en donnant une alarme lumineuse lorsque cette tension, par suite de -la décharge de la batterie, devient inférieure à celle du seuil préétabli Le dispositif de surveillance de la valeur d'une tension continue, selon l'invention, est caractérisé en ce qu'il comporte deux voyants lumineux de consommations d'énergie distinctes et branchées en série sur une source de tension d'alimentation, le voyant à consommation d'énergie inférieure étant alimenté par un circuit de commutation commandé par un circuit comparateur dont l'une des entrées reçoit une tension représentant la tension à surveiller, et dont l'autre est connectée à une source de tension de référence, ce circuit comparateur commandant le circuit de commutation dès que la tension à surveiller franchit un certain seuil préétabli, à l'aide de la tension de référence D'autres caractéristiques de l'invention apparaltront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement a titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels les Fig. 1A et 1B montrent des schémas simplifiés de deux variantes d'un dispositif de surveillance suivant l'invention la Fig. 2 est un schéma plus détaillé du dispositif de la Fig. 1A la Fig. 3 est un schéma représentant un montage pratique du dispositif de surveillance suivant l'invention Sur la Fig. 1A, on a représenté une première variante du dispositif de surveillance selon l'invention . Ce dispositif comporte un voyant lumineux d'alarme Va monté en série avec un voyant lumineux de contrôle Vc aux bornes d'une source d1alimen- tation 1 . Un circuit d'interruption 2 est monté en parallèle aux bornes du voyant de contrôle Vc . Ce circuit peut être commandé par un dispositif de déclenchement 3, lui-meme commandé par un circuit comparateur 4 .Ce dernier présente deux entrées 5 et 6 dont l'une reçoit une tension U, représentant la tension surveiller, et dont l'autre reçoit une tension de référence UR Les voyants' Va et Vc sont de consoemations différentesS de telle sorte que celui qui se trouve alimenté par le circuit dein- terruption 2 présente la consommation la plus faible out autrement dit, la résistance la plus élevée O Par conséquent9 lorsque le circuit d'interruption est ouvert, c'est le voyant Vc qui est allumé et,'dans le cas contraires ce dernier s'éteint et le voyant Va s'allume .Le comparateur 4 et lè circuit de déclenche- ment sont agencés de telle sorte que le circuit d'interruption 2 est fermé lorsque la tension U franchit un seuil préétabli par rapport à la tension de référence UR dans le sens de sa valeur inadmissible Par exemple D la tension U peut correspondre à la tension décroissante d'une batterie d'accumulateurs qui doit être rechargée ou remplacée lorsque sa tension descend en dessous d'une certaine valeur La Fig. 1B représente un dispositif de surveillance prati quement analogue a celui de la Fig. 1 à cette différence près, que le, circuit d'interruption 28 est normalement fermé, établissant ainsi normalement un circuit pour le voyant V qui9 -a dans ce cas, présente la consommation la plus élevée . Par contre le voyant d'alarmé Va ' normalement court-circuité est allumé dès que la tension U franchit le seuil prédéterminé,-alors que le voyant Vc est éteint Dans le dispositif de la Fig 2, qui correspond à celui de la Fig. 1A, le voyant d'alarme Va est monté dans l'une des branches d'un circuit multivibrateur 5 classique composé autour de deux transistors T1 et T2 , L'autre branche de ce multivibrateur peut également comporter un voyant d'alarme Va de meme consommation que l'autre voyant V .Le multivibrateur forme ainsi une centrale de clignotement dès que le voyant de contrôle V c est éteint, allumant et éteignant alternativement les deux voyants d'alarme Sur la Fig. 3, qui représente un mode de réalisation pra tique du dispositif de surveillance, la source d'alimentation 1 fournit elle-meme la tension US sont on désire surveiller la valeur . Le dispositif présente deux diviseurs de tension branchés en parallèlè au multivibrateur 5 et le voyant de contrôle V . Le premier' de ces diviseurs de tension se compose d'une résistance R2 et de deux diodes D1 et D2 en série aux bornes desquelles apparait une tension de référence UR (point R > qui, en utilisant la partie convenable de la caractéristique des diodes, est fixe par rapport à la tension US à surveiller . L'autre diviseur de tension comprend dans l'ordre d'une résistance R3, une diode de Zéner Dz, un potentiomètre R4 et une résistance R5 .La tension U qui apparaît au curseur (point M) du potentiomètre R4 varie proportionnellement avec la tension de la source 1 , dès lors que cette tension dépasse le seuil de la diode Zéner Dz . I1 est à noter que la diode de Zéner a ainsi pour but d'étaler la plage utile de réglage du seuil d'alarme du dispositif suivant l'invention Un transistor T4 remplissant la fonction d'un comparateur reçoit sur son collecteur la tension fixe UR et sur sa base la tension U provenant du curseur du potentiomètre R4 Le circuit collecteur-émetteur du transistor T4 est connecté à la base d'un autre transistor T3 de type opposé à celui du transistor T4 et remplissant la fonction de circuit commutateur .Son circuit collecteur-émetteur est connecté en parallèle aux bornes du voyant Vc Les composants du circuit de la Fig. 3 sont choisis de telle façon que les transistors T3 et T4 ne sont pas conducteurs tant que la valeur de la tension Us et, partant de la tension U, est supérieure à celle du seuil choisi Tant que le potentiel U du point M par rapport à la jonction N du voyant V c et de la résistance R1 est supérieur au potentiel fixe UR du point R par rapport au point N, le transistor T4 n'est pas conducteur et il s'ensuit que le transistor T3 est lui aussi a l'état non conducteur Lorsque la tension Us diminue, le potentiel U diminue tandis que le potentiel du point R reste constant, grace aux diodes D Lorsque la tension U est inférieure a la tension UR, le transistor T4 devient conducteur, la base du transistor T3 se trouve portée à un potentiel supérieur à celui de son émetteur, le transistor T3 devient conducteur et court-circuite le voyant de contrôle Vc . Simultanément, le courant traversant la résistance R1 croit et le potentiel du point N par rapport a la masse s'élève, ce qui verrouille fermement le transistor T3 dans l'état conducteur, étant donné que pour que l'ensemble revienne à l'état primitif, il faudra que la tension à surveiller Us remonte à la valeur du seuil d'alarme augmentée de la chute de tension sur la résistance R1 Dans les dispositifs décrits, le bon fonctionnement de l'ensemble est représenté par le voyant de contrôle allumé, tandis que la variation indésirable de la tension à surveiller est représentée par le clignotement des voyants d'alarme V . I1 est à noter que la fonction de signalisation d'alarme n'est nullement perturbée si le voyant de contrôle V c vient à griller . En effet, le multivibrateur 5 sera alimenté travers le transistor T lors d'un franchissement par la tension Us du 3 seuil fixé, malgré l'interruption du circuit du voyant V . On perd seulement le contrôle du bon fonctionnement du dispositif, lorsqu'il est en état de contrOle ou de "non alarme" . En outre, si l'un des voyants V a vient à griller, le multivibrateur continue à fonctionner, lorsqu'il est alimenté en allumant périodiquement l'autre voyant V . I1 est évident qu'en choisissant les valeurs des composants d'une façon appropriée, on peut déclencher l'alarme, lorsque la tension à surveiller franchit le seuil établi préalablement par une augmentation de sa valeur A l'aide du dispositif suivant l'invention, il est possible également de surveiller une tension dont la valeur varie autour d'une tension nominale et qui ne doit pas dépasser des valeurs maximale et minimale préétablies . A cet effet, il suffit de combiner deux dispositifs suivant l'invention en parallèle sur la source de tension à surveiller et de régler le premier sur la valeur minimale de la tension et le deuxième sur la valeur maximale de celle-ci R E V E N D I C A T I O N S l. Dispositif de surveillance de la valeur me tension électrique continue caractérisé en ce qu'il comporte n vo@@nt lumi- neux de contrôle (Vc. V'c) et un voyant de surveillance (Va, V'a) de consommation d'énergie distinctes et branchées an série aux bornen d'une source d'alimentation (1), un circuit interrupteur (2) branché en permanence aux bornes de celui des voyants lumineux qui a la consorrimation la plus faible, et -n circuit comparateur dont l'une des entrées recoit une tension (@) représentant la tension à surveilier et dont l'autre entrée est connectée à une source de tension de référence (UR) ce circuit comparateur commandant le circuit interrupteur lorsque la valeur de la tension à surveiller franchit un seuil préétabli 2.Dispositif de surveillance sui.vant la revendication '., caractérisé en ce aiie le circuit interrupteur (?) est normalement ouvert (Fig. '1A) et le voyant ayant la @ons@mmation la olus faible est un voyant de contrôle (Vc) alors que l'autre vovant est un voyant d'alarme (va) 3. Dispositi.f de surveillance suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit interrupteur (2) est normalement fermé (Fig. 1B > et le voyant ayant la consommation la plus faible est un voyant d'alarme (Va') alors aue autre voyant est un vovant de contrôle (Vc') 4. Dispositif de surveillance selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source d'alimentation (1) des deux voyants lumineux est une source à tension continue constituée par la tension à mesurer 5.Dispositif de surveillance selon les revendications 2 et 4 considérées dans leur ensemble, caractérisé en ee que la valeur du seuil préétabli est inférieure à la valeur nominale de la tension à surveiller. et le voyant de contrôle (V.) est monté en aval du avant d'alarme 6. Dispositif de surveillance selon les revendications 3 et 4 considérées dans leur ensemble, caractérisé en @e q'îe la valeur di! seuil préétabli est supérieure à la valeur nominale de la tension à surveiller et le voyant de contrôle (V'c) est monté en c amont du voyant d'alarme 7.Dispositif de surveillance suivant/l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit voyant (Va, Va') est monté dans l'une des branches d'un circuit multivibrateur (5) monté en série avec le voyant de contrôle (Vc, Vc') 8. Dispositif de surveillance suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est prévu un troisième voyant (Va) prévu dans l'autre branche du multivibrateur (5) o 9. Dispositif de surveillancp suivant l'une quelconque des revendicstions 4 à 8, caractérisé en ce que la tension (U) représentant la tension à surveiller (US) est fournie par un circuit diviseur de tension (R3, R4, R5, DZ) de préférence réglable, branché aux bornes de la source (1) dont la tension est à surveiller. 10. Dispositif de surveillance suivant/l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le circuit multivibrateur (5) est monté en série avec la source (1) de la tension à surveiller (US) et avec le voyant de contrôle (Vc) 11. Dispositif de surveillance suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la tension de rérérence (UR) est fournie par un circuit à diodes (D) branché en parallèle aux bornes dudit diviseur de tension (R. R4, R5, Dz). 12. Dispositif de surveillance suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit interrupteur est un transistor (T3) dont la base est connectée au circuit comparateur (3) et dont le circuit émetteur-collecteur remplit le rôle d'interrupteur 13. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérise en ce que le circuit comparateur est constitué par un transistor (T4j dont la base reçoit la tension (U) représentant la tension à sllrveiller (US) et dont le collecteur e-t ecnnecté-à la source (D) rie tension de/référence (UR), son émetteur étant relié audit dispositif d'interruption (2, T3) 1L. Disnositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que le diviseur de tension comprend une diode rie Zéner (DZ) ) dont la valeur de la tension de Zéner est au plus égale à celle du seuil tension de Zéner est au plus égale à celle du seuil d'aiarme d'alarme. 15. Dispositif de surveillance suivant l'une quelconque des revendieations 10 à li, caractérisé en ce qu'une résistance (R1) de valeur plus faible que celle des voyants lumineux (V@, V@) c est montée entre la source de tension (1) et le dispositif interrupteur (2, T4)