Brevet FR2075971A1 — publié le 19711015

L'invention se rapporte à un dispositif pour mesurer et afficher d'une manière analogique une fréquence d'entrée. Dans les dispositifs connus, la fréquence d'entrée est appliquée à un circuit de mise en forme d'impulsions qui délivre pour chaque période de la fréquence d'entrée une impulsion d'amplitude et de durée exactement définies à l'intention d'un circuit d'intégration adapté à en fournir la valeur moyenne. L'amplitude du signal de sortie du circuit d'intégration peut être indiquée au moyen d'un appareil de mesure analogique dont la lecture correspond à la fréquence d'entrée. Dans de tels dispositifs, le problème est la stabilisation de la durée des impulsions à intégrer lorsque la fréquence d'entrée varie dans de très larges limites de façon à demeurer en accord avec les exigences de précision requises. Les multivibrateurs monostables habituellement utilisés à cet effet sont sujets à des variations de température qui modifient la valeur des éléments déterminant la constante de temps du circuit et en conséquence, la durée des impulsions à intégrer. C'est un objet de la présente invention de réaliser un dispositif du type mentionné ci-dessus dans lequel la durée des impulsions à intégrer est parfaitement constante, complètement indépendante de la fréquence d'entrée et en outre, pratiquement non affectée par les variations de température. Selon l'invention, un dispositif pour résoudre le problème ci-dessus est caractérisé en ce qu'il comporte d'une part un générateur pour engendrer un train d'impulsions normalisées ayant une fréquence stable, au moins deux fois plus élevée que la fréquence d'entrée à mesurer la plus élevée et d'autre part un circuit-porte commandé par la fréquence d'entrée et adapté à laisser passer une desdites impulslons normalisées, d'amplitude constante vers un intégrateur, pour chaque période de la fréquence à mesurer. Si la fréquence à mesurer est trop élevée (ctest-à-dire si elle est plus élevée que la moitié de la fréquence du générateur) le dispositif est cependant capable de mesurer la fréquence d'entrée its lors qu'un diviseur de fréquence est disposé entre le générateur de fréquence d'entrée et la borne d'entrée du circult-porte. Dans la dencription qui va zuivre, l'expression "fréquence à mesurer" sigrifie la fréquence qui est effectivement appliquée à l'entrée de commande du circuit-porte, c'est-à-dirs que dans certains cas ce sera en -fait la fréquent 'entrée divisée par un facteur convenable. Avec le dispositif selon l'invention, ia alr-e de impulsions grer dépend ds la stabill ie la fréquence fu générateur d'impulsions et -elui ci d'une manière habituelle sera un générateur à quartz stabilisé, éventuclle- ment suivi par un étaye de division. Pour réaliser le circuit-porte on Prendra soin de faire en sorte que pour chaque période de la fréquence d'entrée une impulsion unique, mais entière et normalisée, soit appliquée à l'intégrateur. L'invention sera maintenant décrite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente le schéma d'une forme de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente le diagramme des impulsions qui se trouvent aux différents points du dispositif selon la figure 1; les impulsions désignées par des lettres majuscules eorrespondent sur le schéma de la figure 1 aux points respectivement désignés par des lettres minuscules. La tension périodique dont la fréquence doit être mesurée est appliquée à l'entrée d'un circuit bascule à seuil 10 de manière à engendrer des impulsions carrées d'une durée égale à la moitié de la période de la tension appliquée à son entrée. Un générateur de fréquence stabilisé par quartz 12 est en outre prévu qui fournit une fréquence de quelques centaines de kilocycles par exemple, cette fréquence étant divisée en 14 par un coefficient déterminé M. La fréquence du générateur et le coefficient de division dépendent de considérations pratiques. De toute façon, le train d'impulsions à la sortie de l'étage de division 14 devra avoir une fréquence au moins deux fois égale à celle de la tension d'entrée à mesurer.Ceci est nécessaire, comme cela sera indiqué ci-après, du fait du fonctionnement en interrupteur du circuit-porte qui a pour objet non seulement d'alimenter l'intégrateur mais également d'éviter de lui appliquer des impulsions mutilées ou multiples grâce à l'adjonction d'un circuit de blocage. Le train d'impulsions N à la sortie de l'étage de division 14 est appliqué à l'entrée de comptage d'une porte 16, laquelle est une bascule de type JK, et le signal sur la sortie Q de la bascule 16 est appliqué à un dispositif indicateur analogique 20 à travers un circuit intégrateur 18. Pour chaque période de la fréquence X à mesurer qui apparatt à la sortie de la bascule à seuil 10 (ou d'un diviseur de fréquence éventuellement disposé à la suite de cette dernière) une impulsion unique d'une durée égale à la période de l'oscillatIon carrée qui apparalt à la sortie de l'étage de division. 14, sera appliquée au circuit intégrateur 18. A cet effet, la fréquence X à mesurer est appliquée à l'entrée J1 de la porte 16. En outre, un circuit t de blocage 22 est prévu qui est également une bascule. JK. Son objet est de prévenir l'application de deux ou de plusieurs impulsions depuis la sortie Q de la bascule 16 vers l'intégrateur 18 pe@@@ la durée der impulsions X d'entré qui sont notatlement plus longues que le !impulsion N. Les connexions nitre 1-l porte i-, 1 bascule à seuil G, e circuit de blocage 22 apparaissent immédiatement sur le schéma de la figure 1 de telle sorte qu leur fonctionnement peut être expliqué dès à présent en référence aux diagrammes de la figure 2. Dans l'exemple décrit, la fréquence N du train d'impulsions normalisées est d'environ quatre fois la fréquence X à mesurer. Le train d'impulsions normalisées N commande les entrées de comptage C du circuit-porte 16 et du circuit de blocage 22. Le circuit de blocage 22, une fois placé à l'état actif, peut être remis à l'état passif uniquement pendant la durée des alternances négatives de la fréquence à mesurer X du fait de l'application du signal X à l'entrée conjuguée Kt qui empêche la remise à l'état passif riu circuit dc blocage 22.Puisque par ailleurs la sortie Q du circuit de blocage 22 est connectée à l'entrée J2 du circuit-porte 16, cette demnière peut être mise à l'état actif une fois seulement pendant la durée de l'alternance positive de a fréquence X puis remise à l'état passif par l'impulsion normalisée N qui suit.Une remise ultérieure à l'état actif qui résulterait de l'application d'une seconde impulsion venant de la sortie Q du circuit-porte 16 vers le circuit intégrateur 19 est ainsi évitée du fait que le circuit de blocage 22 est placé à l'état actif en même temps que le circuitporte 16 mais ne peut être remis à l'état passif pendant l'alternance positive de la fréquence à mesurer X, bloquant ainsi le aircuit-porte 16 du fait de la connexior. de sa sortie Q avec l'entrée J2 dudi circuit-porte. En effet, afin d'amener le circuit de blocage 22 à l'état actif en même temps que le circuit-porte 16, la sortie Q de ce dernier est connectée à l'entrée de commande d'état. actif dudis circui@ de blocage. La mise à l'état passif du circuit de blocage est effectuée par la première impulsion normaliséc N qui zui tla fin de l'alterpance positive de la fréquenes X à mesurer. Le potenti2l zéro qui est en permanence pré@@@@ sur l'en@@@@ @@@@@ @@@@ blocage 22 empâche dr@ estremise à l'é@@@@@f @@@@@@ @@@@@ @@@@@ dart l'al@ernance négative le la fréquen@@ d'entrée X. Les baceules JK pe peuvent ôtre placé@@ à l'état a@tif qu'après une période de préparation @'erviron 10 panosecondes, de telle @@@@ qu'un éventuel décalage entre les fronts avant des impulsions X et N @@ permet pas l'application d'une impulsion N mutilée à la bascule 16 mais exclusivement l'ampli cation @'impulsions N entières et sans @@@ orsions. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure et d'indication analogique d'une fréquence d'entrée fournie par une source au moyen d'un circuit d'intégration établissant la valeur moyenne d'impulsions stabilisées en amplitude et en durée, caracté risé en ce qu'il comporte d'une partrun générateur pour engendrer un train d'impulsions normalisées ayant une fréquence stabilisée au moins deux fois plus élevée que la plus haute fréquence à mesurer et d'autre part, un cir cuit-porte commandé par la fréquence d'entrée, adapté à laisser passer une impulsion normalisée d'amplitude stable vers. le circuit intégrateur, une fois pour chaque période de la fréquence à mesurer. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur est du type à quartz stabilisé. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le train d'impul sions normalisées est produit par division de la fréquence du générateur à quartz. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un diviseur de fréquence disposé entre la source de fréquence d'entrée et ledit circuit-porte, ledit diviseur ayant un coefficient de di vision variable. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit-porte comprend une première bascule de type JK dont entrée de comptage reçoit le train d'impulsions normalisées, la sortie étant connectée à l'entrée du circuit intégrateur. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la sortie d'un circuit de blocage est connectée à l'entrée J de la bascule JK mentionnée ci-dessus pour empêcher la délivrance à l'intégrateur de plus d'une impul sion normalisée par période de la fréquence d'entrée. 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le circuit de blocage est une seconde bascule de type JK. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la sortie du générateur d'impulsions normalisées est @oenectée à l'entrée de comptage des deux bascules rie type JK ci--jessus, en ce que la sortie inversée Q de la deuxième bascule JK qui fonctions comme circuit de blocage est connectée à l'entrée J de la première bascule JK qui fonctionne comme circuit-porte et dont la sortie inversée Q est à son tour connectée à entrée de mise à l'état actif de la seconde bascule JK et que la fréquence à mesurer est ap pliquée à l'entrée J de la bascule du circuit porte et à l'entrée conjuguée K+ de la bascule du circuit de blocage.