Brevet FR2080913A1 — publié le 19711126

La présente invention se rapporte aux lecteurs de tracés et à leurs stylets, et elle concerne plus particulièrement un lecteur de tracés de nature à faciliter la transmission de trois paramètres différents à un enregistreur approprié. Selon la présente invention, un stylet pour utilisation dans un lecteur de tracés à dispositif diviseur de tension est caractérisé en ce qu'il comprend une pointe métallique destinée à prélever un potentiel sur le dispositif diviseur de tension, et une source de potentiel variable, isolée de la pointe métallique, sur laquelle peut être prélevé un potentiel prédéterminé. De préférence, le stylet comporte un interrupteur à contact chargé par un ressort agissant, quand la pointe du stylet,est enfoncée pour faire enregistrer le potentiel présent à la pointe du stylet. La source de potentiel variable portée par le stylet peut être par exemple, une résistance variable, telle qu'une colonne de grains de carbone ou de liquide résistant, ou une règle à coulisse électrique comportant un diviseur de tension linéaire tel qu'un potentiomètre. La source est de préférence une règle à coulisse électrique comportant un fil ou ruban résistant, sur laquelle le potentiel préfixé est prélevé au moyen d'un contact variable ou curseur. La règle électrique peut éventuellement comprendre une série d'éléments conducteurs espacés, enrobés dans une bande de matière polymère ayant une résistivité nettement supérieure à celle des éléments conducteurs, et etre par exemple du genre décrit dans le brevet français NO 1587 885. L'invention concerne encore un lecteur de tracés comportant, d'une part un dispositif diviseur de tension formé d'un ensemble d'éléments conducteurs, espacés dans un même plan, enrobés partiellement au moins dans une feuille en matière polymère de résistSvité nettement supérieure à celle des éléments conducteurs, ces éléments pouvant etre incorporés à un circuit électrique de l'une ou l'autre de deux manières pour permettre d'établir suivant l'une ou l'autre de deux directions un gradient de potentiel sur la totalité ou sur une partie choisie de la surface de la feuille et, d'autre part, au moins un stylet conducteur de 1' électricité présentant une pointe métallique destinée à toucher une zone locale de ladite surface de la feuille pour faire apparaître la différence de potentiel entre cette zone et un potentiel de référence ou potentiel nul, ledit stylet comportant une source de potentiel variable sur laquelle on peut prélever un potentiel prédéterminé. De préférence, la résistivité de la matière polymère, par exemple un caoutchouc thermoplastique, est comprise entre 101/1 et 104. ohm-cm, c'est-à-dire très supérieure à celle des éléments, qui est de l'ordre de 10 5 ohm-cm. Les éléments sont de préférence des chevilles ou goujons métalliques, à tête élargie enrobée dans la matière polymère. On peut prévoir un agencement de commutation approprié permettant d'établir entre les éléments l'un ou l'autre de deux groupes ou modes d'interconnexion. L'agencement de commutation permet en outre de modifier le potentiel appliqué à chaque élément ou groupe d'éléments. De préférence, les éléments sont reliés ensemble à travers des résistances, interposées à raison d'une entre chaque paire d'éléments connectés. Lorsque des résistances sont interposées entre éléments voisins, les éléments peuvent être montés en un réseau comportant une résistance entre chaque paire d'éléments connectés et être, par exemple, uniformément répartis suivant un motif carré ou rectangulaire, chaque élément étant relié par une résistance aux quatre éléments voisins, sauf sur les bords du réseau. Quand les éléments sont ainsi montés en réseau, un gradient de potentiel peut être établi, en travers de la surface de la feuille, suivant une direction donnée qui dépend de la configuration du réseau et du point d'application du potentiel.Dans le cas d'un réseau simple, à motif carré ou rectangulaire, on peut établir un gradient de potentiel suivant une direction en appliquant le potentiel entre deux cotés opposés du carré ou du rectangle et suivant une direction orthogonale à la précédente en provoquant par commutation l'application du potentiel entre les deux autres côtés opposés du carré ou rectangle. On obtient ainsi aisément un-dispositif diviseur de tension pouvant fonctionner suivant deux axes, l'axe des X et l'axe des Y. Les résistances ont de préférence des valeurs ohmiques fixes, définies avec précision. Le gradient de potentiel établi peut etre uniforme ou varier suivant toute fonction mathématique ou physique, par exemple logarithmique. On peut établir la fonction désirée en faisant varier, entre un premier point de la surface de la feuille et un second point de cette surface espacé du précédent, l'un ou plusieurs des facteurs suivants : traire trasversale de la feuille,l'espacement entre éléments ou groupes (par exemple rangées) d'éléments, les valeurs ohmiques des résistances interposées entre éléments et la différence de potentiel entre éléments ou groupes d'éléments. La présente invention concerne encore un procédé pour l'analyse de la position d'un point, exprimée en coordonnées spatiales, à l'aide du lecteur de tracés décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'on établit le gradient de potentiel désiré suivant une première direction sur la totalité ou sur une partie choisie de la surface principale du dispositif diviseur de tension, on place le stylet sur ce diviseur, en un endroit correspondant aux coordonnées dudit point suivant deux axes, de façon que la pointe métallique du stylet touche la surface du diviseur de tension et y prélève une tension représentative de la coordonnée du point suivant le premier axe, on établit le gradient de potentiel désiré suivant une seconde direction normale à la première sur la totalité ou la partie choisie de la surface principale du diviseur de tension, on prélève à l'aide du stylet, sur le diviseur de tension, une tension représentative de'la coordonnée du point suivant le second axe, on prélève sur la source de potentiel variable du stylet une tension représentative de la coordonnée du point suivant le troisième axe, et on transmet les trois tensions ainsi obtenues à un récepteur, tel qu'unvoltmètrc ou un enregistreur numérique. On peut utiliser l'invention pour analyser un tracé ou un diagramsne ou encore, par exemple, pour porter sur une carte, les positions successives d'un avion, en représentant la latitude et la longitude par les coordonnées X et Y et l'altitude de l'appareil par la coordonnée Z. On décrira maintenant, à simple titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention, en se référant au dessin annexé, sur lequel La figure 1 est une vue en coupe d'un fragment du dispositif diviseur de tension la figure 2 est une vue schématique en plan du dispositif diviseur de tension la figure 3 illustre en perspective l'utilisation du stylet dans un lecteur de tracés. Le lecteur de tracés décrit à titre d'exemple permet de transmettre de l'information, représentée par les deux paramètres X et Y, d'une carte géographique ou autre, ou d'un tracé porté sur un graphique ou un abaque, à un enregistreur approprié, par exemple un voltmètre, tout en transmettant aussi à celui-ci, au moyen du stvlet, de l'information représentée par le paramètre Z. Le dispositif diviseur de tension représenté sur les figures 1 et 2 est construit sur un panneau isolant du genre portant des circuits électroniques (par exemple tel que le "Veroboard" de la Vero-Electronics Limited), percé d'une multiplicité de trous répartis en carrés avec un pas d'environ 5 mm. On insère de petites chevilles métalliques 2, à tête plate 3, dans un panneau isolant crr environ 18 cm de côté, en les espaçant de 25 mm et en laissant leurs têtes dépasser d'environ 1,6 mm la surface du panneau. On relie ces chevilles ensemble, sur l'envers du panneau, en leur soudant un réseau quadrillé de résistances 12 de 10 ohms (+ 2 /0). On enrobe ensuite le réseau résistant dans une couche de matière thermoplastique 13 non conductrice, puis on moule sur la face supérieure 4 du panneau une feuille 5, de 3,2 mm d'épaisseur, de caoutchouc thermoplastique conducteur qui recouvre complètement les têtes des chevilles métalliques. Ce caoutchouc peut avoir la composition suivante Constituants Parties en poids ITintol 1500 (International Synthetic Rubber Co) 23 "Butakon 8551" (I.C.I. Ltd.) 54 "Butakon 7001" (I.C.I. Ltd.) 23 Noir de carbone "Vulcan S.C.1, 80 Ce dispositif diviseur de tension est relié comme représenté sur la figure 2 à un circuit de commutation simple permettant d'appliquer une tension provenant d'une source 10 tantôt de l'axe des X à l'axe des Y et vice-versa. Ce circuit comprend deux charnels de résistances 8 et 9 qui longent, l'une, un côté parallèle à l'axe des Y et l'autre un côté parallèle à l'axe des X, ainsi qutun commutateur 7. En agissant sur le commutateur 7, on peut appliquer la tension provenant de la source 10 à l'une ou l'autre channe de résistances pour établir à la surface du diviseur de tension un gradient de potentiel dirigé à volonté suivant l'axe des X ou celui des Y. Un stylet 6 (figure 3) est formé d'une aiguille en acier 13, chargée par un ressort, coulissant dans un corps cylindrique 14 en "Tufnol". Le tronçon supérieur 15 du corps de stylet contient un potentiomètre à plusieurs spires connu en 90i (non représenté) dont on peut régler le curseur en faisant tourner le sommet moleté 16 du stylet. Une graduation (non représentée) indique la position du curseur. Un contacteur (non représenté), monté dans le stylet 6 et commandé par l'aiguille à ressort 13, provoque l'enregistrement de la tension recueillie par le stylet. Le stylet est relié par un câble 17 convenable à trois enregistreurs x, y et z. Pour utiliser le lecteur de tracés, on place par exemple, sur la surface 11 de la feuille en caoutchouc conducteur du diviseur de tension D montré sur la figure 2, un abaque ou un graphique 18 dont on fait coïncider les axes des X et des Y avec ceux de la feuille. On fait tourner le sommet 16 du stylet 6 jusqu'à ce que la graduation indique que le curseur du potentiomètre à plusieurs spires a pris une position représentative de la coordonnée Z. On agit sur le commutateur 7 pour établir un gradient de potentiel suivant l'axe des X de la feuille. On presse alors la pointe du stylet sur l'abaque ou le graphique pour qu'elle pénètre dans ce document afin d'établir un contact électrique avec la feuille, puis on fait afficher ou enregistrer la tension recueillie par le stylet sur un montage récepteur ou un enregistreur approprié. On établit ensuite le gradient de potentiel suivant l'axe des Y, sans qu'il soit nécessaire de retirer le stylet de la feuille, et on enregistre aussi la nouvelle tension captée par le stylet. On établit alors un gradient de potentiel sur le potentiomètre à spires incorporé au stylet et l'on fait recueillir par le curseur et transmettre au stylet la tension correspondant à la coordonnée Z. Cette troisième tension captée par le stylet est aussi enregistrée. Par un étalonnage approprié, on fait en sorte que les tensions captées par le stylet soient représentatives des grandeurs physiques portées sur l'abaque ou graphique. REVENDICJiTIONS 1.- Stylet pour utilisation dans un lecteur de tracés à dispositif diviseur de tension, caractérisé en ce qu'il comprend une pointe métallique destinée à prélever un potentiel sur le dispositif diviseur de tension, et une source de potentiel variable, isolée de la pcinte métallique, sur laquelle peut être prélevé un potentiel prédéterminé. 2.- Stylet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un interrupteur à contact chargé par un ressort agissant quand la pointe du stylet est enfoncée pour faire enregistrer le potentiel présent à la pointe du stylent. 3.- Stylet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la source de potentiel variable consiste en une résistance variable. 4.- Stylet selon la revendication 3, caractérisé en ce que la résistance variable est une colonne de grains de carbone. 5.- Stylet selon la revendication 3, caractérisé en ce que la résistance variable est une colonne de liquide résistant. 6.- Stylet selon la revendication n ou 2, caractérisé en ce que la source de potentiel variable est une règle électrique comportant un diviseur de tension linéaire. 7.- Stylet selon la revendication 6, caractérisé en ce que la règle électrique comprend un fil ou ruban résistant, le potentiel prédétermino étant prélevé sur la règle par un curseur. 8.- Stylet selon la reventication 6, caractérisé en ce que la règle électrique comprend une série d'éléments conducteurs espacés, enrobés dans une bande de matière polymère ayant une résistivité nettement supérieure à celle des éléments conducteurs. 9.- Lecteur de tracés, caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, un dispositif diviseur de tension formé d'un ensemble d'éléments conducteurs, espacés dans un même plan, enrobés partiellement au moins dans une feuille en matière polymère de résistivité nettement supérieure à celle des éléments conducteurs, ces éléments pouvant être incorporés à un circuit électrique de l'une ou l'autre de deux manières pour permettre d'établir suivant l'une ou l'autre de deux direction s un gradient de potentiel sur la totalité ou sur une partie choisie de la surface de la feuille et, d'autre part, au moins un stylet conducteur de l'électricité présentant une pointe métallique destinée à toucher une zone locale de ladite surface de la feuille pour faire apparaltre la différence de potentiel entre cette zone et un potentiel de référence ou potentiel nul, ledit stylet comportant une source de potentiel variable sur laquelle on peut prélever un potentiel prédéterminé. 10.-Lecteur de tracés selon-la revendication 99 caractérisé en ce que la résistivité de la matière polymère est comprise entre /10'1 et 104 ohm-cm. a Lecteur de tracés selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend des résistances par lesquelles les éléments peuvent être connectés, interposées à raison d'une entre chaque paire d'éléments à relier. 12.- Lecteur de tracés selon la revendication 11, caractérisé en ce que les éléments sont montés en réseau, avec interposition d'une résistance entre chaque paire d'éléments connectés. 13.- Lecteur de tracés selon la revendication 12, caractérisé en ce que les éléments sont uniformément répartis suivant un motif carré ou rectangulaire, chaque élément étant connecté par une résistance aux quatre éléments voisins, sauf sur les bords du dispositif. 14.- Lecteur de tracés selon l'une quelconque des revendications 11, 12 ou 13, caractérisé en ce que les résistances ont des valeurs ohmiques fixes nettement définies. 15.- Lecteur de tracés selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce qu'on fait varier le gradient de potentiel qui peut s'établir entre des endroits espacés de la feuille selon une fonction désirée, en faisant varier 1'aire transversale que la feuille présente entre les deux endroits. 16.- Lecteur de tracés selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, caractérisé en ce qu'on fait varier le gradient de potentiel qui peut s'établir entre des endroits espacés de la surface de la feuille suivant une fonction désirée en faisant varier l'espacement des éléments entre les deux endroits. 17.- Lecteur de tracés selon l'une quelconque des revendications 11, 12, 13, 14 ou 16, caractérisé en ce qu'on fait varier le gradient de potentiel qui peut s' établir entre des endroits espacés de la feuille suivant une fonction désirée en faisant varier les valeurs ohmiques des résistances reliant les éléments situés entre ces deux endroits. 18.- Lecteur de tracés selon l'une quelconque des revendications 9 à 17, caractérisé en ce que les éléments sont des chevilles ou goujons métalliques enrobés dans la matière polymère. 19.- Lecteur de tracés selon la revendication 18, caractérisé en ce que les chevilles ou goujons métalliques présentent chacun une tête élargie noyée dans la matière polymère. 20.- Lecteur de tracés selon l'une quelconque des revendications 9 à 19, caractérisé en ce qu'il comprend un agencement de commutation permettant d'établir entre les éléments l'un ou l'autre de deux groupes ou modes de connexion. 21.- Lecteur de tracés selon l'une quelconque des revendications 9 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend un agencement de commutation permettant de modifier le potentiel appliqué à chaque élément. 22.- Procédé pour l'analyse de la position d'un point, exprimée en coordonnées spatiales, à l'aide du lecteur de tracés selon l'une quelconque des revendications 9 à 20, caractérisé en ce qu'on établit le gradient de potentiel désiré suivant une première direction sur la totalité ou sur une partie choisie de la face principale du dispositif diviseur de tension, on place le stylet sur ce diviseur, en un endroit correspondant aux coordonnées dudit point suivant deux axes, de façon que la pointe métallique du stylet touche la surface du diviseur de tension et y prélève une tension représentative de la coordonnée du point suivant le premier axe, on établit le gradient de potentiel désiré suivant une seconde direction normale à la première sur la totalité ou la partie choisie de la surface principale du diviseur de tension, on prélève à l'aide du stylet, sur le diviseur de tension, une tension représentative de la coordonnée du point suivant le second axe, on prélève sur la source de potentiel variable du stylet une tension représentative de la coordonnée du point suivant le troisième axe, et on transmet les trois tensions ainsi obtenues à un récepteur tel que voltmètre ou un enregistreur numérique.