Brevet FR2094146A1 — publié le 19720204

La présente invention concerne les tachymètres. Plus précisément, elle concerne un appareil destiné à mesurer le déplacement relatif d~-'un objet utilisé comme source de signaux. L'appareil comprend deux dispositifs de balayage 5 destinés à produire deux signaux analogues du type d'un bruit, provenant de l'objet, mais décalés dans le temps, en fonction de la distance entre les dispositifs d'analyse, les signaux étant comparés par un dispositif indicateur qui donne un signal correspondant à l'intervalle de temps entre les deux signaux ^ reçus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente un circuit électrique d'un appareil 15 selon l'invention ; les figures 2 et 3 sont des graphiques, à colonnes en fonction du temps montrant les signaux de l'appareil de la figure 1 ; et la figure 4 représente des diagrammes montrant les varia-20 tions de tension dans l'appareil de la figure 1. Sur la figure 1, un objet 0 agissant comme source de signaux se déplace à une certaine vitesse qu'on veut mesurer. Deux dispositifs 1 et 2 d'analyse se trouvent au voisinage de l'objet, mais sans contact mécanique avec lui, à une distance 1 l'un 25 de l'autre. Ces dispositifs ont leur partie réceptrice de signaux tournée vers l'objet et ils fournissent deux signaux analogues du type d'un bruit, décalé s dans le temps. Le dispositif 1 est relié directement par un amplificateur F1 à une première entrée d'un amplificateur différentiel F3, le dispositif 2 étant 30 relié à une seconde entrée de l'amplificateur F3 par l'intermédiaire d'un amplificateur ~E2 et d'un discriminateur à retard B, et la sortie de l'amplificateur F3 est relié par l'intermédiaire d'un étage L de redressement à deux dérivations montées en parallèle. L'une des dérivations C-C1-R1 comprend un inter-55 rupteur C, un condensateur C1 relié à la terre et une résistance R1 ; la seconde dérivation D-C2-B2 comprend un interrupteur D, un condensateur G2 et une résistance E2. Les deux dérivations sont 71 20800 2 2094146 reliées chacune à une entrée d'un intégrateur I dont la sortie est reliée à un convertisseur analogique de fréquence A/F , puis à un dispositif indicateur 12 et^un circuit S de commande par impuisicrq/de la commutation du discriminateur et des in-5 terrupteur C et D ; cette dernière connexion est telle que le signal du second dispositif 2 subit électroniquement un décalage temporel qui correspond au décalage temporel Tm entre les deux signaux, qui est dû à la distance entre les deux dispositifs 1 et 2. Lorsque l'objet 0 se déplace à une vitesse 10 constante v, on observe un équilibre qui donne une certaine fréquence f à la sortie du convertisseur. Cette fréquence parvient à l'indicateur 12, directement étalonné pour donner la vitesse v. Le signal de fréquence parvient aussi au circuit S qui fournit de manière connue des séries d'impulsions dont 1 £T ^ la fréquence de répétition, la distance, la durée et le retard des impulsions sont déterminées à l'avance. On a indiqué, pour la fréquence f, quatre sortie A, B, C et D sur le dessin. Ces sorties agissent sur les dispositifs A, B, C et D de la figure 1, qui ne sont pas forcément des dispositifs classiques 20 de contact, mais peuvent comprendre des transistors ou d'autres dispositifs montés et choisis de manière différente. Sur le graphique de la figure 2, les zones hachurées indiquent les périodes où les dispositifs A, B, C et D ferment le circuit. Le graphique représente ce qui se produit dans le cas où l'objet 25 0 se déplace à une vitesse constante v, les signaux des dispositifs 1 et 2 étant décalés dans lg^fcemps de Tm = ^ . Le graphique montre clairement que, lorsque la plus grande partie du temps d'ouverture de circuit du contact A.s'est écoulée, les deux contacts B et C se ferment simultanément, le contact C restant 30 fermé pendant la moitié du temps de fermeture du contact B. Le contact D se ferme au cours de la moitié restante du temps de fermeture du contact B. Les tensions de C1 et C2 ont des valeurs qui représentent la valeur moyenne redressée de la différence entre les tensions d'entrée et l'amplificateur F3 35 lors de la fermeture des contacts C et D. Lorsque le retard T . G I do la fin ciu tomp3 de fermeture du contact A au milieu du temps de fermoture du contact C correspond au retard T dû à 71 20800 3 2094146 la vitesse v et à la distance 1, la tension du condensateur C1.est minimale, car les signaux présents aux entrées de l'amplificateur F3 correspondent. De façon analogue, la tension du condensateur C2 est minimale lorsque le retard Tg entre la 5 fin du temps de fermeture du contact A et le milieu du temps do fermeture du contact D est égal au retard dû à l'objet. lorsque T , eo T 0 diffèrent de T dans un sens ou dans l'autre. ei ed m ' la tension du condensateur associé est supérieure, comme le montrent les courbes des figures 4a et 4b. Sur ces diagrammes, 10 la graduation de l'axe x est proportionnelle à l'inverse de la fréquence f de commande, l'intégrateur P détecte la variation de la tension du condensateur qui varie comme le montre la figure 4c, lorsque la fréquence f.varie. Si la fréquence f est ainsi trop faible par rapport à la vitesse mesurée, l'in- 15 tégrateur a une tension d'entrée qui croit et sa tension de sortie croît, la fréquence f croissant alors et étant commandée à la valeur correspondant à la vitesse mesurée lorsque la courbe 4c recoupe l'axe, des abscisses, l'intégrateur cessant alors de modifier la tension de sortie. Grâce à la disposition des diffé- 20 rents contacts, on réalise un retard. Te électroniquement, comme le montre la figure 2 qui,,à l'état d'équilibre,correspond au retard T dû à la vitesse v et à la distance 1. m Si la distance de l'objet 0 croît, la tension d'entrée de l'intégrateur croit comme le montre la figure 4 et la tension 25 de sortie augmente, ainsi.que la fréquence, jusqu'à ce qu'elle atteigne la valeur correspondant à la nouvelle vitesse, le graphique de la figure 3> montre que plus l'intervalle entre les moments de fermeture des contacts est court, plus leur.retard électronique est court, ce qui correspond à 30 une vitesse v supérieure indiquée par le dispositif 12. Lorsque la vitesse v diminue, il se produit une augmentation correspondante du retard électronique T . v On a décrit un dispositif dans lequel le'signal du dispositif 1 parvient directement à l'entrée de l'amplificateur F3 par l'in-35 termédiaire de l'amplificateur 3?1. Selon une variante, qui convient dans certains cas, le signal du dispositif 1 subit aussi une discrimination et est mis en mémoire d'une manière quelconque. 71 20800 2094146 Le même ensemble S commande l'échantillonnage du canal, comme les commutateurs A, B, C, D,de manière que l'information échantillonnée par le dispositif 1 soit replacée à chaque décalage de l'entrée dans l'intégrateur I avec les interrupteurs 5 G et D. Il faut modifier la détermination des retards T ., © 1 e"k ^ de la figure 2, de manière à tenir compte des temps d'échantillonnage du signal du dispositif 1. De manière analogue, on peut traiter les signaux sous forme numérique ou sous forme analogique dans diverses parties du 10 dispositif en plaçant des convertisseurs de données numériques ou en données numériques des tensions correspondant aux signaux. On peut prévoir les divers ensembles de manière qu'ils traitent des signaux analogiques ou numériques. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et 15 représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention,qui est difini dans la revendication annexée. 71 20800 2094146 BEVEHDICATIOIf Dispositif de mesure du déplacement relatif d'un objet, utilisé comme source de signaux, du type qui comprend deux dispositifs d'analyse,destinés à fournir sans contact méca-5 nique avec l'objet deux signaux analogues du type d'un bruit, provenant de l'objet, mais décalégfaans le temps en fonction de la distance entre les deux dispositifs d'analyse, un dispositif indicateur comparant les signaux et fournissant un signal dépendant de l'intervalle de temps entre les deux signaux, carac-^ térisé en ce qu'un dispositif d'analyse est relié à une entrée d'un amplificateur différentiel puis à un étage d'amplification, l'autre dispositif étant relié à une entrée de l'amplificateur différentiel par l'intermédiaire d'un discriminateur à retard, en ce que l'étage redresseur est relié par deux dérivations 15 parallèles ayant chacune un interrupteur,à deux entrées d'un circuit d'intégration dont la sortie est reliée à un dispositif indicateur, un seul des interrupteursfétant fermé à la fois .étant fermé et chacun d'eux/au cours d'une partie de la periode pendant laquelle le discriminateur à retard est relié à l'entrée de l'am-20 plificateur différentiel, et en ce que le circuit d'intégration est relié à un circuit de commande par impulsions du dispositif d'ouverture et de fermeture du discriminateur à retard et des interrupteurs, de manière que le signal du second dispositif d'analyse subisse électroniquement un retard temporél correspondant 25 au décalage temporel existant entre les deux signaux et dû. à la distance entre les deux dispositifs d'analyse.