Brevet FR2079251A1 — publié le 19711112

i 2079251 iv l'invention concerne un procédé pour la détermination sans équivoque du déphasage A entre deux signaux périodiques de fréquences égales ou presque égales, par la saisie et la sommation algébrique des passages par des valeurs mul-5 tiples entiers de 2 T » procédé dans lequel par amplification et écrêtage, les signaux d'entrée sont transformés en tensions rectangulaires, et l'intervalle de temps entre les flancs homologues de ces signaux rectangulaires sert de mesure pour le déphasage à l'instant considéré, les discontinuités survenant dans la durée 10 de ces signaux rectangulaires, lorsque les déphasages passent par des valeurs multiples de 2 Hf engendrant des signaux caractéristiques qui définissent aussi le sens dans lequel s'effectue le passage considéré par la valeur multiple de 2 Hf' , et qui peuvent être additionnés algébriquement et mémorisés, dans un compteur 15 pouvant compter dans les deux sens (compteur décompteur). Des procédés de mesure de déphasage fondés essentiellement sur ce principe ont déjà été proposés. L'article "Phasemetre numérique à grande vitesse" dans la revue "Electronic Engineering" d'avril 1968, pages 206 à 212, décrit un pha-20 semètre numérique pour la détermination de déphasages atteignant plusieurs fois (jusqu'à 15 fois) 2 . Le procédé est fondé sur une méthode de comparaison de temps, dans laquelle les informations de phase des deux canaux d'entrée passent par plusieurs couples d'éléments de retard, afin de permettre l'exten-25 sion de la gamme de mesure au-delà de 2 (voir figure J> de cet article). Ce n'est qu'après ces éléments de retard que la différence de phase est transformée en un signal modulé en largeur d'impulsions. Si les paires d'éléments de retard ne sont pas exactement apairées, cela intervient directement dans l'erreur de 50 mesure. De plus, le signal de sortie du convertisseur numérico-analogique, monté à la sortie du compteur-décompteur, est modulé en largeur d'impulsions. L'élaboration de la valeur moyenne en fonction du temps pour l'indication analogique s'effectue à l'aide d'un filtre passe bas. On effectue des inversions d'une bat-35 terie de condensateurs, en suivant la fréquence de répétition des signaux d'entrée du phasemètre. Ce filtre augmente le retard qui intervient dans la mesure de phase„ L'objet de la résente invention est de fournir un procédé de mesure de phase qui, comparativement à l'état 71 03554 2 2079251 actuel de la technique, se caractérise par un retard de mesure particulièrement faible, même pour la saisie de valeurs multiples de 2 r. et qui, dans les canaux sensibles à la phase, ne comporte pas d'éléments de retard susceptibles d'introduire des 5 erreurs de mesure. Le procédé de mesure de phase selon la présente invention est caractérisé en ce qu'à l'aide d'un circuit d'intégration et de maintien, on procède à une conversion de la durée d'impulsion en une hauteur d'impulsion et à une mémori-10 sation temporaire du signal modulé en amplitude résultant dans la partie mémoire de ce circuit, et lorsque la durée du signal modulé en amplitude dépasse un temps minimal critique correspondant à un déphasage minimal, temps minimal qui peut être fixé arbitrairement de manière à obtenir la saisie sûre des passages 15 par des valeurs multiples de 2 , et qui dans le cas limite peut aussi être égal à zéro, on déclenche 1*exécution des stades suivants du procédéo a) transfert retardé et mémorisation du signal modulé en amplitude, apparaissant à la sortie du circuit 20 intégrateur, à l'aide d'un circuit de scrutation et de maintien ; b) avant chaque transfert, comparaison d'amplitude entre la nouvelle valeur mesurée à la sortie du circuit intégrateur et l'ancienne valeur mesurée à la sortie du circuit de scrutation, à l'aide d'un détecteur de saute de ten— 25 sion avec un seuil de tension, auquel on compare la valeur absolue de la différence des amplitudes, le dépassement de ce seuil servant de critère poux 1'identification d'un saut de tension correspondant au passage par une valeur multiple de 2 Y ; c) lors de la détection, par le détecteur 30 de saut „ d'un saut d'amplitude correspondant au passage par une valeur multiple de 2 if, émission de signaux 3ur la sortie convenable du détecteur de saut, selon le ligne de la différence des amplitudes, ces signaux étant appliqués à 1'une des deux entrées du compteur-décompteur, où elles sont comptées, compte 55 tenu du signe. Ce procédé permet donc, d'une part, un accès direct au reste de la division, par 2T, du déphasage total, dépassant une valeur multiple de 2 , qui apparaît à la 71 03554 3 2079251 sortie du circuit de scrutation et de maintien sous la forme d'une tension proportionnelle au déphasage ; d'autre part cependant, on a aussi la somme algébrique des passages par des valeurs multiples de 2 r. qui est mémorisée dans le compteur-dé-5 compteur, et qui peut être utilisée directement sous la forme numérique. Enfin, avec la détection du temps minimal mentionné précédemment, on obtient qu'aucune information relative à un saut de tension ne peut être ni perdue, ni faussée, en cas d'une très petite variation de la phase au voisinage d'un passage 10 par une valeur multiple de 2*^ (ce point sera encore exposé ci-après plus en détail). L'invention sera expliquée maintenant plus en détail à l'aide des figures, qui représentent respectivement s Fig. 1 et 3j des diagrammes de tension 15 pour montrer l'obtention des signaux rectangulaires modulés en amplitude d'impulsions, à partir des signaux déphasés entre eox; Fig. 2, le schéma de principe d'un montage utilisé à cet effet ; Fig» 4, un exemple de réalisation d'un 20 montage possible pour la réalisation du procédé selon l'invention (schéma fonctionnel) ; Fi g. 3i un diagramme des impulsions pour expliquer le fonctionnement de l'exemple de réalisation selon la figure 4 ; 25 Fig. 6, la caractéristique de mesure du reste de la division (tension de sortie Y-, en fonction du dé- .El phasage) du dispositif représenté sur la figure 4 à titre d'exemple de réalisation ; Fig. 7, le schéma de principe d'un monta-30 gs possible pour la réalisation de la partie du discriminateur de largeur d'impulsion 10 de la figure 4, qui détermine le déphasage minimal critique & ^ MIN ; Fig. 8, un montage possible pour l'élément 13 qui commande les amplitudes ; 35 Fig. 9» le schéma de principe d'une réa lisation possible du détecteur de saut de tension ; Fig. 10, la caractéristique du détecteur de saut de tension selon la figure 9- 71 03554 2079251 Dans le diagramme en fonction du temps de la figure 1, A^ et B^ représentent les deux signaux déphasés entre eux, A pétant la différence de phase. Ag et sont les signaux rectangulaires obtenus à partir des précédents, par 5 amplification et ècrêtage (voir figure 2). La distance entre les flancs homologues (par exemple les flancs avant) correspond à la différence de phase A n •%£ - A l'aide d'un circuit de logique LG, comportant des éléments 10 bistables (voir figure 2) on transforme cette distance, selon les méthodes habituelles, en un signal rectangulaire C ou CC mo- -dulé en largeur d'impulsions (PWM), de durée convenable (on explique ci-après.la différence entre G et CG). Tl Sur la figure 1, on voit apparition normale. 15 du signal C modulé en largeur d'impulsions. Sur la première ligne de la figure 3j on "voit la suite d'impulsions C (la distancé entre les flancs avant est toujours égale à une.période T du signal) et, sur la deuxième ligne, on voit la suite d'impulsions CC. Cette dernière est formée par chaque deuxième impulsion C, de 20 sorte que la distance entre deux flancs avant de la suite CC est égale à 2T. Le circuit de logique LG- (figure 2) est réalisé de telle manière que, sur l'une de ses deux sorties, il fournit le signal CC modulé en largeur d'impulsions, et que cependant, sur la deuxième sortie il fournit en outre une impulsion rectangulai-25 re'W. Cette dernière est démarrée par chaque passage à zéro du signal A^, qui doit déclencher le début d'une impulsion de la suite C, mais non de la suite CC, après une temporisation dt ; chaque passage à zéro du signal B^ , qui doit déclencher la fin d'une impulsion dans la suite C et dans la suite CC, constitue 30 aussi la fin de l'impulsion pour W, même lorsque la distance entre les flancs homologues de et B2 devient trop petite pour faire apparaître des signaux C ou CC. Avec une très faible valeur du déphasage /X ^ , il peut arriver qu'aussi bien les impulsions C que les impulsions CC n'apparaissent pas, malgré l'e-55 xistence des passages par zéro de et de (ceci résulte de la valeur finie du temps de commutation du système de logique LG). Cette situation a été représentée, pour l'avant dernière période, sur la figure 3, lignes 1 et 2. Même dans ce cas, COÏ* 71 03554 5 2079251 5 10 15 20 25 50 55 I l r. i l'impulsion W doit apparaître de la manière qui a été définie plus haut. Grâce à la temporisation constante dt, le rapport d'impulsion de W ne prend pas des valeurs trop grandes. Au cas où aucun passage par zéro du signal 33^ ne vient mettre fin, au cours d'un intervalle de temps T du signal A^ , à une impulsion CC qui a commencé, le début suivant d'une impulsion C (figure 3) intervient dans le circuit de logique LG, pour que la largeur d'impulsion de CC n'excède pas la durée T. La figure 4 montre schématiquement un exemple de réalisation possible d'un montage pour la mise en oeuvre du procédé de mesure de phase selon l'invenrion. Le signal CC arrive sur l'entrée du circuit d*intégration et de maintien 1, à la sortie D duquel apparaît un signal modulé en amplitude, ce signal subsistant pendant un certain temps après la durée de l'intégration (voir figure 5* deuxième ligne). Une commande à séquences 3 (figure 4) qui peut être constituée,par exemple, par une série de circuits monostables, dont chacun commande le suivant par le flanc arrière de son signal), commande les processus qui dans le temps, doivent -'se dérouler les uns après les autres. Le signal M2 est un signal de scrutation, il est appliqué au circuit de scrutation et de maintien 2, et il commande (voir figure 5) le transfert, par le circuit de scrutation et de maintien 2, du signal Y-q présent sur la sortie D de 1. Avant l'ordre de scrutation, la commande à séquences 3 donne un ordre de comparaison au détecteur de saut de tension 4 ; ceci détermine la comparaison de 1* "ancienne" valeur du signal V-g, modulé en amplitude et proportionnel au déphasage, transféré de 1 en 2, mémorisé en 2 et présent sur la sortie E, avec la "nouvelle" valeur présente sur la sortie D de 1, par le détecteur de saut 4. Selon le résultat de la comparaison par le détecteur de saut 4 (pas de saut de tension, saut de tension dans un sens ou dans l'autre), il apparaît, sur les sorties F ou G de 4, soit des signaux logiques "C" en F et en G, soit -un si; nal logique "1" sur F ou sur G (selon le signe) ; ces derniers signaux sont appliqués au compteur-décompteur 7 et additionnés, compte tenu du signe (le compteur comporte une entrée additive et une entrée soustractive). 7 mémorise donc à tout moment la somme C>; 71 03554 6 2079251 algébrique des passages par des valeurs multiples entiers 'de 2 1K ; le reste de la division "déphasage total par 2lp') est disponible en même temps, sous la forme analogique, sur la sortie E de 2. Après un "temps de repos" (M^), le signal 5 (ordre de réarmement) remet à zéro la tension de sortie du circuit d'intégration 1, et l'élément 1 est alors prêt pour le traitement du prochain signal CC qui lui sera appliqué. Le temps de repos est nécessaire pour le déroulement convenable du cycle ; mais il n'est pas indispensable de l'élaborer pour lui-10 même, si survient après avec le retard nécessaire» Cependant, l'application de l'ordre de scrutation Kg et de l'ordre de comparaison n'est que con- ditionnellement nécessaire (voir les circuits "ET" 5 et 6 sur \ la figure 4) ; elle est commandée par le groupe 10 et, comme on l'a déjà mentionné plus haut, on peut s'en dispenser, si la largeur d'impulsion de CC, qui dépend du déphasage ^ ^9 , reste en dessous d'une valeur minimale critique, déterminée arbitrairement. Ceci sera développé encore plus en détail, par la suite* Les signaux de commande à sont dé-20 clenchés par les flancs arrière du signal V, dans la commande à séquences 3» Ce signal W, dont l'élaboration a été décrite plus haut, n'a pas été représenté sur la figure 5. Supposons s pour commencer, que A ^ , et par conséquent la largeur d'impulsion de CC, sont "hyper critique^1 25 c'est-à-dire que l'ouverture des portes ET 5 et 6 (figure 4-) est rendue possible par un signal 1 à la sortie Q de 10. La figure 6 représente la caractéristique de mesure du système constitué par les éléments i, 2 et 3. Si l'on dépasse un domaine de 2 7^ , il se produit un saut de tension sur les sorties D et S 30 (provisoirement, nous ne considérerons, pour le raisonnement, que les parties de la caractéristique de la figure 6 qui ont été tracées en traiii continu) „ La i'igtrce 6 est coordonnée avec la figure 1. Sur la figure 1, on pourrait cependant obtenir le signal C avec d'autres combinaisons de A2 et Une de ces com-35 binaisons détermine, par exemple, un décalage d'un, angle du point zéro de la figure 6. Aussi longtemps, cependant, que l'on ne déplace la caractéristique en dents de scie de la figure 6 que le long de l'axe des abscisses, le procédé décrit ci-dessous 40 reste utilisable. BAD ORIGINAL C°P^ 71 03554 7 2079251 Admettons que la dernière mesure effectuée a donné, sur la sortie E, la tension Y-g = V-^ correspondant à A (figure 6), et que la tension Y^ a été mémorisée par 2 (figure 4). Si, maintenant, entre les deux cycles de mesure 5 successifs, le déphasage est passé à , il apparaît sur la sortie D une tension de valeur Yp - Y^p . Si l'on compare, à l'instant convenable (M^, figure 5), les tensions présentes sur les sorties D et E, on peut constater le saut de tension qui est survenu entre les deux cycles de mesure. Le fonctionnement du 10 détecteur de saut servant à cet usage est défini par les équations suivantes : ï - M & (V - Y ) > K y Y—, D Max E max K " 2 * A 15 S -M1 & Cela signifie l'introduction d'un seuil critique pour la différence de tension - Y^,, et iï est commode de prendre cette valeur de seuil K égale à la moitié de la tension maximale correspondant à À ^ = 2 "[J* qui apparaît sur la sortie D de 1, ou 20 sur la sortie E de 2, pour une fréquence déterminée des signaux d'entrée (voir figure 6)„ Si la valeur absolue de cette différence de tension entre Y^ et Y^, est supérieure à cette valeur de seuil E - * ^EMax/2 , on constate et on compte un saut de tension,, 25 Si, pendant la présence du signal M^, Y^ - Vj, est positive et supérieure à K, on obtient une impulsion sur la sortie ï de 4, indiquant tin saut de tension vers les valeurs positives. Si, par contre, pendant la présence du signal , la différence Y^ - V^, est négative et sa valeur absoluq/éupérieure 30 à K, c'est sur la sortie G de 4 que l'on obtient une impulsion, qui indique un saut de teisLon vers les valeurs négatives» Tant que la valeur absolue de la différence Yjj - V-g reste inférieure à la valeur? de seuil critique K, aucune impulsion n'apparaît sur les sorties F et G de 4, on ne détecte, 35 ni ne compte aucun saut de tension. Il existe une relation entre le fonctionnement du détecteur 4 et la vitesse de variation de la phase. La variation maximale du déphasage admissible entre deux intervalles de mesure successifs (flancs arrière de CG) est égale k 71 03554 8 2079251 S'il se produit une variation plus grande, elle peut, dans la plage continue de la caractéristique de mesure, être interprétée comme un saut de tension (voir figure 6). D'un autre c8té, un passage effectif par la discontinuité de la caractéristique 5 de la figure 6 peut ainsi échapper à la détection, si l'on a Max ! 2> le compteur-décompteur 7 cLe la figure 4- emmagasine les impulsions des sorties F et G. Une impulsion sur 10 le conducteur J signifie une variation du déphasage de — 2Y, une impulsion sur le conducteur G représente un incrément du déphasage de + 2 Le contenu du compteur indique la diffé rence des phases, en unités représentant chacune 2 Le nom bre des étages de comptage détermine la valeur maximale de la 15 variation de phase mesurable. Si le domaine de comptage maximal doit être de £ n (.2 il faut que le compteur puisse compter jusqu'à 2n . Conformément aux explications exposées jusqu'à présent, la sortie du dispositif de mesure de phase repré-20 senté sur la figure 4- se compose d'un signal analogique V^, sur E, et d'une indication numérique en H (contenu du compteur 7)« L'indication numérique correspond -aux multiples, entiers de 2 v contenus dans le déphasage total & M' , tandis que la tension Vg représente le reste de la division A 2 If * La précision 2^ de l'indication est déterminée par le signal "Reste" sur la sortie E. Pour des valeurs de mesure a i> qui atteignent un multiple d'ordre élevé de 2 , la précision de mesure relative de a i> est très grande. L'étendue de mesure maximale pour A Y* n'est limitée en principe que par la valeur maximale 30 admissible de la vitesse de variation de la phase, et par le dimensionnement du compteur 7» La figure 4- montre (en pointillé) encore une autre possibilité pour la représentation du signal de sortie. Un convertisseur numérico-analogique 8 transforme le contenu du 35 compteur H en un courant proportionnel, qui s'écoule en un point L. L est en même temps l'entrée d'un amplificateur opérationnel 9 avec une rétroaction L devient ainsi une "masse virtuelle". R^ est choisie de manière que, pour la tension maximale Vj, sur la sortie E, le courant à travers R^ soit égal 71 03554 9 2079251 10 au courant engendré par une unité de comptage du compteur-décompteur 7 P&r l'intermédiaire du convertisseur numérico-analogi-que 8. L'appareilage de sortie représenté en pointillé sur la figure 4 permet de grouper les signaux E et H en un signal purement analogique P. Cependant, lorsque l'on utilise la sortie P, la précision possible dépend de la valeur maximale d e Afà traiter. Si A. est un multiple de rang élevé de 2 , les mesures avec seront moins précises qu'avec la méthode hybride qui a été décrite en premier (sortie analogique en E, sortie numérique en H). La disposition selon la figure 4 peut aussi 15 être utilisée pour déterminer seulement les multiples entiers de 2 Y contenus dans la différence de phase. Comme la sortie E n'est plus utilisée alors pour transmettre avec le maximum de précision le reste de la division A 2 rTfy , les exigences imposées au circuit intégrateur 1 et au circuit de scrutation et 20 de maintien 2 peuvent être considérablement réduites. Le reste de la division 2 Ht peut alors, par exemple, être détermi né séparément, par des me soir es numériques d'intervalles de temps (comptage d'impulsions de cadencement rapides, pendant la durée des signaux CC modulés en largeur d'impulsions. On peut réali-25 ser ainsi une indication purement numérique de la différence de phase jusqu'à n.2- K o Avec la méthode choisie suivant la figufce 1 pour l'élaboration de CC, la largeur des impulsions peut atteindre jusqu'à la valeur de la période T des signaux d'entrée. Pour 30 que la suite de signaux de commande et (éventuellement) M^, puisse encore être émise entre deux mesures même dans ce cas, par souci de simplicité, on n'applique à la partie mesure, qu'une période sur deux des signaux d'entrée. Ce résultat est obtenu en commandant, de la manière décrite ci-dessus, les en-yj trées CC et ¥ du dispositif selon la figure 4, seulement pour un cycle sur deux des signaux d'entrée. Il serait cependant possible de compléter encore le dispositif selon la figure 4, de manière à effectuer une mesure complète au cours de chaque période des signaux 40 d'entrée. On pourrait alinenter alternativement, avec le signal 71 03554 10 2079251 C, deux circuits intégrateurs et de maintien différents, et regrouper les sorties de ceux-ci avec un circuit- de scrutation et de maintien comportant deux entrées activées à tour de rôle. IX faudrait évidemment, dans ce cas, modifier aussi le détecteur de 5 saut de tension 4. En complétant ainsi le dispositif, on pourrait arriver à doubler la fréquence de répétition de la mesure, et ainsi la variation maximale admissible de la différence de phase j égale à , pourrait alors se produire deux fois plus souvent (voir plus haut)» 10 On a admis jusqu'à présent, pour la description du fonc tionnement du montage selon la figure 4, que et par coîiss- quant la largeur des impulsions de CC, proportionnelle à A if , sont hypercritiques, c'est-à-dire que A V3 es^ supérieur à un déphasage minimal AV^-jn fixé arbitrairement et, que la durée 15 des impulsions de CC est supérieure à la durée minimale correspondante A^in/vû „ Pour l'introduction d'une telle valeur minimale critique, il y a lieu de noter que, pour des différences de phase qui peuvent apparaître avec un très petit décalage de phase par rap-20 port à un point de discontinuité selon la figure 6, par suite de fluctuations de la fréquence sur les entrées, il peut apparaître des incertitudes sur la saisie des multiples de 2 0 Afin d'éliminer cette incertitude, ladite valeur minimale & r, du déphasage est fixée en tant que mar-25 ge de sécurité , de telle sorte que, si cette valeur est dépassée, il se produit, dans tous les cas, des valeurs d'amplitude bien définies, qui permettent une détection sans ambiguïté des sauts. L'introduction de cette disposition introduit, dans la caractéristique de mesure (voir figure 6), un "hystérésis jq artificiel" (voir les parties de la courbe représentées en trait interrompu). Si reste inférieur à A ^jin ' ce^a signifie un risque d'erreurs dans le comptage des passages par les valeurs de 2 If , si l'on conserve la méthode de scrutation et de comparaison décrite jusqu'à présent. Par consé-yj quent, pour les valeurs "hypo critique s" de -a ^ ou de la durée des impulsions de CC, il se produit plus de transfert de -1 en 2, ni de comparaison entre les signaux de sortie 1 et 2 ; on verrouille donc dans ce cas, comme on va le décrire encore par la suite, les portes ET 5 et 6 par la sortie Q de 10 (fi-40 gure 4. Avec une valeur hypocritique de la durée de CC, on bad ORIGINAL 71 03554 2079251 n'envoie donc pas d'impulsions de comptage au compteur-décomp-teur 7. Au lieu de cela, on impose à la partie mémoire de 2 (réalisée en général sous la forme d'un condensateur de maintien) par le groupe 13 (figufce 4-), et par une deuxième entrée 5 de 2 conduisant à cette partie mémoire et servant uniquement à cet usage, l'un des deux niveaux de tension continue possibles, de sorte qu'à la saisie des points de discontinuité (saute de tension), il ne peut se produire d'erreur dans le compteur 7i et que, pour la détermination du reste de la division "dépha-10 sage total divisé par 2 irn, il ne puisse y avoir qu'une erreur insignifiante (qui peut tout au plus être égale à l'abscisse' du point de la courbe en dents de scie VE de la figure 6, qui correspond à l'ordonnée ^ ^ ) «, Les deux, valeurs de tension continue, impo-15 sées à la partie mémoire capacitive de 2, pour une valeur hypo-critique de la durée d'impulsion de CG, sont choisies d'après les considérations suivantes : Pour une très faible largeur d'impulsion CC, on a Vp 0. Si pour la dernière valeur mesurée, on 20 avait Ve>K ( « VEMax/2), Pour ' 011 a aussi K o Cette situation est indiquée par une sortie supplémentaire U du détecteur de saut 4-, cette sortie 25 fournissant alors un signal correspondant au 1 logique. Par l'intermédiaire du groupe 13, ceci impose à la partie mémoire de 2 une valeur fixe de tension qui, comme on le montrera plus loin, est égale à la valeur maximale de V^, c'est-à-dire de Vj, (V.g Kay)0 Si, potu? la dernière valeur mesurée, on avait 50 Vj, ^ E , la sortie supplémentaire U du détecteur de saut 4- fournit un signal correspondant au 0 logique. Dans ce cas, on impose à la partie mémoire de 2 une tension correspondant à la valeur minimale de et de VE (c'est-à-dire approximativement la tension zéro). 35 Les éléments 10 à 15 de la figure 4- réa lisent cette fonction de la manière suivante : 71 03554 12 2079251 L'élément 10 se compose de préférence d'un multivibrateur monostable, gui peut être déclenché par CC seulement si la durée d'impulsion de CC est supérieure à.une valeur minimale définie dans 10 par le montage (correspondant à 5 A^Min sur la figure 6). Si cette largeur minimale est atteinte, la sortie de 10 suit directement le flanc arrière de CC. La largeur d'impulsion constante, sur les sorties de 10, est plus grande que + M2 , plus petite cependant que la période T du signal. L'élément 10 aurait pu aussi être réalisé avec une 10 bascule bistable, qui n'aurait été armée que si la largeur de CC était hypercritique. Après l'ordre cette bascule bis-table aurait été remise à zéro par un signal de la commande à séquences 3 (par exemple par le signal de temps de repos H^). Une réalisation possible de la partie de 10 içj qui détermine k^f^in' est représentée sur la figure 7. L'impulsion CC doit subsister (c'est-à-dire rester positive) suffisamment longtemps pour que la capacité C puisse se charger suffisamment à travers la résistance R, afin qu'à travers la diode le flanc arrière de CC puisse faire basculer le mon-20 tage suivant 16 (qui peut par exemple faire partie^ d'un multivibrateur bistable ou monostable). C'est seulement ainsi que la sortie Q de 10 peut fournir un 1 logique, ce qui autorise alors l'ouverture des portes ET 5 et 6 (figure 4) pour la durée du processus de comparaison et de transfert (M^ + M^). 25 Si CC n'atteint pas la valeur critique (Â^^-A Vjvkn) > c'est,la sortie complémentaire Q de 10 (figure 4-) qui fournit en permanence le signal "1 logique". La bascule bistable 12, pouvant être armée et réarmée obéit aux conditions logiques suivantes : ' 30 b 1. Armement si 10 Q et Hg et U b 2. Remise à zéro si 10 Q On rappellera que ïï (sortie supplémentaire de 4) est un 1 logique, si la dernière valeur mesurée de VE (avant que CC devienne hypocritique) était supérieure à' 35 E Max/2 , et un 0 logique, si cette valeur était inférieure à K. Pour la réalisation des conditions b1 et 71 03554 13 2079251 b2, selon la caractéristique des SI-y-ient s choisis, diverses solutions sont possibles. Sur la figure 4- on a représenté une version avec une bascule bistable 12, dont les entrées réagissent au 0 logique. Dans ce cas, on conçoit que 11 doit être un 5 montage HI-ET (et non un montage ET), et la remise à zéro de 12 se fait alors avec la sortie Q de 10 (qui donne bien vin zéro logique, si 10 Q est un 1 logique, et qui, par liaison directe avec l'entrée de remise à zéro de la bascule bistable 12 dont les entrées réagissent aux signaux 0, assure ainsi le réarme-10 ment de cette bascule, de sorte que les conditions b1 et b2 ci-dessus sont ainsi réalisées. Une deuxième bascule bistable 15, identique en tout point à la bascule 12, obéit aux conditions : b 3« Armement, si 10 § et et U 15 b 4. Remise à zéro, si 10 Q A l'entrée dans le montage NX-SZT 14, identique par ailleurs au montage HAND 11 , effectue une inversion logique du signal U (U —■> tî ). Ou bien les bascules bistables 12 et 15 peuvent par conséquent 20 être toutes les deux réarmées (remises à zéro), ou bien c'est une seule d'entre elles qui est armée, l'autre étant obligatoirement à zéro (selon que le signal U est un 1 logique ou tin O logique). Les signaux de sortie x, y sont pris respectivement sur la sortie Q de 15 et à la sortie Q de 12- Les com-25 binaisons de signaux logiques ci-dessous soht donc possibles pour x, y : x « 0, y ■ 1 (12 et 15 toutes deux réarmées) x = 1, y « 1 (15 armée, 12 réarmée) x » o, y = 0 (12 armée, 15 réarmée) 30 Les sorties x et y commandent l'élément 13j qui est un élément commandant l'amplitude pour la partie mémoire du circuit de scrutation et de maintien 2. La structure de l'élément 13 dépend de la caractéristique dé 2. Si l'on suppose qu'en 2, dans l'état normal de maintien du signal analo-35 gique, la tension de sortie V-g K décroît lentement tiu fait de courants de décharge indésirables, la sortie de 13 fait le nécessaire pour qu'après armement de la bascule bistable 12, la capacité de maintien dans la partie mémoire de 2 reste chargée en permanence à la valeur maximale (correspondant à la 71 03554 14 2079251 10 25 tension Y^ Max^" es^ a z®ro* mais si la bascule 15-par contre est armée, 13 assure la réduction au minimum de la charge de la capacité de maintien (minimum approximativement égal à la tension zéro), ainsi que le maintien de la capacité dans cet état. La figure 8 montre une réalisation possible de l'élément 13 commandant l'amplitude, qui doit fournir les deux valeurs de tension prescrites, correspondant respec-tivement à Vj, - VE ^ et «a=-0 . Ji Les transistors et dont les bases reçoivent respectivement le signal x venant de 15 et y venant de 12, travaillent en commutation, c'est-à-dire que est fermé (conducteur), si x est un 1 logique, et que 0^ es"^ fermé, si y est un 1 logique. La tension Zener ^2D1 diode Zener doit être égale à V-g Max» ^ZD1 116 devant Pas être plus faible, mais pouvant cependant être un peu plus grande que Vj, Max. La tension d5 alimentation V-g doit être supérieure à la tension Zener d'un volt au moins : 20 ^ VZD1 + ^ V* La sortie J de l'élément 13 est alors déterminée par les combinaisons logiques des signaux x et y, conformément au tableau suivant s x y T2 Sortie J 0 1 bloqué conduct» libre en O et Y-g 1 *1 conduct. conduct. Y 50 0 0 bloqué bloqué + VE Max Il faut donc observer que précisément pour la combinaison x « 0, y = 1, pour laquelle en particu-35 lier (voir plus haut) on a le fonctionnement normal avec durée hypercritique du signal 0CS avec transfert et comparaison, le potentiel de la sortie J de 13, qui conduit directement à 71 03554 15 2079251 la capacité de maintien de 2 (figure 4), est "libre" entre O et Vj, » c'est-à-dire que l'influence de signal non activé à la sortie de 13, sur la valeur d'amplitude V^, transférée de 1 en 2, est aussi réduite que possible. ^ Le fonctionnement des éléments 10 à 15 peut être résumé comme suit : Si la largeur des impulsions de CC tombe en dessous d'une valeur minimale correspondant à kn, les sorties de 10 restent dans leur état de repos. On démarre néanmoins 10 11 élément 3» mais dans ce cas les ordres et ne sont pas acheminés aux éléments respectifs 4 et 2. La dernière valeur mesurée reste donc mémorisée en 2, et 7 ne reçoit pas d'impulsion de comptage» Si, pendant la durée de M2 , le signal U est un 1 logique, la bascule bistable 12 est armée„ Cela signifie que la 3^ dernière valeur de mesure normalement traitée était supérieure à la valeur de seuil K « May/2 . Alors 13 maintient la sortie E de 2 à la valeur maximale de la tension, jusqu'à ce que survienne de nouveau une impulsion CC de largeur hypercritique. Si les impulsions CC deviennent hypocritiques après une 20 valeur de mesure qui était inférieure à E, le signal U est un zéro logique, 12 n'est pas armée, 15 par contre est armée» 13 maintient alors la sertie de 2 à une tension de valeur minimale, jusqu'à la réapparition d'une impulsion CC de largeur hypercritique. 25 Enfin, en se reportant aux figures 9 et 10, on décrira encore une réalisation possible du détecteur de saut de tension 4. Sur la figure 9* les éléments 18 et 19 sont des comparateurs de tensions dans lesquels on a repéré "plus" l'entrée directe et "moins" l'entrée inverse. La résistance in-30 terne de ces entrées est supposée élevée, comparativement à R^ et à Rg. Les éléments 20 et 21 sent des consommateurs de courant constant. Le courant constant I détermine le seuil. La valeur critique de - V-g est atteinte, lorsque le courant dans Rg change de signe. Il en résulte la relation définissant 35 la valeur du seuil K VD " VE •—-i"R seuil * A" L'ajustage du seuil s'effectue sur l'entrée commune S des élé- 71 Û35S4 2079251 ments 20 et 21. Si le seuil est dépassé, selon le signe de la différence de tension - Y^, il apparaît un signal logique 1 sur la sortie I ou G . Les signaux I et G (voir plus haut) ne doivent être émis que lors de l'application de l'ordre de com-5 paraison ; cette condition est réalisée, de la manière indiquée par les pertes ET 22 et 2J. Par contre, le signal ïï (qui selon les explications précédentes, est nécessaire pendant les intervalles de temps où la durée des impulsions CC est hypocri-tique , pour la commande des portes RI-ET 11 et 14 sur la 10 figure 4) doit être disponible indépendamment de , et il est prélevé directement sur la sortie G du comparateur 19. On rappelle que U doit être un 1 logique, si V-g - Vjj js» E, et que ce doit être, un 0 logique, si VE - Le procédé de mesure proposé est susceptible de nombreuses applications ; on mentionnera en particulier ici les transformateurs de courant sans sujétion de potentiel 20 (optiques). Avec ce transformateur de courant, les passages par zéro du courant doivent être rendus avec une précision aussi bonne que possible dans le temps. Le principe de mesure utilisé transforme la mesure de courant en une mesure de phase,, avec une fréquence porteuse de valeur élevée. L'utilisation d'un 25 procédé de mesure de phase, dans lequel le signal de sortie peut suivre les variations du déphasage, avec un retard aussi faible que possible, constitue aussi un avantage particulier» 71 03554 17 2079251 REVENDICATIONS lo Procédé pour la détermination sans équivoque du déphasage entre deux signaux périodiques de fréquences égales ou presque égales, par la saisie et la sommation algébri-^ que des passades par des valeurs multiples entiers de 2 Y, procédé dans lequel, par amplification et écrêtage, les signaux d'entrée sont transformés en tensions rectangulaires, et l'intervalle de temps entre les flancs homologues de ces tensions rectangulaires sert de mesure, par élaboration de signaux rec-10 tangulaires modulés en largeur d'impulsions, pour déphasage à l'instant considéré, les discontinuités survenant dans la durée de ces signaux rectangulaires, lorsque les déphasages passent par les valeurs multiples de 2f, engendrant des signaux caractéristiques qui définissent aussi le sens dans lequel s'ef-15 fectue le passage considéré par la valeur multiple de 2 ff', et qui sont additionnés algébriquement et mis en mémoire dans un compteur-décompteur, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'à l'aide d'un circuit d'intégration et de maintien (1), on procède à une conversion de la durée des impulsions en une am-2q plitude d'impulsions et à une mémorisation temporaire dans la partie mémoire de ce circuit (1), du signal résultant modulé en amplitude, et que la durée du signal modulé en largeur d'im -pulsions dépasse un temps minimal critique, correspondant à un déphasage minimal ( ) , temps minimal qui peut être fixé 25 arbitrairement de manière à obtenir une saisie sûre des passages par les valeurs multiples de 2 "ft-% et que dans le cas limite peut aussi tendre vers zéro, on déclenche l'exécution des stades suivants du procédés a) transfert retardé et mémorisation du signal corres— jO pondant, modulé en amplitude (ITjj) , apparaissant à la sortie (D) du circuit intégrateur (1), à l'aide d'un circuit de scrutation et de maintien ; b) avant chaque transfert, comparaison d'amplitude entre la nouvelle valeur de mesure (V-q) à la sortie (D) du 35 circuit intégrateur (i) et l'ancienne valeur de me sure (Vj,) à la sortie (E) du circuit de scrutation (2), à l'aide d'un détecteur de saut de tension (4) avec un seuil de tension (E) auquel on compare la valeur absolue de la différence des amplitudes 71 03554 18 2079251 (Yd - Yj,), le dépassement de ce seuil (K) servant de critère pour l'identification d'un saut de tension correspondant au passage par une valeur multiple de 2*' c) lors de la détection, par le détecteur de saut (4), ^ d'un saut d'amplitude correspondant au passage par une valeur multiple dë 2 f]-', émission de signaux (E, G) sur les sorties correspondantes du détecteur de saut (4), selon le signe de la différence des amplitudes 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le seuil (K) prévu dans le détecteur de saut de tension (4) est choisi égal à la moitié des amplitudes 15 maximales de tension ( "p Max „ ?kj!SS ) apparaissant respectivement, pour une fréquence déterminée des signaux d'entrée (A,j, B^), sur la sortie (D) du circuit intégrateur (1) et sur la sortie (E) du circuit de scrutation et de maintien (2). 20 3. Procédé selon la revendication 1 et 2 dans lequel la durée des signaux modulés en largeur d'impulsions (CC) demeure "hypocritique"s c! est--à-dire inférieure à une durée minimale finie, pouvant être fixée arbitrairement et corres-25 pondant à une valeur minimale (A vf^ri) du déphasage, caractérisé en ce qu'il ne se produit pas de transfert par le circuit de scrutation (2), ni de comparaison de tension dans le détecteur de saut (4), et qu'au lieu de cela on actionne des éléments de montage (10 à 15) qui assurent, sans conditions limitatives jO dans le temps, le maintien d'une tension constante dans la partie mémoire du circuit de scrutation et de maintien (2), cette tension étant choisie par lesdits éléments du montage (10 à 15) en fonction de la dernière mesure de déphasage effectuée, de telle manière que, si la dernière valeur de tension (Vj,) con-55 servée dans la parti.e mémoire du circuit de scrutation (2) est plus grande que le seuil de tension (K « Max/2) P^évu dans le détecteur de saut (4), elle est égale à la valeur maximale possible du signal modulé en amplitude (Vj, jjax^ * "tandis lue, BAD GmGîHÂL 71 03554 19 2079251 dans le cas où ladite dernière valeur de tension (V-g) n'atteint pas le seuil de tension (K) dans le détecteur de saut, la tension imposée dans la partie mémoire du circuit de scrutation (2) correspond au minimum du signal modulé en amplitude (Vg Min"^^* 5 4-. Procédé selon la revendication 1 ou 3s caractérisé par l'utilisation d'un discriminateur de largeur d'impulsion (10) qui reçoit sur son entrée les signaux rectangulaires (CC) modulés en largeur d'impulsions, et qui, lorsque ces signaux atteignent line durée minimale correspondant à la valeur minimale de 10 déphasage (A^^) prescrite, passe, pour un intervalle de temps déterminé, dans un état activé, dans lequel un signal est émis sur l'une de ses sorties (Q), qui par l'intermédiaire des portes ET (5,6) libère l'exploitation du signal (CC) modulé en largeur d'impulsions, cette e-xploitation consistant dans la com-15 paraison des tensions et dans le transfert du circuit intégrateur (1) dans le circuit de scrutation (2), cet intervalle de temps étant supérieur au temps nécessaire pour le déroulement de ce processus, mais aussi inférieur, d'une manière sûre, à l'intervalle de temps au bout duquel apparaît le prochain signal (CC) 20 modulé en largeur d'impulsions qu'il s'agit de traiter, sur les entrées du circuit intégrateur (1) et du discriminateur (10) ; tandis que, si les signaux (CC) modulés en largeur d'impulsions n'atteignent pas la largeur minimale critique, le discriminateur (10) reste au repos, avec sur ladite première sortie (Q) un si-25 gnal logique inverse de celui qui était fourni à l'état activé, déterminant par l'intermédiaire des portes ET (5 et 6) un verrouillage du processus de comparaison et de transfert pour le signal (CC) considéré, modulé en largeur d'impulsions ; tandis que sur sa deuxième sortie, complémentaire, (Q) , le discrimi-50 nateur (10) fournit un signal qui permet 1'actionnement des é-l^ments complémentaires (11 à 15) du montage, qui assurent, sans sujétion de temps le maintien, dans la partie mémoire du circuit de scrutation et de maintien (2) de la tension constante en dépendance de la dernière mesure de déphasage entreprise, de va-35 leur correspondante à l'une ou l'autre des valeurs extrêmes (Vg ; C) du signal (V"E) modulé en amplitude.