Brevet FR2137044A1 — publié le 19721229

La présente invention a trait à un dispositif détecteur continu de la position d'enfoncement d'une bande conductrice notamment d'enregistrement magnétique dans un puits à dépression. On connaît des appareils d'écriture-lecture sur bande par exemple magnétique, où, pour soustraire la portion de bande en exploitation aux influences perturbatrices (vibrations, accélérations) par exemple d'un véhicule transporteur (avion, camion, etc.), on utilise en amont et en aval de la portion de bande en cours d'ex- ploitation des puits à dépression dans chacun desquels la bande est aspirée et forme une boucle en demi-cercle. On a proposé plus tard d'entraîner et de freiner les bobines débitrice et réceptrice de la bande en fonction de la position de la bande dans les puits à dépression, de façon à réaliser un découplage mécanique total entre la portion de bande en exploitation et lesdites bobines, en ut lisant des détecteurs de position près du fond et de l'entrée de chaque puits, chaque détecteur fournissant un signal binaire suivant que la bande est en rirait ou au-delà du niveau de ce détecteur, ces signaux étant utilisés pour commander les moteurs et électro-froins accouplés aux bobines. Les détecteurs de position proposés étaient constitués par des capteurs de pression ou, mleux, par des barrières photo-électriques (ampoules et cellules). de système a évidemment l'ineonvénient de procéder par mesures discrètes, en d@autres termes de ne pas fournir une information continue sur la @osit itlox 'i On a proposé enfin de supprimer cet inconvénient nar des systètes donnant des mesures en continu. Mais l'utilisation de celluies photo-électriques conduit, pour des puits un peu longs, soit à des cellules hors normes, soit à des dispositifs d'illumination compli quels (lampes à long filament, ontiques à grande ouverture, etc.); on peut sans doute réduire la plage de mesure pour atrérnier les difficultés rencontrées, mais on en crée alors de nouvelles qui r- sultent des discontinuités en bouts de plage.D'un autre côté, l'utilisation de capteurs tic pression se heurte à la, médiocre fidf~- lité de ces capteurs (rapport prix-qualité) et (ou) à la nécessité de régaler la valeur de la dépression dans chaque nuits. En se plaçant sur un plan très général, la présente invention a pour but de présenter un dispositif détecteur continu de la position d'enfoncement en V dans un puits à dépression d'une bande ou ruban, en supposant que la résistance électrique linéique de celle-ci est finie et uniforme - ce qui est le cas de certaines bandes magnétiques maintenant sur le marché - et cela en chassant des difficultés rappelées ci-dessus. A cette fin suivant l'invention, 1111 tel détecteur se caractérise en ce que ledit puits, fait en mat'riau isolant, comporte trois pièces conductrices fixes, constamment touchées par le ruban, dont une première et une seconde sont montées à la suite l'une de l'autre dans une première paroi latérale du puits, et une troisième, de mtme niveau que la seconde, dans la paroi latérale opposée du puits, et en ce que ces pièces conductrices sont connectées à un équipement électronique comprenant essentiellement un générateur de tension et un amplificateur de tension à grand gain et à forte impédance d'entrée, de façon telle que la résistance constituée par la portion de ruban comprise entre lesdites première et seconde pièces conductrices soit montée en surie avec ledit générateur de tension dans le circuit dtentrée de l'amplificateur et que la résistance constituée par la portion de ruban comprise entre lesdites seconde et troisième pièces conductrices soit montée en pont de contre-réaction de tension entre la sortie et l'entrée de l'amplificateur, moyennant quoi le signal de tension de sortie de l'amplificateur est fonction linéaire de la distance d'enfoncement du ruban dans le puits. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit d'un exemple préféré de réalisation en référence aux dessins annexés dans lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique d'un appareil enregistreurlecteur sur bande comportant, comme il est connu, deux puits à dépression - les Figs. 2, 3 et 4 sont des schémas de la partie électrique d'un dispositif suivant l'invention, détecteur de la position d'cIiîonce- ment d'une bande dans un puits - la Fig. 5 est une vue par l'avant d'un puits à dépression équipé pour recevoir un dispositif suivant l'invention ; et - la Fig. 6 est une vue en coupe du même puits prise suivant la ligne Vi-VI de la Fig. 5. Tel qu'il est représenté à la Fi!:, 1, un magnétophone ou appareil analogue comporte une bande magnétique t qui, en fonctioiinement, défile devant une tette d'écriture 2 et une tête de lecture 3, en se déroulant d'une bobine débitrice 4 à une bobine réceptrice 5, Les bobines 4 et 5 sont accouplées à des moteurs électriques et à des électro-freins (non représentes). Pour que le défilement de la bande 1 devant les têtes soit soumis à des conditions cinématiques rigoureusement constantes in dépendamment des perturbations extérieures, la bande 1 passe dans des puits à dépression 6, 7 interposés entre la portion de bande en exploitation et, respectivement, les bobines 4g 5. Dans chacun de ces puits, dont le fond est relié par des ouvertures à une source de dépression (non représentées), la bande s'incurve en U avec boucle en demi-cercle, grâce à la dépression régnante. La portion de bande en exploitation a sa tension dès lors rigoureusement constante commandée par exemple par 11 ensemble de cabestans 8, 8' et de galets presseurs 9 9'. On se reportera maintenant à la Fig. 2 qui montre la bande 1 plongeant dans un puits (non représenté) ainsi que le schéma électrique du dispositif suivant l'invention qui permet de traduire en continu la position de la bande dans le puits en un signal électrique de sortie. Au long du parcours de la bande sont disposées trois pièces métalliques conductrices 11, 12, 13 dont deux 11, 12 sont d'un cdté du puits à l'aplomb l'une de l'autre et la troisième 13 de l'autre côté du puits, au même niveau que la pièce 12. La bande 1 est supposée être de résistance électrique linéique finie et uniforme, cette résistance électrique par unité de longueur étant des lors une constante qu'on appellera k. La portion actuelle il, 12 de bande de longueur constante a a donc comme résistance :: ka = R1 (1) De même, en appelant x la longueur commune variable des brins rectilignes de bande se plaçant audessous des pièces 12, 13 et d le diamètre constant de la portion recourbée en demi-cercle de la bande, la la portion de bande 12, 13 de longueur variable 2x 2 2d a comme résistance k(2x + 2 ) = R2 (2) La pièce 11 est connectée à une masse électrique 14 par l'in- termédiaire d'un générateur de tension 15, la tension fournie étant appelée v et la résistance interne de cette source supposée nulle. e Les pièces 12 et 13 sont reliées entre elles par un amplificateur de tension 16 dont le gain en tension relativement grand ( > , 1000) est appelé A et l'impédance d'entrée pratiquement infinie. Enfin la pièce 13 est connectée à la borne de sortie de 11 amplificateur 16, la différence de potentiel 13, 14 constituant le signal de sortie étant appelée vs. Le schéma électrique de la Fig. 2 est équivalent à celui de la Fig. 3 et il est bien connu que, dans un tel circuit, on a Comme on Lt a déjà dit, A étant supposé relativement grand, l'équation (3) se réduit alors à la suivante, aux signes près L'équation (4) fait ressortir les propriétés suivantes du dispositif. Le signal de tension de sortie v est fonction linéaire de la s longueur x qui caractérise le degré d'enfoncement de la bande dans le puits. L'équation reste vraie sans limitation pour x. donc quelle que soit la longueur d'excursion de la bande dans le puits. L'équation ne renferme pas le terme k ce qui veut dire que la fonction linéaire v5 (x) est indépendante de la résistance linéique de la bande particulière utilisée, donc des caractéristiques physiques et géométriques de cette bande. Le signal de sortie VS étant délivré en sortie d'un amplificateur est du type à haut niveau et basse impédance. Le dispositif électrique utilisé est si simple qu'il peut être implanté à proximité immédiate du point de mesure, cette possibilité jointe à la propriété précédente font que le signal de sortie VS comporte un niveau très faible de bruit aléatoire. La Fig. 4 donne une forme préférée de réalisation de la partie électronique du dispositif suivant l'invention. L'amplificateur 16 est de type bien connu opérationnel et à circuits intégrés. La résistance de valeur ohmique R2 établit un pont entre la sortie et l'une des entrées, par exemple Entrée négative de 11 amplificateur, à laquelle est connectée d'autre part la borne "moins n de la source 15 par l'intermédiaire de la résistance de valeur R1. L'entrée positive de l'amplificateur 16 est connectée, non pas à la masse, mais à un curseur 21a d'un potentiomètre 21 diviseur de tension tel que, sur le curseur, on puisse disposer d'un potentiel constant ajustable entre des valeurs +u et -u par rapport à la masse, grace à deux sources connectées tête-bêche 22, 23.Cette disposition particulière permet, corme il est connu, sur un système orthogonal d'axes cartésiens Ox, Ovs de déplacer la droite d'équation (4) parallèlement à elle-même, de façon telle que la tension de sortie Vs soit nulle pour une valeur prédéterminée x de x, donc pour s o une position prédéterminée de la bande dans le puits. Les Figs. 5 et 6 doiment enfin une forme préférée de réalisation du puits associé au dispositif électronique que l'on vient de décrire. Un tel puits appliqué contre une surface d'appui 30 comprend un corps 31 en matière plastique armée et moulée dont les dimensions sont compatibles avec la bande que l'on désire utiliser Le corps 31 comporte deux côtés latéraux 31a, 31b reposant contre la surface d'appui 30, un fond vertical 31c dégagé de cette surface d'appui, de manière à ménager un espace 32 permettant de loger le dispositif électronique ci-dessus, un fond horizontal 31d de fermeture inférieure, une glace amovible 31e de fermeture avant. La partie inférieure du corps 31 (plaque de fond verticale ou horizontale) est percée de trous 31f reliés à une source de dépression (non représentée). Les pièces conductrices 11, 12, 13 étant réalisées toutes seule trois de la même manière, il suffira d'en décrire une, par esemple 11. Au niveau de chacune, un cote latéral (31a ou 31b) comporte sur toute sa largeur, une plage metail sfe, lia, qui se prolonge sur le fond vertical en lic, et qui s'étend à la fraisure d'un trou débouchant 11f. Ce trou 11f est traverse par un boulon iig, lequel reçoit sous son écrou une cosse à souder 11h, susceptible d'être connectée au dispositif électronique. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à li forme de réalisation décrite et représentée qui n'a été donnée qu'à titre d'exemple. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Diseositif détecteur co@tiou de la position d@euf@ne@@ent en U dans un puits à d@pr@@@@@@ de @eut rutan de rési@@@@@@ @@ e- trique linéi@ue fl@ie @@ unifo@@e, enr@@@@@@sé en ce @es ledit puits fait en matériau lselant cempemt@ trois pièces condustrices fixes, constaument @ouchées par le ruba@ dont une promière et une seconde sont montées, à la saite l'une de l'autne, dans une première paroi latérale du puits et une troisièmem, de même niveau que la scconde, dans la paroi latérale opposée du puits, et en ce que ces pieces conductrices sont connectées à un équlipement élcctronique comprcnant essentiellement un genèrateur de tension, un amplificateur de tension à grand gain et à forte impédance d'entrée, de façon telle que la résistance constituée par la portion de ruban comprise entre lesdites première et seconde pièces conductrices soit montée en serie avec ledit générateur de tension dans le circuit d'entrée de l'aLiplifiOateur, et que la résistance de la portion de ruban comprise entre lesdites seconde et troisième pièces conductrices soit montée en pont de contre-réaction de tension entre la sortie et l'entrée de l'amplificateur,moyennant quoi le signal de tension de sortie de l'amplificateur est fonction linéaire de la distance d'enfoncoment du ruban dans le puits. 2 - Dispcsitif détecteur s@len la revendication 1, caractérisé en ce quo ledit amplificateur est du type opérationnel de préférence à cirouit intégré et en ce que la borne-masse de cet amplificateur est counectée à la masse par l'intermédiaire d'un potentiomètre diviseur de tension assecié C deux sources de tension opposées, de façon à pouvoir annuler la valeur du signal cie tension de sortie pour une position prédéterminée de la bande dans le puits. 3 - Dispositif détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qne ledit amplificateur est logé dans une double paroi du fond vertical du puits, lequel est traverse par des boulons conducteurs avec cosses de connexion, eux-mèmes éiectriquement connectés à des plages de métallisation constituant lesdites pièces conductrices du puits. 4 - Appareil onregistreur-lecteur sur bande notanment magnétique, comportant deun bobines dant une d@bitrice et une réceperice de la bande, accouplées à des @at @rs et électro-freins indépenuant ainsi que deux puits à depresslon respectivement associés aauxdites bobines et où la bande est aspir@e en lormant des boucles en demi cercle, caractérisé en ce qu'il comporte en outre deux dispositifs conformes aux revendications 1 à 3, respectivement associés aux deux puits et un dispositif de communde desdits moteurs et électrofrelas de sobines, piloté par les signaux électriques émis par les amplificateurs desdits dispositifs.