Brevet FR2116416A1 — publié le 19720713

La présente invention concerne un convertisseur analoziaue- numérique comportant en tant que convertisseur tension-fréquence un multivibrateur susceptible d'être commandé, dans lequel la valeur numérique est obtenue à partir du nombre des impulsions de sortie par intervalle de temps. On connaît un convertisseur analogique-numérique dans lequel une grandeur analogique est obtenue à partir de la valeur numérique et est comparée avec la grandeur d'entrée. Lorsque les deux grandeurs analogiques sont différentes, le compteur dans lequel se trouve la valeur numérique est alimenté en impulsions qui modifient l'état du compteur de telle façon que la grandeur analogique obtenue à partir de celui-ci soit égale à la grandeur d'entrée.Dans de tels convertisseurs analogique numérique fonctionnant d'après le principe de couplage à réaction il est connu d'influer, au moyen d'un circuit correcteur, de telle façon sur la conversion de la valeur numérique en grandeur analogique ou sur le circuit comparateur dans lequel les grandeurs analogiques sont comparées que le convertisseur analogique-numérique se réétalonne automatiquement. h cette fin une tension de référence est appliquée à l'entrée du convertisseur analogique-numérique. La demande de brevet allemande publiée 1 282 685 décrit un autre convertisseur analogique-numérique qui fonctionne avec un convertisseur tension-fréquence suivant le procédé de compensation quantitative de charge et peut être réétalonné automatiquement. En vue du réétalonnage il est prévu une source de tension constante qui est reliée périodiquement à l'entrée du convertisseur tension-fréquence dans lequel il se trouve une mémoire pour la valeur des impulsions comptées dans un intervalle de mesure pour autant que cette valeur corresponde à un écart par rapport à la valeur nominale, cette mémoire agissant par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique sur le générateur de charge de compensation et/ou le générateur de cadence.Ce dernier fixe dans ce cas la durée de l'intervalle de mesure afin de compenser l'écart de la valeur nominale correspon dant à la source de tension constante. Ces convertisseurs analogique-numérique ont pour inconvé nient qu'ils nécessitent une dépense relativement élevée pour détecter l'écart entre les valeurs nominales et effectives et que le réétalonnage ne s'effectue qu'une seule fois au cours du cycle d'interrogation des points de mesure de sorte qu'en tonc- tion de l'accroissement du nombre de mesures effectuées Jusqu'à l'étalonnage suivant la précision de mesure diminue. Il s'agit d'obtenir pour chaque mesure individuelle une précision de mesu- re constante sans que cela nécessite une dépense technique coi- parable à celle normalement à prévoir Jusqu'ici. La présente invention crée un convertisseur analogiquenumérique qui sans source de tension constante et sans autre d6- pense technique importante permet de supprimer la dérive en tièdement par étalonnage effectué avant chaque mesure. Ce résultat est obtenu suivant la présente invention en reliant un convertisseur tension-fréquence influencé par des points de mesure, par l'intermédiaire d'une porte, à un ou plusieurs compteurs dont au moins un est connecté avec sa sortie, par l'intermédiaire d'un organe de commande muni de deux sorties se bloquant mutuellement, à des entrées de commande d'un compteurdécompteur, et qu'une sortie du compteur-décompteur est connectée à un organe de commande influençant une porte et à un autre organe de commande qui, muni d'une entrée de démarrage, influe sur une autre porte reliant le compteur-décompteur à un générateur d'impulsions à oscillation libre, ce dernier organe de com- mande étant relié par l'intermédiaire d'un étage de commutation à l'entrée du convertisseur tension-fréquence.Le dispositif compteur relié par Itintermédiaire d'une porte au convertisseur- tension-fréquence peut être constitué tant par un seul compteur comptant en avant que par un compteur comptant en avant et un compteur-décompteur. Le convertisseur tension-fréquence est avantageusement un multivibrateur susceptible d'être commandé. Le convertisseur analogique-numérique suivant l'invention a pour avantage que son coat de construction est faible, qu'il est indépendant d'un étalon et qu'il supprime l'influence d'une dérive de fréquence du convertisseurnsion-fréquence complètement en établissant l'intervalle de temps prévu pour une mesure à partir de la fréquence fondamentale du convertisseur tensionfréquence. La présente invention est expliquée plue en détail cidessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré au dessin annexé. L'entrée du convertisseur tension-fréquence 5 réalisé sous forme de multivibrateur susceptible d'être commandé est connecté aux points de mesure 1 à n d'un analyseur automatique non représenté. La sortie du convertisseur tension-fréquence 5 est reliée, par l'intermédiaire de la porte 6, à l'entrée du compteur numérique comptant en avant 7 dont la sortie aboutit à son tour à l'entrée de l'organe de commande 8. Â partir de ce dernier des lignes de connexion conduisent aux entrées dans le sens de comptage 9 et 10 du compteur-décompteur 11 et, par l'intermédiaire de l'étage de commutation 17, à l'entrée du convertisseur tension-fréquence 5. La sortie du compteur-décompteur Il est reliée à l'entrée "arrêt" 12 qui se trouve à côté de l'entrée "démarrage" 13 de l'organe de commande 14.La sortie de l'organe de commande 14 commande la porte 6 conduisant au compteur comptant en avant 7 et la porte 16 située entre le gé notateur d'impulsions 15 et le compteur-décompteur 11. Le convertisseur analogique-numérique fonctionne de la manitre suivante. Lorsque le processus de mesure a été amorcé par un signal reçu par l'intermédiaire de l'entrée "démarrage" 13, l'organe de commande 14 ouvre les portes 6 et 16. L'entrée du convertisseur tension-fréquence 5 se trouve court-circuitée de sorte que le itiltivibrateur susceptible d'être commandé 5 oscille à sa fréquence fondamentale. Le générateur d'impulsions 15 oscille à une fréquence de préférence supérieure à celle du convertisseur tension-fréquence 5. Les impulsions du convertisseur tension-fréquence 5 et du générateur d'impulsions 15 sont amenées simultanément par l'intermédiaire des portes 6 et 16 au compteur comptant en avant 7 et au compteur-décompteur 11. Dans les deux compteurs 7 et Il, qui se trouvaient au départ à la valeur 0, les impulsions reçues sont accumulées Jusqu'à ce que le compteur comptant en avant 7 passe par "zéro". Lors de ce passage par "zéro" le compteur-décompteur Il comptant Jusqu'ici en avant se trouve changé en compteur à rebours par l'intermédiaire des sorties se bloquant mutuellement de l'organe de commande 8 et, du fait que le court-circuit à l'entrée du convertisseur tensionfréquence 5 est supprimé, le signal du point de mesure 1 arrive à cette entrée. Â présent le convertisseur tension-fréquence 5 oscille avec une fréquence proportionnelle au signal d'entrée du point de mesure 1. Cette fréquence est amenée sous forme d'is- pulsions par 1' intermédiaire de la porte 6 au compteur comptant en avant 7 et ce Jusqu'à ce que le compteur-décompteur 11 commuté passe par "zéro". Comme déJà indiqué, ce signal *zéro" ss'ap- plique à l'entrée "arrêt" 12 de l'organe de commande 14 de sorte que les portes 6 et 16 se ferment, L'opération de mesure est alors terminée et le résultat de mesure est disponible dans le compteur comptant en avant 7 en vue de son exploitation ulté- rieure. Il est évidemment possible, lorsqu'on désire obtenir une addition ou soustraction de valeurs de assure successives, d'utiliser parallèlement au compteur comptant an avant 7 un compteur décompter pour les valeurs de mesure. REVEDICÂTI ON 1 - Convertisseur analogique-numérique comportant un multivibrateur susceptible d'être commandé et servant de convertisseur tension-fréquence, dans lequel la valeur numérique est obtenue à partir du nombre des impulsions de sortie par intervalle de temps, caractérisé en ce qu'un convertisseur tension-fréquence 5 influencé par des points de mesure 1, ...n est relié par l'intermédiaire d'une porte 6 à un ou plusieurs compteurs 7 dont, au moins un est connecté avec sa sortie, par l'intermédiaire d'un organe de commande 8 muni de deux sorties se bloquant mutuellement, à des entrées dans le sens de comptage 9, 10 d'un compteur-décompteur 11, et en ce qu'une sortie du compteurdécompteur 11 est reliée à un organe de commande influençant la porte 6 et à un organe de commande 14 qui, muni d'un dispositif de démarrage 13, influe sur la porte 16 qui relie le compteurdécompteur Il à un générateur d'impulsions à oscillation libre 15, et en ce que l'organe de commande 14 est relié, par l'intermédiaire d'un étage de commutation 17, à l'entrée du convertisseur tension-fréquence 5. 2 - Convertisseur analogique-numérique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qutun compteur-décompteur est monté en parallèle avec le compteur 7. 3 - Convertisseur analogique-numérique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le convertisseur tension-fréquence 5 est un multivibrateur susceptible d'être commandé.