Brevet FR2118087A1 — publié le 19720728

- 1 - 2118087 L'invention est relative aux dispositifs permettant de détecter le passage d'un objet métallique se déplaçant sur un chemin donné* Il existe un grand nombre d'appareils 5 différents servant à détecter les déplacements d'objets métalliques sur un chemin à leur passage devant un point donné» Dans les manoeuvres de chemin de fer par exemple de tels appareils détecteurs peuvent être utilisés pour commander ou actionner toutes sortes d'équipements î signaux d'arrêt, avertisseurs de 10 croisement, détecteurs de fusées d'essieu surchauffées, ralentis-seurs de wagons, commandes d'aiguillage pour gares de triage. Sans doute les appareils de commande les plus complexes actuellement utilisés dans les chemins de fer sont-ils les, appareils d'identification automatique de wagon, qui nécessitent l'utilisa-15 tion de détecteurs de roue de wagon. Un autre dispositif proposé, qui peut comprendre ou non l'identification automatique de wagon, est un dispositif très complet de conduite d'un convoi, adapté pour une utilisation sur les voies principales ou les voies de garage, qui 20 commande les manoeuvres ferroviaires dans réellement tous leurs aspects» De tels dispositifs de conduite de wagons doivent fournir une mesure de temps distincte concernant le passage de chaque roue individuellement, quelles que soient les conditions 25 de fonctionnement. Ces conditions impliquent une large gamme de vitesses des trains et voitures, pouvant aller de zéro à plus de 160 kilomètres à l'heure. En fait, cette gamme s'étend même aux vitesses négatives, pour englober le cas des manoeuvres marche-arrêt -marche arrière où l'inversion de marche se produirait 30 justement à l'endroit du détecteur de roue. Le détecteur de roue doit réagir à deux sens de mouvement et doit déterminer dans quel sens la roue détectée se déplace. Cette distinction doit être faite avec précision afin de permettre des mesures effectives des durées et déterminer 35 la vitesse de la roue en mouvement. En même temps, le détecteur de roue lui-même doit être suffisamment petit pour en permettre l'iis-tallation en des emplacements déjà très remplis et en tous les endroits où disposer de place est un avantage. On trouve l'utilisation de détecteurs d'objets 40 métalliques en déplacement dans toute me variété d'applications 71 44929 - 2 - ' 2118087 industrielles, dont la plupart n'ont pas seulement trait aux manoeuvres ferroviaires. On en trouve même des applications dans le domaine du sport ; la détection de la vitesse de l'extrémité d'un club de golf passant dans le tee a été envisagée comme un 5 apport révélateur et instructif dans la compréhension de ce jeu. La plupart des détecteurs de roue ou d'autres objets en mouvement qui sont connus dans ce domaine de la technique sont essentiellement des détecteurs de métal, dans lesquels 10 une masse métallique modifie la perméabilité d'un champ électromagnétique • Certains utilisent des champs,magnétiques fixes j d'autres, les champs de courants alternatifs de différentes fréquences. Le procédé évident consistant à utiliser le contact réel puis le déplacement ou la déformation d'un élément détecteur 15 s'est révélé peu satisfaisant dans beaucoup de dispositifs détecteurs ; les appareils à contact direct sont soumis à une usure trop rapide, et répondait trop lentement dans le cas des grandes vitesses. Les( détecteurs de roue habituels fonctionnant 20 suivant un procédé magnétique posent toute une série de problèmes. Les détecteurs de roue ont tendance à être trop sensibles aux mouvements de la roue à la fois axiaux et verticaux ; ceux-ci résultent des mouvements de la voiture et sont -dûs aux importâtes variations dans la géométrie des roues anciennes et nouvelles 25 de différents modèles ; ces variations entraînent elles-mêmes de grandes variations dans l'amplitude et la forme des signaux en sortie des détecteurs de roue* il en résulte l'apparition de signaux d'interprétation ambiguë. Les appareils antérieurs ont tendance aussi à être trop sensibles aux variations de vitesse. 30 I>e signal électrique global en sortie d'un détecteur de roue est souvent dû à la combinaison de plusieurs excitations, dont une seule est souhaitée, ce qui aboutit à des résultats pratiques imprécis. En particulier, certaines roues et pièces 35 de plate-formes se magnétisent partiellement lorsqu'elles sont en service, et les appareils détecteurs de roue existants délivrent alors des indications erronées. D'autres détecteurs de roue ne sont sensibles qu'à au moins un certain déplacement roi ni mal de là roue et ne peuvent donc servir au voisinage de la 40 vitesse nulle. 71 kk929 - 3 2118087 Les interférences électriques posent des problèmes considérables dans la mise en oeuvre des nombreux types de détecteur de roue. Les origines les plus fréquentes de telles interférences sont la foudre, les courants qui parcourent les 5 rails de chemin de fer, les champs électriques de tous les appareils montés sur les locomotives et les voitures de chemin de fer. Souvent les détecteurs de roue exigent un réglage et un équilibrage difficiles, équilibrage qui est mécanique, ou électrique, ou les deux. Il se pose donc un problème d'entre-10 tien difficile et permanent. Le but principal de la présente invention est de créer un détecteur du passage d'un objet métallique le long d'un chemin donné ; ce détecteur supprime ou réduit au minimum les difficultés des appareils détecteurs connus jusqu* 15 alors et évoquées plus haut. Un autre but de la présente invention est de créer un détecteur du déplacement d'un objet métallique, tel qu'une roue de chemin de fer, fournissant une information précise et sur la vitesse et sur le sens du déplacement le long 20 du chemin, même aux moments où le premier signal ayant trait à toute une suite d'objets en déplacement n'est pas encore réellement traité à l'intérieur de l'équipement détecteur. Un autre but est que ce détecteur soit valable pour la détection de roues de chemin de fer et pour 25 d'autres applications, et qu'il puisse détecter avec exactitude l'interruption d'un mouvement à l'endroit précis du détecteur, et la reprise de ce mouvement le long du chemin, soit dans la direction première, soit dans la direction opposée. Le détecteur doit pouvoir fonctionner 30 quelles que soient les conditions ambiantes, et être cependant petit, compact et entièrement compatible avec l'équipement actuel des voies, sans aucune modification de l'utilisation normale des voies. Il doit pouvoir fonctionner dans une gamme 35 de températures ambiantes au moins égale à —55°C / + 55°C, dans les conditions atmosphériques les plus défavorables (comprenant ï très forte chaleur, pluie, gel, neige, poussière, vents violents), et rn recevant peu ou pas d'entretien pendant de longues périodes'; Un but particulier de la présente inven-40 tion est de créer un détecteur de roue de chemin de fer délivrant un signal de sortie d'une précision suffisante pour 71 44929 - 4 - 2118087 permettre réellement la détection de la vitesse (et les mesures de durée correspondantes) de roues se déplaçant dans une certaine direction sur un rail. Un autre, "but particulier de l'invention est 5 que le détecteur ne fournisse aucune réponse lorsque ce ne sont pas les pièces concernées de la voiture ou du convoi qui passe devant le détecteur et qu"il ne soit pas enclin à engendrer des signaux parasites en présence d'équipements électriques, de courants dans les rails ou d'interférences naturelles. 10 Enfin, le détecteur doit pouvoir fonctionner flans une large gamme de vitesses, et pouvoir s'adapter aux différences importantes dans la géométrie des objets mobiles détectés et dans leur alignement suivant un chemin prédéterminé. En conséquence, la présente invention 15 concerne un détecteur de déplacement d'un objet métallique le long d'un chemin donné, par exemple une roue de chemin de fer'i Ce dispositif détecteur comprend au moins deux enroulements électriques détecteurs identiques, chacun accordé sur la môme fréquence de travail, reliés électriquement à la suite l'un de 20 l'autre dans les bras successifs d'un circuit en pont, et étant aussi placés à la suite l'un de l'autre le long du chemin, leurs axes coupant ce chemin. Un dispositif d'excitation est inclus dans deux bras supplémentaires du pont et fournit un signal d'excitation à la fréquence de travail, en opposition de phase 25 sur chacun des deux enroulements détecteurs qui se suivent, de sorte que chaque enroulement détecteur délivre un champ électromagnétique qui coupe le chemin!. Des dispositifs de détection synchrones, reliés à deux extrémités du pont et au dispositif d'excitation, détectent les signaux intermédiaires (en ces 30 points) et délivrent au moins deux signaux de sortie qui permettent la détermination et du sens de déplacement et de la vitesse de l'objet métalliqae. Des modes de réalisation de l'invention sont représentés à titres d'exemple non limitatifs sur les 35 dessins ci-joints dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un détecteur de roue de chemin de fer construit suivant un mode de réalisation de l'invention } - les figures 2A et 2B sont des diagrammes 40 montrant les formes des signaux en sortie du détecteur de la 71 44929 5 - 2118087 figure 1, dans des conditions de travail bien précises ; - la figure 3 est une vue de profil montrant le montage des enroulements détecteurs dans un détecteur construit suivant un autre mode de réalisation de la présente inven- 5 tion appliquée à la détection de roue de chemin de fer % - la figure 4 est une vue en coupe» approximativement comme l'indique l'axe 4-4 de la figure 3 j - la figure 5 est une vue de dessus des enroulements détecteurs du détecteur des figures 3 et 4 ; 10 - la figure 6 est un diagramme schématique du circuit électrique en pont utilisé pour les enroulements détecteurs du détecteur des figures 3 à 5 ; - la figure 7 est un graphique montrant la forme des signaux de sortie du circuit en pont de la figure 15 6 ; - la figure 8 est un schéma d'un circuit pouvant être utilisé pour le traitement des signaux de sortie du pont de la figure 6 ; - la figure 9 est un schéma d'un autre 20 circuit pouvant être utilisé pour le traitement des signaux de sortie du circuit en pont de la figure 6 ; - la figure 10A est un diagramme de signal, utilisé pour explique? les signaux de sortie obtenus des circtiits de traitement des figures 8 et 9 ; 25 - les figures 1033 et 100 sont des diagram mes de signaux montrant l'utilisation choisie des signaux de sortie des circuits de traitement des figures 8 et 9. - la figure 11 est un schéma montrant la manière choisie pour bobiner les enroulements détecteurs 30 en réduisant le plus possible leur couplage? - les figures 13, 14 et 15 sont des schémas détaillés des trois principales parties du détecteur de roue représenté par la figure 12. le détecteur de roue 20 de la figure 1? 35 construit suivant un mode de réalisation de la présente invention, comprend deux enroulement électriques détecteurs 21 et 22, identiques, montés dans la partie supérieure d'un boîtier 23 non magnétique lui-même monté sur lè patin d'un rail de chemin de fer 24. le boîtier 23 sera de préférence en poly- 40 uréthane moulé ou tout autre matériau élastoîaère j les com 71 44929 - s - 2118087 posants électriques autres que les enroulements 21 et 22 du détecteur 20 sont tous montés sur un ou plusieurs supporta de circuits relativement flexibles et élastiques, à l'intérieur du boîtier 23, de sorte que le détecteur peut supporter de 5 véritables chocs sans que les enroulements détecteurs ou les autres composants électriques et électroniques du détecteur soient endommagés. La surface supérieure 25 du boîtier 23 se trouve sous le sommet 26 du rail 24, assez bas cependant pour laisser le passage libre au mentonnet 27 d'une roue de chemin 10 de fer 28 se déplçant le long du rail. Chacun des deux enroulements 21 et 22 a une surface relativement grande ; les axes des deux enroulements sont orientés verticalement de façon que leur champ électromagnétique se dirige vers le haut depuis le boîtier 23 jusque dans l'espace traversé par le mentonnet 27 15 lorsque la roue 28 se déplace le long du rail 24. Des noyaux non magnétiques, qui ne sont pas représentés, sont utilisés avec les enroulements 21 et 22, comme on l'expliquera plus complètement ci-après. Les enroulements détecteurs 21 et 22 sont 20 tous deux accordés sur la même fréquence de travail ; un condensateur d'accord 29 est branché en parallèle sur l'enroulement 21 et un condensateur d'accord 30 sur l'enroulement 22. Les enroulements détecteurs sont branchés dans les bras voisins d'un circuit en pont 70 dont les extrémités sont les points 31, 32, 25 33 et 34. Deux résistances d'amortissement 35 et 36 sont branchées en parallèle sur les enroulement 21 et 22 respectivement. Le circuit en pont 40 comprend une résistance 37 branchée entre le point 31 du pont et l'une des entrées d'un oscillateur amplificateur 39 et, symétriquement, taxe résistance 38 branchée 30 entre le point 32 du pont et une autre entrée de l'amplificateur 39. Le point 33 du pont est le point de masse de l'amplificateur 39. Le détecteur 20 comprend en outre un premier détecteur synchrone 41 dont les trois entrées sont res-35 pectivement reliées aux points 31, 32 et 34 du pont. Les entrées d'un deuxième détecteur synchrone 42 sont également reliées au points 31, 32 et 34 du pont. Les détecteurs synchrones 41 et 42 forment les étages de sortie du détecteur 20, et fournissent respectivement une sortie 43 et une sortie 44, reliées à un 40 appareil d'utilisation 68'. 71 44929 _ 7 - 2118087 le détecteur 20 comprend également un circuit de référence 45 dont une entrée est reliée au point 34 du pont. Une deuxième entrée du circuit de référence 45 est reliée au point 31 du pont à travers une résistance 47. Cette môme 5 entrée du circuit de référence est aussi reliée au point 32 du pont à travers une résistance 48. le circuit de référence 45 a une sortie reliée à une entrée de l'oscillateur amplificateur 39 et une autre sortie reliée à un circuit 49 de contrôle automatique de gain (CAG). le circuit 49 (CAG) a deux entrées 10 reliées aux points 31 et 32 du pont et une sortie rebouclée à l'entrée de l'oscillateur 39. Comme il a été dit ci-dessus, tous les composants électroniques du détecteur 20 sont montés de préférence sur un ou plusieurs supports de circuits (ou cartes) relativement flexibles et élastiques, dans le boîtier 15 23 ; ils ont été montrés séparément sur la figure 1 uniquement pour la commodité de 1'explication. Bans la mise en oeuvre du détecteur 20, l'oscillateur amplificateur 39 délivre un signal symétrique d'excitation à haute fréquence qui alimente en opposition 20 de phase les enroulements 21 et 22, et qui alimente aussi les, détecteurs synchrones 41 et 42, le circuit de référence 45 et le circuit 49 de CAG. le signal d'excitation qui alimente les enroulements 21 et 22 entraîne pour chaque enroulement l'apparition d'un champ électromagnétique dans l'espace situé 25 immédiatement au dessus du boîtier 23. Tant qu'aucun de ces champs électromagnétiques n'est modifié, le circuit en pont 40 reste équilibré et ne fournit aucune indication d'un déplacement d'une roue le long du rail 24. lorsque la roue de chemin de fer 28 30 approche du détecteur 20, en roulant dans J.e sens indiqué par la flèche A, le mentonnet 27 de la roue pénètre dans l'espace situé immédiatement au dessus du boîtier 23 et modifie le champ de l'enroulement 21 (une roue qui roulerait dans le sens opposé pénétrerait d'abord dans le champ de l'enroulement 22, et modi— 35 fierait d'abord celui-ci), le déplacement de la roue 28 continuant, le mentonnet 27 pénètre dans la zone située entre les enroulements 21 et 22, et ensuite dans le champ de l'enroulement 22. Ainsi le mentonnet 27 de la roue fait apparaître des tensions de déséquilibre dans les enroulements 21 et 22 successive-40 ment ; ces tensions sont détectées et amplifiées afin de fournir 71 44929 . s . 2118087 des signaux de sortie révélateurs du déplacements de la roue le long du rail 24. la courbe•50 de la figure 2A représente la sortie normale du détecteur 20 j elle ne présente ni variation 5 irrégulière, ni coupure brutale, et définit un modèle général variant relativement peu d'une roue à l'autre quels que soient l'état d'-usure, la position exacte, et la vitesse de la roue. En sortie du pont, le signal, lui aussi modèle général, montre le sens de passage de la roue, et la durée du signal renseigne 10 sur sa vitesse. lorsque le pont 40 est dans son état d'équilibre (c'est-à-dire qu'aucune roue n'a son mentonnet qui pénètre dans le champ régnant au dessus des enroulements 21 et 22), les tensions en sortie des détecteurs 41 et 42 sont cons-15 tantes. Cette tension étant choisie nulle (on peut choisir une autre tension constante, ou bien réellement la tension nulle), le signal de tension 50 aux bornes de sortie 43 et 44 augmente progressivement lorsqu'une roue pénètre dans le champ existant dans l'espace situé au dessus du détecteur de roue, la roue 20 poursuivant son mouvement, le mentonnet passe au centre de la zone située entre les enroulements 21 et 22 ; le signal de tension 50 décroit assez brusquement, passe par le niveau zéro, puis réaugmente avec le signe (ou la phase) opposé jusqu'à ce qu'il atteigne approximativement la même valeur maximale. Dans 25 un circuit donné, cette valeur maximale de tension induite dans les enroulements peut être, dans l'un ou d'autre sens, de l'ordre de 0,1 volt, lorsque la roue poursuit son mouvëment au delà du détecteur 20, la tension induite subsiste encore, variant plus progressivement que pendant le mouvement transitoire de 30 la roue devant le centre du détecteur, jusqu'à atteindre à nouveai la valeur nulle, le signal de sortie 50 se reproduit identiquement pour dahaque roue qui passe au dessus du détecteur 20. les signaux de sortie du pont 40 sont détectés simultanément dans les détecteurs 41 et 42. Pour chacun 35 des deux détecteurs, le signal de sortie est d'abord d'un certain signe, et ensuite de l'autre, l'une de ces tensions monte alors que l'autre diminue, et réciproquement, ce qui fournit l'indication du sens du déplacement de la roue. Dans les applications qui ne sont pas d'une grande complexité, ces tensions peuvent être 40 utilisées séparément. ' ' 71 kk929 . 9 _ 2118087 Dana le circuit représenté par la figure 1» le rôle principal du circuit de référence 45 est de fournir une source de courant constant, à haute impédance, aux étages de sortie de l'oscillation 39. De circuit de référence 45 contrôle 5 également l'équilibrage du pont à l'aide d'un pont auxiliaire formé des résistances 47 et 48, et injecte dans l'oscillateur un signal correcteur destiné à réduire au minimum le déséquilibre. Enfin, ce circuit de référence 45 fournit une tension continue de référence pour le circuit 49 de CAG-. 10 Le circuit 49 de CAG compare les amplitudes des tensions de sortie et l'oscillateur avec la tension continue de référence fournie par le circuit 45i D'après cette comparaison, le circuit de CAG délivré un signal de commande qui règle le gain global de l'oscillateur-amplificateur 39» De circuit 49 15 de contrôle automatique du gain est donc utilisé comme un régulateur d'amplitude de la tension d'excitation du pont. Le signal 50 représenté sur la figure 2A est l'enveloppe du signal qui apparaît aux bornes de sortie 43 et 44 du détecteur 20 lors du passage d'une roue ayant une 20 vitesse sensiblement constante, les deux alternances 51 et 52 se suivent l'une l'autre dans un ordre-auquel correspond un aur.s bien défini du déplacement de la roue dans le cas présent d'abord devant l'enroulement 21 et ensuite devant l'enroulement 22. La première alternance 51 s'achève avant que la seconde 25 (52) commence. La plupart des applications utilisant le signal de sortie du détecteur ont besoin d'une décision "oui" ou "non" représentant les deux possibilités de présence ou d'absence de la roue. Cette décision ne peut être prise en se 30 fondant sur l'éloignement du signal de la valeur nulle, car le signal de sortie de référence (ligne 58 sur la figure 2A) pour la condition d'absence de la roue n'est pas nécessairement la valeur nulle. D'autre part, la durée ne permet pas de déterminer en toute sécurité la valeur non nulle qui représente 35 la condition d'absence de la roue, car une roue peut s'arrêter dans une position qui soit une condition de déséquilibre dans l'un des enroulements (déséquilibre pouvant aller de la valeur la plus faible à la valeur maximale) et rester dans cette position pendant un temps indéterminé. 40 le meilleur projet d'utilisation du signal 71 44929 - 10 - 2118087 50 du détecteur de roue 20 consiste certainement à utiliser un phénomène de seuil, le seuil de réponse étant réglé à une fraction importante de la pleine amplitude du signal» Avec un tel dispositif, un parasite important, moins cependant que le maxi-5 mum habituel, peut survenir sans déclencher aucune activité. On dispose ainsi d'une protection efficace contre "beaucoup de réponses parasites, en assurant une sensibilité faible, ou une marge de tolérance pour les parasites particulièrement faibles. Une valeur couramment utilisée pour un tel seuil de détection 10 est la moitié de l'amplitude maximale du signal normal (comme le montrent sur la figure 2A les lignes pointillées 53 et 54) fournissant ainsi deux signaux en impulsion distincts 55 et 56. le circuit de détection à seuil peut ne pas 15 être inclus dans le détecteur'. Il est même souvent préférable d'inclure le dispositif de détection à seuil à l'intérieur de l'appareil d'utilisation 68 qui suit, celui-ci pouvant être un détecteur de vitesse ou simplement un détecteur de sens de déplacement', les raisons qui poussent à inclure le circuit de 20 détection à seuil dans l'appareil d'utilisation sont triples. D'abord un équilibrage efficace du détecteur requiert l'observation de tout déséquilibre effectif. Ensuite la valeur optimale du seuil n'est pas la même suivant les applications. Enfin l'effet de seuil favorise l'élimination du bruit et des parasites 25 qui surviennent dans la transmission entre détecteur et appareil d'utilisation. On observe un intervalle de temps 57 très net entre les deux signaux de sortie 55 et 56 délivrés par le détecteur de roue 20 et l'appareil d'utilisation associé. Cet 30 intervalle de temps 57 n'est jamais infiniment petit, et ce n'est pas sans signification. Pour une roue ou tout autre objet métallique se déplaçant lentement la durée de cet intervalle est souvent plus grande que celle du signal entier pour un objet se déplaçant rapidement. On s'en convainc aisément lorsqu' 35 on songe que le détecteur peut être amené à fonctionner pour des vitesses allant de zéro à 160 kilomètres à l'heure dans les applications ferroviaires, et dans des gammes semblables pour d'autres applications. En fait, la meilleure utilisation des signaux de sortie du détecteur dans un détecteur de vitesse 40 consiste en une mesure et une interprétation astucieuses de la 71 44929 - h - 2118087 durée de l'intervalle de temps 57« On réalise maintenant cette opération de détection de roue pour un convoi de nombreuses roues ; le signal de sortie du détecteur de roue est une suite de groupes de deux 5 signaux identiques aux signaux 51 et 52, et aux signaux mis en forme 55 et 56» Chacune de ces paires de signaux contient l'information de sens de déplacement et de vitesse d'une roue donnée. Cependant, sans un dispositif plus complexe de mesure de durées qui s'adapterait de lui-même à toutes les vitesses, 10 il n'y a pas de procédé valable pour regrouper les signaux isolés en paires appropriées, sauf pour la détection de la toute première paire de signaux. Cette dernière méthode pèche donc gravement en ce sens qu'un signal erroné ou oublié retiie toute valeur à la détermination du sens de déplacement et aboutit à 15 une utilisation complètement faussée. La figure 2B représente la forme des signaux dans le cas d'une mise en oeuvre du détecteur 20 pouvant également aboutir à une détermination erronée en ce qui concerne 3e sens de déplacement d'une roue. Le signal 60 de la figure 2B 20 est l'image d'une roue pénétrant dans le champ de 1 'enroulement 21 et s'arrêtant en un point 59fi Après un temps d'arrêt, cette première roue s'éloigne du détecteur dans le sens opposé à celui de l'approche initiale, reproduisant le début de signal 61:. Aussitôt après, le convoi se déplaçant maintenant dans l'autre 25 sens, une deuxième roue approche du détecteur et fait apparaître un deuxième signal 62. Les signaux de détection avec seuil sont représentés par les signaux 65 et 66 séparés par l'intervalle de temps 67. La suite de signaux de la figure 2B, image d'un arrêt puis d'un départ dans-l'autre sens, ne se 30 distingue par aucun procédé simple de la suite de signaux de la figure 2A, image du déplacement d'une roue à vitesse constante et dans un seul sens. Cette démonstration graphique prouve la difficulté d'obtenir une information sûre quant au sens de déplacement, à partir des deux signaux de sortie délivrés par le 35 détecteur de roue 20. Dans beaucoup d'applications, cette difficulté n'est pas gênante, en particulier si-l'on est assuré d'un déplacement continu des objets à détecter ; elle n'est pas gênante non plus si de réelles dispositions sont prises pour exclure d'arrêt d'une roue du convoi ou d'un autre objet métallique 40 à détecter dans le voisinage immédiat du détecteur, et si une 71 44929 - 12 - 2118087 surveillance permanente garantit l'identification du premier signal dans chaque suite de signaux. Mais dans d'autres applications , la difficulté soulevée à l'aide des figures 2A et 2B peut poser de sérieux problèmes. 5 Deux procédés fondamentaux peuvent être utilisés pour lever l'ambiguïté attachée à la détection de sens de déplacement par le détecteur 20 à deux enroulements. Premièrement, on peut fournir un signal qui existerait en permanence lorsqu'une roue serait située au dessus du détecteur 20 (qu'elle 10 soit dans le champ de l'enroulement 21 dans celui de l'enroulement 22). Deuxièmement, on peut fournir un signal qui existerait pendant les intervalles de temps transitoires tels que les intervalles 57 et 67. 15 Un premier dispositif pour lever l'ambi guïté sur le sens de déplacement peut être facilement imaginé, en théorie, en remarquant qu'une roue perturbatrice est grande en comparaison avec les dimensions des enroulements et le volume du détecteur, et qu'elle se conduit comme une perturbation 20 répartie, ayant au moins un minimum d'influence sur les deux enroulements à la fois pendant presque tout le temps de passage. Par exemple le circuit peut être prévu pour répondre à une modification des caractéristiques de l'un ou l'autre ou des deux enroulements. Un exemple précis serait un procédé pour contrô-25 1er l'impédance totale des deux enroulements en série. Mais un dispositif de contrôle de cette sorte soulève la même difficulté liée à l'utilisation - dans la première solution - de deux enroulements dans un pont équilibré, la méthode de détection d'une modification d'impédance consiste 30 à comparer à une impédance de référence celle de l'enroulement détecteur. Mais la modification due à la présence d'une roue joue un faible rôle } les influences du milieu conduisent à des modifications du même ordre, ou plus grandes encore, de l'impédance d'un enroulement détecteur courant, le dispositif 35 de référence doit être tel qu'il subisse les mêmes modifications, afin d'éviter les déséquilibres intempestifs. Il s'ensuit que la meilleure référence possible consiste en un autre enroulement détecteur soumis aux mêmes influences : c'est le dispositif à deux enroulements utilisé dans le détecteur 20. Si les impédan-40 ces des deux enroulements sont mesurées simultanément, il n'y 71 44929 - 13 2118087 a plus rien qui serve de référence, de sorte que le projet Imaginé de dispositif de contrôle est sans valeur. On se propose d'appliquer non pas l'une ou l'autre des méthodes envisagées ci-dessus pour lever l'ambiguïté , 5 mais les deux, tout en conservant les avantages d'un élément de référence intrinsèquement stable, comme dans le cas du détecteur 20. Pour celà, on contrôle les caractéristiques non pas d'une seule paire d'enroulements, mais de trois enroulements pris deux à deux en deux paires. le dispositif choisi utilise trois 10 enroulements accordés 11, 12 et 13, insérés dans un boîtier 71 non magnétique et faisant partie d'un détecteur de roue 70 construit suivant le mode de réalisation choisi dans la présente invention (figures 3 à 6). les caractéristiques physiques des enroule-15 ments 11, 12 et 13 sont choisies identiques à celles décrites ci-dessus ; c'est-à-dire que d'une part chacun de ces enroulements a une surface relativement grande, d'autre part les axes des trois enroulements sont orientés verticalement de façon que leur champ magnétique se dirige vers le haut depuis le boitier 71 20 jusque dans l'espace traversé par le mentonnet 27 d'une roue 28 de chemin de fer se déplaçant le long du sommet 26 d'un rail 24 (figures 3 à 5). les trois enroulements 11, 12, 13 sont branchés dans-un pont 80 symétrique constitué en pentagone (voir la figure 6); ainsi qu'une source de tension représentée schémati-25 quement par l'oscillateur 72 ou un au,tre générateur de signaux* les enroulements 11, 12 et 13 ont les mêmes propriétés électriques. Un condensateur d'accord C1 est branché en parallèle sur l'enroulement 11, formant ainsi un circuit accordé dont la fréquence de travail correspond à celle du générateur 72. De mêmef 30 des condensateurs d'accord 02 et C3 sont branchés en parallèle sur les enroulement 12 et 13 respectivement. Cette configuration répartit de façon égale les tensions entre les enroulements 11, 12, 13 et fait qu'ils sont soumis d'aussi près que possible aux mêmes influences extérieures. Pour simplifier, on suppo-35 sera d'abord que les enroulements ne présentent aucun couplage magnétique les uns avec les autres. Dans la figure 6, les points extrêmes du pont 80 sont désignés par les références 81, 82, 83, 84 et Q5f en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre depuis 40 le point de masse 81 de l'oscillateur ou aztre générateur 72. 71 44929 14 - 2118087 L'enveloppe de la tension de sortie en 83 est représentée par la courbe de tension El de la figure 7 ; elle montre un modèle de signal de tension apparaissant aux "bornes du pont lors du passage d'une roue de voiture devant le détecteur 70. la tension 5 de sortie qui apparaît à la "borne 84 du pont est représentée par la courbe de tension E2. Comme dans l'exemple précédent» on suppose que le passage de la roue 28 devant le détecteur 70 est dans un sens tel que le champ électromagnétique au dessus de l'enroulement 11 soit modifié le premier. 10 Supposant donc que ce mouvement de la roue devant l'enroulement entraîne des pertes dans l'enroulement, l'impédance de l'enroulement 11 diminue et la tension E1 commence à augmenter, se rapprochant ainsi du niveayi de tension +E qui correspond au signal d'excitation fourni par l'oscilla-15 teur 72 à l'enroulement 11. En même temps la tension E2 croît (son amplitude est donc plus faible) et la variation de cette tension E2 est environ deux fois plus faible que celle de la tension E1. Le mouvement de la roue continuant, l'influence perturbatrice s'étend à l'enroulement 12 et, lorsque la roue 20 est approximativement centrée au dessus de 1'enroulement 12, c'est l'état de l'enroulement 12 qui est modifié au plus haut point, l'état des enroulements 11 et 13 l'est moins. En ce point l'augmentation qu'avait subi la tension E1 a disparu ; la ten-„ sion E1 est maintenant d'amplitude plus faible que la valeur 25 au repos représentée par la ligne 86 en pointillé, les impédances des enroulements 11 et 13 sont égales tandis que celle de l'enroulement 12 est plus faible ; les tensions E1 et E2 sont égales et d'amplitude plus faible que leur valeur au repos représentés par les lignes 86 et 87 en pointillé. Ensuite 30 le modèle initial se reproduit avec le signe opposé ; les deus signaux tendent à se rapprocher du niveau de tension ~E fourni par l'oscillateur 72, et l'action est prédominante sur 1 ' enroulement E2. les valeurs non nulles au repos 86 et 87 35 des tensions de sortie E1 et E2 prises aux bornes 83 et 84 du pont sont un inconvénient, les tensions de sortie du pont peuvent être simplifiées par l'utilisation de l'un ou l'autre des dispositifs représentés par les figures 8 et 9, chacun des deux utilisant des diviseurs de tension dont les rapports sont stables 40 et indépendants de l'amplitude des signaux d'excitation. Ainsi, 71 44929 -15 - 2118087 sur la figure 8, le signal de sortie E1 pris au point 83 du pont est additionné, à l'intérieur d'un amplificateur additionneur 88, avec une fraction de la tension d'excitation -E présente au point 85 du pont. Dans le circuit représenté, la proportion pour 5 l'addition est de trois pour un. De même, la tension E2 prise au point 84 du pont est additionnée avec une fraction de la tension +E présente au point 82 du pont, à l'intérieur d'un amplificateur additionneur 89'. les signaux de sortie des amplificateurs 88 et 89 sont respectivement appelés E3 et E4. 10 le circuit de la figure 9 réalise une opé ration du même genre, mais pour une différence au lieu d'une somme. Ainsi, sur la figure 9, le signal de référence +E du point 82 du pont est appliqué à l'extrémité d'une résistance 91 dont l'autre extrémité est reliée à un point 92. le signal de 15 référence -E (du point 85 du pont) est appliqué à l'extrémité d'une résistance 93 dont l'autre extrémité est reliée à un point 94. Une résistance 95 est "branchée entre les deux points 92 et 94 ; les trois résistances 91, 93 et 95 ont la même impédance. On obtient une tension différentielle E5 entre le point 83 20 du pont et le point 92 du circuit de la figure 9, et de même une tension différentielle E6 entre le point 84 du pont et le point 94 du circuit correcteur de la figure 9. Quel que soit le circuit utilisé, celui de la figure 8 ou celui de la figure 9, les nouveaux signaux 25 E3, E4, E5, E6 sont des tensions alternatives faibles et doivent être simplifiés et détectés pour que l'on dispose de signaux de sortie utilisables. Ils seront utilisés soit tels qu'ils apparaissent, soit combinés entre eux de façon à fournir d'autres 30 modèles utilisables de signaux de sortie# la figure 10A montre les courbes résultant de l'amplification et de la détection synchrone des signaux de sortie E3 et E4 du circuit additionneur de la figure 8, et également des signaux de sortie E5 et E6, respectivement, du 35 circuit soustracteur de la figure 9. la polarité des signaux E3 et E4 de la figure 10A correspond aux phases des signaux de sortie des amplificateurs 88 et 89 respectivement (figure 8). On voit que les signaux E3 et E4 sont assez voisins des signaux de sortie d'un détecteur simple à deux enroulements - voir 40 figure 2 A - mais les alternances ne sont j&s symétriques et sont un peu décalées l'une par rapport à l'autre, le sens du 71 44929 - . 2118087 déplacement d'une roue passant devant le détecteur 70 (figures 3 à 6) peut être déduit du changement de polarité et de l'asymétrie des deux signaux de sortie E3 et E4« En. outre, une tension existe en permanence, pour l'un ou l'autre ou les deux signaux 5 E3 et E4, pendant tout le temps du passage de la roue devant le détecteur. On a ainsi réellement levé l'ambiguïté constatée plus haut. On peut choisir de traiter les signaux de sortie du détecteur 70 de la façon indiquée par la figure 10 10B . Dans cette figure, les signaux E3 et E4 sont additionnés algébriquement pour former un premier signal utilisable E11'. On fait également la différence algébrique de ces deux signaux E3 et E4 pour fournir un deuxième signal utilisable E12 qui a pour expression E 12 = E 4 - E 3. 15 Le signal utilse E11 est le correspondant du signal de la figure 2A qui correspond lui-même au cas du détecteur simple à deux enroulements, et il présente une grande similitude avec ce signal. Considéré comme un échantillon de temps, il se change en l'image symétrique lors d'un changement 20 de sens de déplacement de la roue. Par ailleurs, le signal utile E12 obtenu par différence est, lui, indépendant du sens de déplacement dans un sens et pour le déplacement inverse de la roue. Ce signal utile E12 satisfait aux conditions qui lèvent l'ambiguïté. 25 En utilisant des niveaux de seul approprié^ comme l'indiquent les lignes 95 et 96 sur la figure 10B, les signaux utiles E11 et E12 peuvent être utilisés pour produire une suite de signaux d'identification 97, 98, 99, représentés sur la figure 10C. Ces signaux d'identification 97 à 99 30 présentent eux aussi les conditions qui suffisent à lever toute ambiguïté. En effet, il y a toujours au moins un signal d'identification qui existe lorsqu'une roue est située en un point quelconque au dessus du détecteur 70. D'autre part, il existe toujours un signal d'identification (98) pendant cet instant 35 où la roue passe juste au dessus de la partie centrale du détecteur. Les signaux d'identification 97 et 99 sont identiques à ceux décrits ci-dessus dans le cas du premier type de détecteur envisagé ; ils sont obtenus à partir des signaux 40 de sortie réversibles dû pont détecteur après passage dans le 71 44929 - 17 - 2118087 circuit additionneur» Le signal d*identification intermédiaire 98 est obtenu à partir de la seule alternence positive du signal à la sortir du circuit soustracteur^ Ce signal d'identification 5 98 se maintient pendant tout l'intervalle entre les signaux d'identification extrêmes 97 et 99. Ainsi, il apparaît une suite 97, 98f 99 ou une suite 99, 98, 97, et la présence du signal 98 entre les signaux 97 et 99 permet réellement l'identification de la paire de signaux 97 et 99, et donc la détermination 10 du sens de déplacement. Une suite 98, 99, 97, 98, 99, 97•.•• permet facilement une déteimination correcte du sens de déplacement ; une suite normale 97, 98 f 99, 97, 98, 99 indique sans la moindre équivoque un déplacement de la roue dans un sens qui ne varie pas. Le mouvement en sens inverse est alors 15 identifiable à l'aide de tout groupe de signaux se présentant suivant la suite inverse 99, 98, 97, 99, 98, 97. Divers dispositifs peuvent exploiter ce chevauchement du signal d'identification intermédiaire 98 avec chacun des deux signaux d'identification extrêmes 97 et 99, 20 car la présence de ce signal intermédiaire garantit l'existence peimanente d'un signal pendant tout le temps du passage d'une route à travers la zone où se fait la détection. Ainsi, le signal d'identification 98 peut être utilisé pour valider une suite 97-99 soit en identifiant les signaux 97 et 99 seulement 25 pendant la présence simultanée du signal 98, soit en s'assurant du chevauchement du signal 98 avec chacun des deux signaux d'identification 97 et 99. Deux méthodes d'utilisation du signal d'identification intermédiaire 98 assurent cette sécurité due 30 au chevauchement des tensions. Dans la première méthode, décrite ci-dessus, si la succession des signaux est normale, un chevaucîB-ment des signaux 97-98 doit toujours être suivi d'un chevauchement des signaux 98-99. Dans la deuxième méthode, il y a deux chevauchements de signaux 97 et 98, puis 98 et 99, pendant 35 chaque passage de ïoue. En fonction du risque, dans une application bien précise, d'une détection omise ou erronée, et de l'importance que celà aurait, l'équipement qui utilise la sortie du détecteur 70 se satisfera de l'une seulement ou des deux présences de chevauchement des signaux d'identification^ 40 On diminue ainsi fortement le risque d'une détection incomplète 71 44929 - 18 - 2118087 ou erronée. En outre, là ou ce sera nécessaire, cet équipement sera tel qu'il exigera l'existence simultanée des deux chevauchements des signaux d'identification. On évite ainsi la mise en considération de signaux isolés sans- intérêt. 5 Dans un détecteur réel^ les enroulements détecteurs 11, 12 et 13 sont montés très proches les uns des autres ; il s'ensuit qu'on ne peut éviter une influence réciproque des champs magnétiques des enroulements. Ce couplage est en général faible, de l'ordre de quelques pour cent dans un 10 détecteur de construction adaptée. Cependant l'influencé de ce couplage n'est pas négligeable si on la compare aux modifications des caractéristiques des impédances des enroulements, modifications dues aux déséquilibres en fonctionnement, et comprenant celles dues au passage d'une roué ou de tout autre 15 objet métallique à travers la zone de détection au dessus du détecteur. l'existence de ce couplage réciproque n'est pas souhaitée pour plusieurs raisons. Premièrement ce couplage rend bien plus difficile le processus de réglage de l'accord 20 et de l'équilibre des trois enroulements détecteurs 11, 12, et 13. Deuxièmement ce couplage entre enroulements fait apparaître une grande différence entre les conditions de fonctionnement de l'enroulement central 12 et des deux enroulements latéraux 11 et 13, ce qui détruit la stabilité, car on perd l'uniformité 25 souhaitée des influences extérieures sur les trois enroulements. Troisièmement ce couplage entre les enroulements détecteurs introduit des distorsions dans les amplitudes et les phases des tensions délivrées dans le cas du déséquilibre, et il en résulte une moins bonne sensibilité du détecteur et des formes d'onde 30 des signaux bien moins intéressantes. De plus une disposition neutralisant le couplage des enroulements, dont l'emploi peut améliorer les problèmes d'accord, d'équilibrage et de distorsion peut aussi augmenter notablement la sensibilité du dispositif aux interférences avec l'extérieur. 35 le couplage entre enroulements voisins dans le détecteur 70 peut être supprimé en reliant chaque enroulement latéral à un enroulement correcteur de quelques spires autour de l'enroulement central. Dans chaque cas la disposition de l'enroulement correcteur est telle que le champ de cet enrou-40 lement correcteur s'oppose, dans la zone occupée par l'enroule- 71 44929 - 19 - 2118087 ment central 12, au champ dû au reste de 11 enroulement latéral dont cet enroulement correcteur fait partie. De cette façon, le coefficient de couplage entre l'enroulement central 12 et chacun des enroulement latéraux 11 et 13 est aisément divisé 5 par dix. Un dispositif d'enroulement de cette sorte est représenté sur la figure 11• Comme on peut le voir, le point 82 (voir aussi la figure 3) est relié à la partie principale de l'enroulement 11 bobiné autour du noyau 101 dans le sens 10 inverse des aiguilles d'une montre. A l'autre extrémité, cette partie principale de l'enroulement 11 n'est pas reliée directement au point 83, mais se poursuit par un petit nombre de spires, toujours de l'enroulement 11, représentées comme une seule sur la figure, autour du noyau 102 de l'enroulement central 12, 15 également dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, et seulement alors est reliée au point 83. Dans la fabrication d'un tel dispositif, la partie principale de l'enroulement 11 comporte couramment une centaine de spir%, et la partie correctrice de l'enroulement 11 bobinée sur le noyau 102 de l'enrou-20 lement 12 peut être de deux spires. Dans la réalisation montrée par la figure 11, l'enroulement 12 comporte le même nombre de spires que la partie principale de l'enroulement 11 et est reliée directement aux points 83 et 84, le sens de l'enroulement étant celui 25 inverse des aiguilles d'une montre lorsqu'on va du point 83 au point 84. Dans l'exemple cité ci-dessus, l'enroulement central 12 comprend une ceintaine de spires. l'enroulement 13 comprend une partie principale bobinée autour d'un noyau 103 dans le sens inverse 30 des aiguilles d'une montre lorsqu'on va du point 84 vers le point 85 ; cette partie principale a le même nombre de spires que la partie principale de l'enroulement 11 et que l'enroulement complet 12. En fait la partie principale de l'enroulement 13 n'est pas reliée directement m point 84, mais se poursuit 35 par un enroulement correcteur fait d'un petit nombre de spires, bobiné sur le noyau 102 de l'enroulement central, et seulement alors est reliée au point 84. Dans l'exemple donné ici, si l'on part du point 84, on rencontre deux spires de l'enroulement 13 autour du noyau 102 et ensuite une centaine 40 de spires de 1 ' enroulement 13 sur le noyau 103. 71 44929 - 20 - 2118087 Les champs relativement faibles dûs à la présence des spires de correction des enroulements L1 et L3 montées sur le noyau central 102 ont cependant une action car ces spires de 'correction sont très proches de l'enroulement 5 central L2. L'inductance totale et la résistance de chacun des enroulement latéraux est très peu modifiée, et la forme et l'intensité du champ de chaque enroulement latéral dans la zone de fonctionnement située juste au dessus de lui (voir les figures 3 et 4) ne sont absolument pas modifiées» Ainsi la 1 0 réalisation repré sentée par la figure 11, ou tout autre dispositif équivalent utilisant des enroulements de correction, pewaet de résoudre les problèmes de désaccord, d'instabilité et de distorsion qui, autrement, apparaissent en raison du couplage entre les enroulements détecteurs» 15 la figure 12 est un synoptique du détecteur complet construit suivant le mode de réalisation choisi de la présente invention et utilisant les principes évoqués ci-dessus et illustrés par les figures 3 à 11 » Les circuits du détecteur complet comprennent un bloc 111 (oscillateur 20 et pont détecteur) dont le schéma détaillé des circuits est donné par la figure 12, un bloc 112 de traitement des signaux qui peut être construit suivant le schéma détaillé de la figure 14, et un bloc de sortie 113 dont un type de réalisation est représenté par la figure 15. 25 L'oscillateur 72, qui est une partie du bloc 111 du détecteur 70 (voir la figure 12), comprend un amplificateur différentiel muni d'une contre-réaction négative pour assurer une bonne stabilité, d'une contre-réaction positive pour permettre l'oscillation par auto-excitation, et d'un con-30 trôle automatique de gain pour réguler l'amplitude du signal. Les enroulements détecteurs 11, L2 et L3accordés sur une fréquence de travail prédéterminée à l'aide des condensateurs C1, C2 et 03 respectivement forment une partie du circuit de contre-réaction positive de l'amplificateur 115 de l'oscillateur 72. 35 L'amplificateur 115 a deux sorties différen tielles 116 et 117. Un premier circuit de contre-réaction négative 118 est branché entre la sortie 116 et une entrée de l'amplificateur 115» Un deuxième circuit identique 119 de contre-réaction négative est branché entre la sortie 117 et une autre 40 entrée de l'oscillateur amplificateur. Une résistance 121 71 44929 - 21 - 2118087 est branchée entre la sortie 116 de l'amplificateur et une extrémité du premier enroulement 11 accordé, au point 82 du pont (voir aussi figure 6)» Une résistance identique 122 est branchée entre la sortie différentielle 117 de l'amplificateur 115 et 5 une extrémité de l'enroulement 13» au point 85 du pont, les impédances 121 et 122 et les trois circuits accordés formés par les enroulements 11, 12 et 13 et les condensateurs C1, C2 et 03 sont donc branchés en série entre les deux sorties 116 et 117 de l'amplificateur, les points 82 et 85 constituent les 10 points de sortie de l'oscillateur 72 pour le branchement d'autres circuits qui seront décrits en détail plus loin, les points 83 et 84 sont comme précédemment des prises de tension intermédiaires du pont, le cinquième point 81 du pont est le point de masse de l'amplificateur 115. 15 Grâce aux circuits accordés 120, qui compren nent les enroulements 11, 12, 13 et les condensateurs C1, 02, 03 les signaux de sortie de l'oscillateur, aux points 82 et 85, sont à peu près à leur valeur maximale et en phase avec les tensions de sortie 116 et 117 de l'amplificateur lorsque la fréquence 20 du signal de l'amplificateur 115 est la fréquence propre des trois circuits accordés, les valeurs des impédances (121 et 122) sont telles que l'amplitude des signaux de sortie de l'oscillateur n'est que légèrement inférieure à celle des signaux de sortie de l'amplificateur à cette fréquence. 25 Un circuit de contre-réaction positive 125 est branché entre le point 82 du pont et un circuit d'entrée de l'oscillateur amplificateur 115 situé du côté opposé à la borne de sortie 116. Un circuit identique 126 de contre-réaction 30 positive est branché entre le point 85 du pont et un circuit d'entrée situé, lui, du côté opposé à la borne de sortie 117 de l'amplificateur 115* Un circuit 127 de contrôle automatique de gain est inclus dans le bloc 111 (oscillateur + pont) : ses deux entrées proviennent respectivement des bornes 116 et 117 de 35 sortie de l'amplificateur, et ses deux sorties sont reliées chacune à rua des circuits 125 et 126 de contre-réaction positive, le bloc 112 (de traitement des signaux) du détecteur 70 comporte,d'après la figure 12, deux circuits 131 et 132 mélangeurs de signaux, le circuit 131 a deux entrées, 40 reliées au points 82 et 84 du pont, le circuit 132, identique, a 71 kk929 - 22 - 2118087 aussi deux entrées, reliées aux points 83 et 85 du pont. la sortie du circuit 131 est reliée à un amplificateur 133» Le signal de sortie de l'amplificateur 133 est appliqué à un circuit soustracteur ou différentiateur 135, et également à un circuit additionneur 136. La sortie du circuit mélangeur 132 est ampli-5 fiée par l'amplificateur 134, puis appliquée elle aussi au circuit soustracteur 135 et au circuit additionneur 136. Le signal de sortie du circuit soustracteur 135 est appliqué à un amplificateur 137, et de même le signal de sortie du circuit additionneur 136 est appliqué à un amplificateur 136. 10 Le bloc de sortie 113 du détecteur 70 comprend un générateur de signaux de commutation 139, dont les deux entrées sont reliées aux points 82 et 85 du pont. Le générateur 139 de signaux de commutation délivre un signal de forme carrée qui est envoyé sur une entrée de chacun des deux 15 détecteurs synchrones 141 et 142. La seconde entrée du détecteur 141 est reliée à la sôrtie de l'amplificateur 137 qui suit le circuit soustracteur (dans le "bloc 112 de traitement des signaux). De même la seconde entrée du détecteur 142 provient de la sortie de 1'amplificateur 138 qui suit le circuit addi-20 tionneur. Le détecteur 141 est suivi d'un amplificateur final 143 relié à la borne 145 de sortie du détecteur. De même le détecteur 142 est suivi d'un amplificateur final 144 relié à l'autre borne 146 de sortie du détecteur. En fonctionnement, l'oscillateur 72 délivre 25 une tension, de façon permanente j elle est envoyée en position de phase sur les deux points 82 et 85 du pont aux extrémités opposées du circuit détecteur accordé 120. La contre-réaction positive sur l'amplificateur-oscillateur 115, obtenue grâce aux circuits de contre-réaction positive 125 et 126, présente la 30 phase et l'amplitude appropriées pour maintenir l'oscillation uniquement à la fréquence propre du circuit détecteur accordé 120, qui est aussi la fréquence de résonance de chacun des circuits accordés, à un seul enroulement détecteur chacun. Le circuit 127 de 0 A G- contrôle automatique du gain est réglé de 35 façon à ce qu'il ajuste le gain des circuits 125 et 126 de contre-réaction positive à la valeur juste suffisante pour maintenir l'oscillation, lorsque la sortie de l'amplificateur atteint le niveau d'amplitude prescrit. La fabrication de l'oscillateur suivant la 71 44929 - 2? - 2118087 figure 12 présente plusieurs avantages au cours du fonctionnement du détecteur 70. D'autre part, les caractéristiques de l'amplificateur 115, muni de sa contre-réaction négative, tendent à être stables malgré les influences extérieures, ce qui assure 5 une meilleure stabilité en amplitude et en fréquence et évite toute distorsion du signal de sortie de l'oscillateur. D'autre part, il suffit au circuit 127 de contrôle•automatique du gain d'exercer une influence modérée pour agir ; il s'ensuit qu'un circuit relativement simple peut réaliser le contrôle qui con-10 vient sans qu'il y ait une grande influence d'effets nuisibles subsidiaires, le seul changement notable qui perturbe le fonctionnement de l'oscillateur 72 est le changement des caractéristiques du circuit accordé détecteur 120, changement dont la détection est le but de la mise en oeuvre du détecteur. 15 La fabrication de l'oscillateur suivant la figure 12 présente un avantage supplémentaire s sa sortie peut facilement être maintenue équilibrée. Bien plus, il peut être facilement adapté à toute une variété de circuits accordés, et n'est pas limité à la suite particulière des trois enroulements 20 L1, L2, L3 utilisés dans ce type de détecteur 70. Comme on l'a vu ci-dessus, le circuit accordé détecteur 120 comprend trois enroulements détecteurs L1, L2, L3 chacun accordé sur la même fréquence de travail à l'aide des condensateurs 01, C2 et C3. Les enroulements détec-25 teurs sont de préférence équipés de spires de correction (de compensation), comme le montre la figure 11, qui corrigent effectivement l'effet du couplage entre les enroulements. Les enroulements sont disposés de façon que tout fonctionne comme s'il s'agissait de champs isolés les uns des autres. 30 En l'absence de perturbations, les impédances des trois enroulements accordés sont identiques, de sorte que la sortie globale de l'oscillateur, qui est la somme des deux signaux +E et -E de l'oscillateur, est également répartie entre les trois enroulements. L'amplitude des deux 35 signaux intermédiaires E1 et E2 aux points 83 et 84 du pont est égale à un tiers de celle de la sortie globale de l'oscillateur. Le rôle du bloc 112 de traitement des signaux du détecteur 70 est d'obtenir, à partir des signaux intermédiaires E1 et E2 du pont, des signaux de combinaison de 40 grande amplitude et s'éloignant d'un niveau "zéro" prédéterminé 71 44929 - 24 2118087 seulement dans le cas d'un déséquilibre significateur des impédances des enroulements détecteurs II, 12 et 13. le circuit mélangeur 131 fonctionne de la mène façon que l'amplificateur 89 (voir figure 8) ; il additionne les,signaux +E et E2 dans 5 une proportion prédéterminée et délivre un signal E4 qui est amplifié par l'amplificateur 133 puis envoyé sur les circuits suivants 135 et 136. De même le circuit mélangeur 132 additionne les signaux -E et E1 du pont, dans une proportion prédéterminée, et délivre un signal de sortie E3 qui est am-10 plifié et envoyé sur les circuits 135 et 136. l'enveloppe de chacun des deux signaux utiles E3 et E4 en sortie des circuits mélangeurs 132 et 131 respectivement, correspond aux formes de signaux représentées sur la figure 10A. Dans le circuit 135, le signal E3 est 15 soustrait du signal E4 et l'on obtient un signal de sortie de la forme Ïl4 - E5. Dans le circuit 136, ces deux mêmes signaux sont additionnés pour donner un signal de sortie de la forme E3 + E4. les signaux de somme et de différence résultants sont envoyés sur les détecteurs synchrones 142 et 141 respective-20 ment, dans le bloc de sortie 113. Dans le bloc de sortie 113, le générateur 139 de signaux de commutation délivre un signal de sortie carré, à la fréquence de travail de l'oscillateur 72, qui est envoyé sur les détecteurs synchrones 141 et 142. le détecteur 25 synchrone 142 détecte et filtre le signal somme E3 + E4 de déséquilibre : il délivre ainsi un signal de sortie qui est amplifié par l'amplificateur 144 et donne, au point 146, un signal E11 de sortie de détection.dont la forme est représentée sur la figure 10B. De même le détecteur synchrone 141 détecte et 30 filtre le signal différence E4 - E3 de déséquilibre qui est alors amplifié par l'amplificateur 143 et donne, sur la borne de sortie 145, un signal E12 (voir aussi figure 10B). les signaux somme et différence E11 et E12 peuvent facilement être traités pour donner les signaux d'identification en impulsions 35 de la figure 100 j comme il a été dit ci-dessus, ce deirnier traitement est réalisé de préférence dans l'appareil d'utilisation 68 relié aux bornes de sortie du détecteur 70. la figure 13 représente la réalisation d'un circuit particulier pouvant être utilisé pour le bloc 111 40 (oscillateur + pont détecteur) du détecteur 70 des figures 3 71 44929 - 25 - 2118087 à 12. Comme on le voir, l'amplificateur 115 de l'oscillateur 72 comprend quatre transistors Q1, Q2, Q5 et 04» Les collecteurs des transistors Q1 et Q4 sont reliés à une tension continue positive appelée B-fc. L'émetteur du transistor Q1 est la sortie 5 116 de l'amplificateur, et l'émetteur de Q4 en est la sortie UTi La "base du transistor Q1 est reliée au collecteur du . transistor Q2 ; elle est aussi reliée "à la tension B+ par une résistance de charge Rî. La hase du transistor Q4 est reliée au collecteur du transistor 05 ; elle est aussi reliée à la 10 tension B+ d'alimentation par une résistance de charge R2. La base du transistor Q2 est reliée par une résistance R5 à l'émetteur du transistor Q1 (sortie 116 de l'amplificateur). La base du transistor Q5 est reliée par une résistance R4 à l'émetteur du transistor Q4 (borne de sortie 15 117 de l'amplificateur)• L'émetteur du transistor Q1 retourne à la masse, au point 81 du pont, par deux résistances successives R94 et R5. De môme l'émetteur du transistor Q4 est relié à la masse par deux résistances successives R95 et R15. La base du transistor Q2 est reliée à la 20 masse par deux résistances en série R7 et R8. La base du transistor Q5 est reliée à la masse par une résistance R11 et une résistance R10 en série» Pour la résistance R10, on choisit une thermistance, qui compense l'action des modifications de température sur les caractéristiques de fonctionnement des 25 autres composants» Le point commun des résistances R7 et R8 est directement relié au point commun des résistances R11 et R1O. Les émetteurs des transistors Q2 et Q5 sont reliés entre eux et reliés à la masse par une résistance R9. Dans le circuit de la figure 15, le 50 circuit 127 de contrôle automatique du gain comprend deux transistors Q5 et Q6, le collecteur de chacun d'eux étant relié à l'émetteur de l'autre. La buse du transistor Q5 est reliée à un condensateur C9 - lui-môme relié à la masse ~ et, par une diode CR1, au point commun des résistances R5 et R94. 55 La base du transistor Q5 est aussi relié©,par une diode CR2, au point commun dés résistances R95 et R15. En outre les bases des transistors Q5 et Q6 sont reliées entre elles. L'émetteur du transistor 05 et le collecteur du transistor Q6 sont reliés par une résistance R6 à la base du transistor Q2. De même 40 le collecteur du transistor Q5 et l'émetteur du transistor Q6 71 44929 - 26 - 2118087 sont reliés par une résistance Kl2 à la base du transistor Q3. le circuit de contre-réaction positive 125 de la figure 13 comprend une résistance R16 et un condensateur 020 en parallèle» Une extrémité de ce circuit RC est reliée par 5 un condensateur 07 au point 82 du pont, l'autre extrémité du circuit RC est reliée à la résistance R12. L'autre circuit 126 de contre-réaction positive est aussi un circuit RC parallèle, comprenant une résistance R17 et un condensateur C21, ce circuit est relié d'un côté au point 85 du pont par le condensateur C8 10 et de l'autre à la résistance R6. Les branchements des éléments du circuit détecteur résonnant t20 de la figure 13 sont les mêmes que ceux représentés dans le diagramme synoptique de la figure 12. Trois résistances de réglage R18, R19 et R20 sont branchées en paral-^5 lèle sur les enroulements L1, L2 et L3. Dans le fonctionnement de l'amplificateur 115, la contre-réaction négative est assurée par l'intermédiaire des résistances de précision R3 et R4. Les émetteurs des transistors Q1 et Q4 constituent les sorties équilibrées de l'amplifica-20 teur, aux points 116 et 117. La sortie de l'oscillateur est reliée par la résistance 121 et par la résistance 122 au circuit accordé 120, aux points 82 et 85 du pont. Les voies de contre-réaction positive passent ^-ar les résistances R16 et R12 d'un côté de l'oscillateur 25 amplificateur 115 et par les résistances R17 et R6 de l'autre côté. Les condensateurs C7 et 08 sont des condensateurs d'arrêt des tensions continues, les condensateurs C20 et C21 servent à compenser les légères dérives de ihase. Dans le circuit 127 de CAGr, les transistors 30 Q5 et Q6 se comportent comme des éléments " résistance variabli qui atténuent la contre-réaction positive sur 1 • amnli^'ical: ;ur i 15 • Les deux diodes CR1 et CR2 et le condensateur C9 prélèvent une partie de la :;en.3ior. de oortio ùe 'am, 1:.ficate11.-- pour commander l es transistor:: du circuit de CAG. Les valeurs des résistances 35 de réglage R18, R19 et R20 sont choisies de façrr c;. -rifles légères variations affectant les trois circuits acc • à un enroulement détecteur qui ccnst.:.tuen BAD ORIGINAL 71 44929 - 27 " 2118087 la figure 14 est un schéma détaillé des circuits qui peuvent être utilisés pour le bloc 112 de traitement des signaux (voir aussi figure 12). les deux circuits mélangeurs 131 et 132f sur la figure 14, sont formés de 12 résistances R48 5 à R 59. Une•extrémité de la résistance R48 est reliée au point 85 du pont ; l'autre extrémité de la résistance 48 est reliée à l'extrémité correspondante d'une résistance 49 par l'intermédiaire d'une résistance R50, d'un potentiomètre R51 et d'une résistance R52, tous trois en série, l'autre extrémité de la résistance 10 R49 est reliée au point 82 du pont'i les points 82 et 85 du pont sont également reliés aux deux extrémités du potentiomètre R59. le point 83 du pont est relié à une résistance R56 dont l'autre extrémité est elle-même reliée à un point 152 qui est la sortie du circuit mélangeur 132. Ce point 152 est 15 relié par une résistance R55 à une résistance R48, et par une résistance R 58 à la prise variable du potentiomètre R591. Dans 3e circuit mélangeur 131, le point 84 du pont est relié par une résistance R54 au point de sortie 151. le point 151 est relié par une résistance R53 à une résistance R49, et par une résistance 20 R57 à la prise variable du potentiomètre R59. D'après la figure 14, l'amplificateur 135 comprend deux transistors Q24 et Q26. la base du transistor Q24 est reliée à la sortie 151 du circuit mélangeur 151. l'émetteur du transistor Q24 est relié à la masse par l'intermédiaire du eir-25 cuit RO formé de la résistance R65 et du condensateur C14. le collecteur du transistor Q24 est relié à la sorce d'alimentation 33+ par une résistance de charge R61 ? il est aussi relié à la base du transistor Q26 du deuxième étage. le transistor Q26 fait partie d'un étage 50 émetteur-suiveur, le collecteur du transistor Q26 est relié à la source B+f et son émetteur est relié à la masse par une résistance de charge R66. Une boucle de contre-réaction est formée par une résistance R64 reliant l'émetteur du transistor Q26 à la base du transistor Q24. la sortie de l'amplificateur 155 est prise sur 55 l'émetteur du transistor Q26, au point 155. l'amplificateur 154 est identique dans sa réalisation à l'amplificateur 155. le premier étage est un transistor Q25 dont la base str reliée à la sortie 152 du circuit mélangeur 152 et dont l'émetteur est relié à la masse par l'inter-40 médiaire du circuit RC formé de la résistance R 65 et du condensateur C14. le collecteur du transistor Q25 est relié à la source 71 44929 - as - 2118087 à» alimentation B+ par me résistance de charge R60 ; il est aussi relié à la "base du transistor Q25 du deuxième étage (émetteur-suiveur)» Le collecteur du transistor Q25 est relié à la source B+, et son émetteur est relié à la masse par une résistance de 5 charge R65. La sortie 154 de l'amplificateur 134 est prise sur l'émetteur du transistor Q25 et est reliée à la hase du transistor Q23 par une résistance de contre-réaction R62. D'après la figure 14, le circuit additionneur 136 comprend deux résistances R67 et R68 reliant respectivement au 10 point commun 155 les points 154 et 153» Le point 155 est relié par une capacité 015 à la hase d'un transistor Q27 qui constitue le premier étage de l'amplificateur 138 du circuit additionneur» L'émetteur du transistor Q27 est relié à la masse par l'intermédiaire d'un circuit RC parallèle formé de la résistance R73 et du 15 condensateur Cl 6. Le collecteur du transistor Q27 est relié par la résistance de charge R71 à la source d'alimentation B+, La hase du transistor Q27 est reliée à une résistance 96, elle-même reliée d'une part à une résistance R69 aboutissant au point de sortie 156, d'autre part à une résistance R70 aboutissant au point 20 de sortie 157» Les résistances R69, R70 et R96 sont une partie du circuit stabilisateur décrit plus en détail plus loin dans l'étude de la figure 15» L'amplificateur 138 comprend un second transistor Q28 dont la base est reliée au collecteur du transistor Q27. 25 C»est-un étage émetteur-suiveur, car le collecteur du transistor Q28 est relié directement à la source d'alimentation B+ et son émetteur est relié à la masse par une résistance de charge R74» La sortie de l'amplificateur 138 est. prise sur l'émetteur du transistor Q28 et va à la borne 158 où. seront branchés les circuits dits 30 de sortie de la figure 15, qui seront décrits plus loin. Une résistance R72 de contre-réaction négative reboucle l'émetteur du transistor Q28 sur l'entrée 155 de l'amplificateur1. D'après la figure 14, le circuit soustracteur 135 et l'amplificateur 137 comprennent d'abord une résistance R76 35 reliant la sortie 154 de l'amplificateur 134 et un condensateur de liaison 017, celui-ci ayant son autre borne reliée à la base d'un transistor Q29• La base du transistor Q29 est aussi reliée à la source d'alimentation B+ par une résistance R75, et à la masse par une résistance R77. Le collecteur du transistor Q29 est relié à 40 la source d'alimentation B+, et son émetteur est relié à la masse par une résistance R7& • 71 44929 - 29 ~ 2118087 Les circtiits différen dateurs 135» 137 coaprea-nent aussi une résistance £79 reliant la sortie 153. de l'amplificateur 133 et un condensateur de liaison CI8, celui—ci ayant son autre borne reliée à la base d1 un transistor Q30. 5 L'émetteur du transistor Q30 est relié à la résistance R78. Le collecteur du transistor Q30 est relié à une résistance de charge R81 dont l'autre extrémité est reliée à la source d'alimentation B+« L'étage de sortie de l'amplificateur 137 10 est un transistor Q31 dont la base est reliée au collecteur du transistor 030. Le collecteur du transistor Q31 est relié à la source d'alimentation B+- et son émetteur est relié à une résistance 280, qui à son tour est reliée, par la résistance R79, à la sortie 153 de l'amplificateur 133* L'émetteur du transistor 15 031 est aussi relié à une résistance de charge £93 dont l'autre extrémité est reliée à la masse, et à une borne de sortie 159, qui est une des bornes de branchement du bloc 113 de sortie de la figure 15» Les circuits soustracteurs 135, 137 de la 20 figure 14 comprennent aussi un circuit stabilisateur. Celui-ci comprend une résistance £97, dont une extrémité est reliée à la base du transistor Q30 j l'autre extrémité est reliée par une résistance £82 au point 161 et par une résistance £83 au point 162» La provenance du circuit stabilisateur sera précisée 25 plus loin dans l'étude de la figure 15. Comme on l'a dit ci-dessus, les résistances B48 à £59 constituent les deux circuits mélangeurs 131 et 132 qui délivrent les deux signaux utiles E3 et 334. Les résistances variables £51 et £59 servent respectivement au petit réglage 30 final concernant le signal différence et le signal somme. Ces éléments variables sont placés de façon accessible pour permettre le réglage du champ détecteur après mise en place du dispositif» Les deux circuits amplificateurs 133 et 134 sont de fabrication tout à fait courante, de sorte que leur 35 fonctionnement ne mérite pas d'être expliqué en détail. Les sorties de ces deux amplificateurs sont des signaux de déséquilibre, qui ont une valeur nulle quand les circuits sont équilibrés. Les signaux qui traversent les circuits de traitement du bloc 112 de la figure 14 sont des signaux alternatifs dont la 40 fréquence est celle de l'oscillateur ; si l'on utilisait les 71 44929 - 30 - 2118087 composants dont la liste est donnée plus loin, cette fréquence serait environ 13 £hz« Ces signaux sont ensuite convertis en signaux continus dans le bloc de sortie 113 représenté sur la figure 15* 5 La figure 15 est un schéma détaillé du bloc de sortie 113, suivant un mode de réalisation s'adaptant aux circuits décrits précédemment dans l'étude des figures 13 et 14. Comme le montre la figure 15» le générateur de signaux de commutation 139 comprend quatre transistors Q7, Q8, Q9 et Q10. 10 la base du transistor Q8 est relié au point 82 du pont (voir aussi figure 13) et la base du transistor Q7 est reliée au point 85 du pont, de sorte que le signal de sortie de l'oscillateur est envoyé sur les bases de chacun de ces deux transistors en opposition de phase. Les émetteurs des transistors Q7 et Q8 15 sont reliés entre eux» et aussi à la masse par la résistance 223. Le collecteur du transistor Q7 est relié par une résistance de charge 221 à la source d'alimentation B+ j il est également relié à la base de Q10« Le collecteur du transistor Q8 est relié par une résistance 222 à la source d'alimentation B+ ; 20 il est également relié à la base du transistor Q9. Les émetteurs des deux transistors Q9 et Q10, qui forment l'étage de sortie du générateur de signaux de commutation 139, sont tous deux reliés à la source d'alimentation B+. Le collecteur du transistor Q9 est relié à la masse par une 25 résistance de charge 224. Le collecteur du transistor Q10 est relié à la masse par une résistance de charge H25» D'après la figure 15, 3e détecteur synchrone 141 du signal de différence comprend deux transistors Q17 et Q18# L'entrée du signal d'information du détecteur synchrone provient 30 du point 159 (voir figure 14) et se fait sur les collecteurs, reliés entre eux, des deux transistors Q17 et Q18. La base du transistor Q17 est reliée par une résistance 237 au collecteur du transistor Q9 de l'étage de sortie du générateur 139 de signaux de commutation. De même la base du transistor Q18 est reliée par 35 une résistance 239 au collecteur du transistor Q10 du générateur de signaux de commutation» L'émetteur du transistor Q17 est relié à un filtre, qui comprend une résistance série 238 et un condensateur parallèle C13 dont une borne est à la masse î le filtre est relié 40 à la base d'un transistor Q19 de l'amplificateur de sortie 143» 71 44929 - 31 - 2118087 la seconde sortie du détecteur 141 est prise sur l'émetteur du transistor Q18 et est reliée à un filtre qui comprend une résistance série B40 et un condensateur parallèle C12 j le filtre est relié à la base du second transistor d'entrée Q22 5 de l'amplificateur 143. L'amplificateur 143 est un amplificateur différentiel à sortie symétrique, qui comprend les deux transistors de sortie Q20 et Q21 et les deux transistors d'entrée Q19 et Q22. L'émetteur du transistor Q19 est relié à une résistance 10 H43, et elle—même à une résistance 244 dont l'autre extrémité est reliée à la source d'alimentation £+• L'émetteur du transistor Q22 est relié à une résistance 245, et celle-ci est reliée par la résistance 244 à la source d'alimentation B+. Le collecteur du transistor Q19 est relié à la base du transis-15 tor Q20, et aussi à la masse par la résistance de charge 241, Le collecteur Q22 est relié à la base du transistor Q21, et aussi à la masse par la résistance de charge 247» Les émetteurs des transistors Q20 et Q21 sont l'un et l'autre directement reliés à la masse» Le collecteur du 20 transistor Q20 est relié à une résistance 242, elle-même reliée à la source d'alimentation B+ par les résistances 243 et 244* Le collecteur du transistor Q21 est relié à me résistance 246, elle -même reliée à la source d'alimentation B+ par les résistances 245 et 244» 25 L'amplificateur 143 a deux sorties ï l'une d'elles est prise sur le collecteur du transistor Q20 et l'autre sur le collecteur du transistor Q21. Ces sorties peuvent être utilisées telles quelles, mais, dans le mode de réalisation choisi et décrit ici, elles sont reliées à des circuits auxiliaires de 30 protection. Ainsi, la sortie 161 de l'amplificateur 143, qui est prise sur le collecteur du transistor Q21, est reliée par deux résistances en série 285 et 286 à une première sortie différentielle 145A. De même la sortie 162 de l'amplificateur 143, qui est prise sur le collecteur du transistor Q20, est 35 reliée par deux résistances en série 284 et 287 à une seconde sortie différentielle 145B. Un pont à diodes- C23 relie ces deux sorties, entre le point commun des résistances 285 et 286 et le point commun des résistances 284 et 287• La fabrication du détecteur synchrone 142 40 du signal somm est fondamentalement identique à celle du dé 71 44929 - 32 - 2118087 tecteur 141, et ne sera donc pas décrite en détail sur la figure 15» Le détecteur 142 reçoit du générateur de signaux de commutation 139 ses deux entrées, qui sont prises sur les collecteurs des transistors de sortie Q9 et Q10 du générateur de 5 signaux de commutation. L'entrée du signal d'information sur le détecteur 142 provient du point de sortie 158 de l'amplificateur 138 (voir figure 14). Les sorties du détecteur 142 sont reliées à l'amplificateur 144, identique en tout point de sa réalisation à l'amplificateur 143 et qui ne sera donc pas 10 décrit en détail. L'amplificateur 144 a deux sorties directes 156 et 157. La sortie 156 est reliée par deux résistances en série R90 et B89 à une borne de sortie 146B. De même la sortie 157 de l'amplificateur est reliée par deux résistances en série B.91 et S88 à une seconde borne de sortie 146À. Un pont à diodes 15 CB4 relie ces deux sorties (différentielles) du circuit somme, entre le point commun des résistances R88 et R91 et celui des résistances 3.89 et H90. Une diode VR1 régulatrice de tension est reliée aux deux extrémités des deux ponts à diodes, et une de 20 ses bornes est reliée à la masse. Dans le fonctionnement du bloc 113 de sortie de la figure 15, le générateur de signaux de commutation 139 délivre deux signaux de sortie de forme carrée, aux bornes des résistances R24 et 225, signaux qui sont envoyés sur les détec-25 teurs synchrones 141 et 142. Ces signaux de commande de détection ont la même fréquence que l'oscillateur, et sont d'ailleurs commandés par l'oscillateur 72 par les entrées provenant des points 82 et 85 du pont. Le détecteur synchrone 141, qui comprend les 30 transistors Q17 et Q18 et les filtres de sortie, présente des caractéristiques de fonctionnement inhabituelles. Ce circuit fonctionne en recevant sur une seule entrée le signal d'information fourni par l'amplificateur 137 (figure 14), et en délivrant en sortie, aux bornes des condensâteurs de filtrage C12 et C13, 35 deux signaux continus sur deux sorties différentielles équilibrées. Les filtres sont calculés pour que les circuits suivants de l'amplificateur 143 ne les chargent que faiblement. Chaque moitié du détecteur 141 consiste en un seul transistor et est donc un circuit qui n'est traversé par 40 un signâl que pendant la moitié du temps ; cependant, comme le 71 44929 - 33 - 2118087 transistor n'est pas conducteur pendant cette moitié inactive du cycle et que le condensateur de filtrage de sortie ne peut donc pas se décharger, la tension de sortie aux bornes de chacun de ces condensateurs de filtrage garde la même amplitude que 5 celle d'un circuit porteur d'un signal en permanence. L'amplificateur différentiel 143 à sortie symétrique délivre aux points 161 et 162 un signal de sortie qui, dans la présente réalisation, est une tension différentielle dont le niveau en mode commun est environ 2,2 volts. L'une des 10 deux tensions de sortie s'accroît, et l'autre diminue, formant ainsi un signal de sortie différentiel. Le niveau maximal de sortie est atteint lorsque l'une de ces tensions est pratiquement nulle et que l'autre vaut donc sensiblement le double de la tension de mode commun» 15 L'addition des tensions est réalisée par le circuit d'addition formé des résistances R82 et R83 reliées aux points de sortie 161 et 162 représentés sur la figure 14 ; la tension résultante a bien sûr pour valeur la tension de mode commun. Cette tension résultante est envoyée, par l'intermédiaire 20 de la résistance R97 de la figure 14, sur la base du transistor Q30 de l'étage amplificateur précédent 137, et agit de façon à stabiliser le point de fonctionnement de cet amplificateur de sortie» Le même mode de fonctionnement est obtenu avec le détecteur synchrone 142 et l'amplificateur 144, puisque ces 25 circuits sont respectivement identiques au détecteur 141 et à l'amplificateur 143. Les circuits auxiliaires branchés entre les amplificateurs 143 et 144 et les sorties du détecteur 145 A et E at 146 A et B servent à protéger les circuits internes du détec-30 teur des surcharges pouvant provenir de circuits extérieurs et des courts-circuits. Les résistances R84 à BB7 qui vont aux sorties 145A et 145B du circuit de différence sont des impédances servant à limiter le courant» Deux des diodes du pont CR3 empêchent les 35 tensions de sortie de devenir négatives, tandis que les deux autres associées à la diode 1?R1 régulatrice de tension empêchent les tensions de sortie de dépasser un niveau prédéterminé, ici 5 volts environ. Les résistances R88 à S91, le pont à diodes CR4 et la diode régulatrice VR1 déterminent un fonctionnement iden-40 tique pour les sorties de l'amplificateur 144. 71 44929 -3+- 2118087 On va maintenant considérer à nouveau le détecteur dans son fonctionnement d»ensemble. S'il est utilisé pour la détection du passage de roues de chemin de fer, sa disposition sera celle qui est indiquée par les figures 3 à 5 s 5 les enroulements 11, 12 et 13 sont alignés le long du chemin de déplacement de la roue et leurs axes sont perpendiculaires à ce chemin, de sorte qu'une roue en déplacement passe successivement devant les enroulements en ayant sensiblement la même action sur chacun d'eux au cours de son passage. la hauteur du 10 détecteur est réglée de façon à laisser tin libre passage sous le trajet du mentonnet 27 de la roue 28. Ce passage est laissé pour tenir compte des différentes dimensions de mentonnets dues à l'usure des roue?» et même des profondeurs de mentonnet particulièrement importantes rencontrées quelquefois sur des roues 15 usées au-delà de la limite tolérable et cependant encore en service» la position latérale du détecteur 70 est choisie de façon que, par rapport au mentonnet de la roue, les enroulements détecteurs couvrent toute la plage de déplacement latéral de la roue par rapport au sommet du rail. 20 l'action globale des champs des enroulements L1t 12 et 13 est bien visible sur les figures 3 et 4 : elle s'étend à tout le domaine situé au-dessus du détecteur qu'occupent le mentonnet de la roue et même une partie de la surface de roulement de la roue lorsque celle-ci passe devant le détecteur. 25 la présence de cette masse métallique modifie l'état énergétique des enroulements et tend à en accroître les pertes. Première conséquence î dans le circuit en pont comprenant les enroulements détecteurs 11, 12 et 13, il y a un affaiblissement du facteur de qualité des enroulements, et donc une diminution de l'impédance 30 des enroulements à l'accord. Deuxième conséquence des propriétés magnétiques de la roue : il y a introduction-d'un élément réactif dans le circuit des enroulements détecteurs ; cependant ce dernier effet entraîne l'apparition d'un signal en quadrature avec la sortie de l'oscillateur, type de signal auquel les circuits du 35 détecteur sont peu sensibles. Afin de présenter un exemple plus complet du mode de réalisation choisi de la présente invention, tin tableau des valeurs adaptées pour la réalisation des circuits représentés par les figures 13» 14 et 15 est proposé ci-dessouB. Il est à 40 noter, cependant, que ces indications sont fournies à titre 71 hk929 -35- 2118087 d*exemple simplement, et ne sauraient en aucun cas constituer une limitation de l'invention. Résistances 121, 122 200 ohms fil, R2 4,02 kilohms R3, R4 15 kilohms fi5, fi13 820 ohms H6, Û12 2,2 kilohms B7, an 12,1 kilohms R8 3,3 kilohms a9 1,21 kilohm aïo 3,0 kilohms. ai6, fii7 9,09 kilohms a2i, a22, a78 6,8 kilohms R23 12 kilohms a24, R25 47 kilohms R37, a39, a50, R52, R67, R68 15 kilohms R38, B40 22 kilohms B41, 247, R48, R49, R53, a54, R55, R56, R63 20 kilohms B42, B46 510 ohms fi43, a45 240 ohms B44 300 ohms a51, a96, R97 10 kilohms R57, R58 1.5 megohms R59 100 kilohms 360, B61, R76 24 kilohms R62, R64, a72 62 kilohms R65, R66, R74, R93 3,9 kilohms R69, R70, R82, R83 220 kilohms H71, H81 33 kilohms R73 13 kilohms R75 430 kilohms a77, aso 150 kilohms R79 16 kilohms R84, R85, R90, H91 47 ohms R86, R87, R88, £89 100 ohms a94, R95 330 ohms 40 71 44929 - 36 - 2118087 Condensateurs et inductances 5 20 25 L1 f 12, 13 1,5 millihenry (valeur nominale) C1, C2, C3 0,1 microfarad C7, C8, C14, C16 1 microfarad C9, C15, C18 0,01 microfarad C12, C13 0,022 microfarad C20, C21 22 picofarads 10 Eléments semiconducteurs Transistors Q5, Q6, Q9, Q10, Q19, Q22 2H 3906 Autres transistors : tous en circuits 15 intégrés RCA CA 3045 CR1, CR2 IN 4446 CR3, CR4 MDA 920A-1 VR1 UT 5338 30 35 40 Tension d'alimentation B+ • +8,5 volts les détecteurs 20 et 70 peuvent, comme on l'a vu plus haut, fonctionner dans une grande gamme de températures allant de la température ambiante jusqu'à 55° C en plein soleil ; le détecteur lui-même pourra supporter davantage. Pour le fonctionnement à basse température, on pourra installer à l'intérieur du boîtier du détecteur des éléments chauffants. Pour beaucoup d'applications, ces éléments chauffants ne sont pas nécessaires, car les composants électroniques à semiconducteurs utilisés pour les circuits du détecteur peuvent fonctionner à des températures très basses, au moins jusqu'à - 18° C, sans éléments chauffants auxiliaires. la fabrication des enroulements détecteurs 21, 22, 11, 12 et 13 n'exige ni noyaux magnétiques, ni pièces polaires externes, ni carcasses ou autres dispositifs de guidage du flux magnétique. Ces enroulements sont fabriqués suivant une configuration mince et plate ; il n'y a pas avantage à concentrer ou à déformer les champs de ces enroulements en certaines directions, par rapport aux enroulements, à l'aide de noyaux ou de carcasses auxiliaires. Dans l'application à la détection de roues 71 kU929 - 37 2118087 de cheoin de fer, les enroulements sont disposés verticalement ; ils ont des dimensions relativement grandes dans le plan horizontal pour couvrir toute la plage des déplacements latéraux possibles du mentonnet. D'autre part une grande longueur des 5 enroulements détecteurs suivant leur axe n'est d'aucune utilité et tend môme à réduire leur sensibilité. Chacun des enroulements accordés, comme on l'a vu, a une sensibilité appropriée, et d'autres qualités de fonctionnement. Cependant, les enroulements dont le facteur de qualité est élevé ne sont pas particulièrement 10 souhaitables, car ils ont tendance à être trop sensibles et à donner naissance à des signaux erronés quand leurs champs sont perturbés par des facteurs autres que le passage d'un objet métallique comme le mentonnet d'une roue. les résistances branchées en parallèle sur les enroulements servent à régler 15 le facteur de qualité des enroulements à une valeur assez basse, par exemple entre dix et quatorze. Pour des circuits en pont symétrique comme ceux qui ont été décrits, un assortiment minutieux des composants dans les branches équivalentes du pont est conseillé. D'autre 20 part, la stabilité vis-à-vis de facteurs extérieurs tels que la température, le vieillissement, l'humidité ou d'autres facteurs du même genre, n'est pas une nécessité absolue. l'apparition d'une réactance dans l'un des circtiits détecteurs entraine une modification qui se manifeste en quadrature avec le signal 25 normal du pont à l'équilibre, et qui est ignoré par les détecteurs synchrones du dispositif détecteur. Dne rigidité absolue des enroulements n'est pas non plus de première importance ; on peut admettre une légère courbure ou toute autre déformation de nature physique, 30 sans que l'on introduise ainsi une réelle possibilité d'erreur. Enfin, la totalité des circtiits n'exige aucun transformateur, ce qui est un des facteurs les plus sûrs pour conserver une excellente symétrie dans les signaux d'excitation équilibrés du pont. 35 L'invention s'applique en particulier à la détection du passage des roues d'un convoi de chemin de fer. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres 40 formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 71 44929 - 38 - 2118087 HBTMQ3IClgION3 1°) Dispositif détecteur servant à détecter le passage d'un objet métallique en déplacement le long d'un chemin donné, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend au moins 5 deux enroulements électriques détecteurs identiques, accordés l'un et l'autre sur une fréquence de travail donnée, branchés à la suite l'un de l'autre dans les bras successifs d'un circuit en pont, ces enroulements détecteurs étant placés à la suite l'un de l'autre le long du chemin donné, avec leurs axes parallèles entre eux et 10 perpendiculaires à ce chemin, un dispositif d'excitation, placé dans dans deux autres bras du pont, qui fournit sur cette fréquence de travail un signal d'excitation en opposition de phase sur les deux enroulements détecteurs, de sorte que chaque enroulement détecteur donne naissance à un champ électromagnétique qui coupe le chemin, 15 et des dispositifs de détection synchrone, reliés à deux points du pont et au dispositif d'excitation, qui servent à détecter les signaux utiles provenant du pont et à délivrer au moins deux signaux de sortie permettant la détermination du sens de déplacement et de la vitesse de l'objet métallique. 20 2°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les enroulements détecteurs et les dispositif d'excitation et de détection synchrone sont tous montés à l'intérieur d'un boîtier compact non magnétique. 3e) Dispositif selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce que les enroulements détecteurs ont une configuration plate, chacun d'entre eux ayant, dans un plan parallèle au. chemin et perpendiculaire à son axe, les dimensions suffisantes pour couvrir la course latérale maximale d'un objet métallique en mouvement par rapport à l'axe du chemin. 30 4 *) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier est fabriqué avec un matériau, souple en élastomère moulé qui permet une certaine déformation du boîtier sans que celle-ci soit définitive. 5°) Dispositif selon la revendication 4, 35 caractérisé en œ que les principaux composants du dispositif détecteur, autres que les enroulements, sont montés sur une ou plusieurs supports de c'rc"its places h, l'intérieur du boîtier• 6°}Diapositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d,excitatioa coaprend un oscil-lateur dont les deux sorties sont reliées aux deux bornes d'entrée 71 44929 - 39 - 2118087 du pont, aux extrémités opposées de la suite des trois bras consécutifs comprenantles enroulements; le dispositif détecteur"comprenant également un circuit de contrôle' automatique de gain pour maintenir l'amplitude du signal d'excitation du pont à l'intérieur des 5 limites d'une plage déterminée. 7°) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il utilise deux enroulements détecteurs et comprend en outre un circuit de référence à courant constant relié à un point de sortie du pont, au point commun des enroulements 10 détecteurs; la source de courant constant étant un pont auxiliaire comprenant deux résistances identiques reliées à la suite l'une de l'autre, parallèlement aux enroulements. 8°) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit de référence est aussi relié au 15 circuit de contrôle automatique de gain afin de maintenir un fonctionnement équilibré de l'oscillateur. 9°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque enroulement détecteur est une inductance de faible valeur sur laquelle est branchée en parallèle une 20 résistance d'amortissement qui stabilise la détection assurée par cette inductance. 10°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif détecteur comprend au moins trois enroulements détecteurs, et comprend aussi un dispositif de 25 traitement des signaux relié à tous les points extrêmes et intermédiaires des enroulements détecteurs du pont; le dispositif de traitement étant branché entre le pont et les dispositifs de détection synchrones et servant à mélanger les signaux délivrés aux différents points du pont pour fournir au moins deux signaux utiles dont 30 les variations d'amplitude sont indicatrices de l'ordre de perturbation des champs des enroulements détecteurs par un objet métallique se déplaçant le long du chemin. 11°) Dispositif selon la revendication 10^ caractérisé en ce que le dispositif de traitement des signaux com-35 prend un premier circuit mélangeur pour additionner, dans une proportion prédéterminée, le signal d'excitation ayant une phase donnée avec le signal prélevé à un point intermédiaire des enroulements détecteurs du jpont, et un second circuit mélangeur pour additionner, dans une proportion prédéterminée, le signal d'excitation ayant la 4-0 phase opposée avec le signal prélevé à l'autre point intermédiaire des enroulements détecteurs du pont* 71 44929 - 40 - 2118087 12°) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend trois enroulements détecteurs accordés reliés successivement les uns aux autres et fournissant, dans l'ordre, une borne extrême du signal d'excitation, une première 5 prise intermédiaire entre les deux premiers enroulements, une seconde prise intermédiaire entre les deux derniers enroulements, et une seconde borne extrême du signal d'excitation, le premier circuit mélangeur étant relié à la première borne et à la seconde prise intermédiaire, le second circuit mélangeur étant relié à la 10 seconde borne extrême et à la première prise intermédiaire. 13°) Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la proportion du mélange entre l'amplitude du signal d'excitation et l'amplitude du signal intermédiaire est 1/3 dans chaque circuit mélangeur. 15 14°) Dispositif selon la revendication 12, carac térisé en oe que le dispositif de traitement des signaux comprend aussi un circuit additionneur servant à ajouter le signal de sortie E3 du premier circuit mélangeur au signal de sortie E4 du second circuit mélangeur, et délivrant ainsi un premier signal utile de la 20 forme 23 + E4f ce signal utile étant susceptible de comprendre deux impulsions qui prouvent la présence d'un objet métallique au-dessus des deux enroulements détecteurs extrêmes respectivement, et une absence de signal qui prouve la présence d'un objet métallique juste au-dessus de l'enroulement détecteur central, les deux impulsions se 25 présentant dans l'ordre inverse pour un déplacement en sens contraire de l'objet métallique devant le dit dispositif détecteur» 15°) Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif de traitement des signaux comprend aussi un circuit soustracteur servant à soustraire le 30 signal de sortie de l'un des circuits mélangeurs de l'autre signal de sortie du second circuit mélangeur, et délivrant ainsi un second signal utile de la forme E4 - E3, ce signal utile étant susceptible d'être constitué d'une impulsion positive dont l'existence prouve la présence d'un objet métallique sur l'enroulement 35 détecteur central et sa forme étant indépendante du sens de déplacement de l'objet métallique le long du dit chemin» 16°) Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le second signal utile chevauche simultanément les deux impulsions du premier signal utile lors du passage 40 d'un objet métallique le long du chemin dans l'un ou l'autre sens. 71 kk929 -41 - 2118087 17°) Dispositif selon la revendication t2r caractérisé en ce que chaque enroulement détecteur extrême comprend un erroulement de correction bobiné sur l'enroulement central, chaque enroulement de correction comportant un nombre de spires bien plus faible que la partie principale de l'enroulement dont il fait partie, ces enroulements de correction corrigeant le couplage mutuel des champs entre enroulements voisins.