Brevet FR2184584A1 — publié le 19731228

La présente invention concerne un dispositif de mesure et d'eriregistremrnt électro-mécanique de la fréquence d'impulsions ou du facteur de forme de grandeurs se présentant sous forme d'impulsions. -ar un procédé de compensation, On connaît toute une série de procédés de com- pensation dans lesquels une grandeur électrique se m.est:2e en lui opposant une grandeur égale, branché soit automatiquement soit à la main, la différence des deux grandeurs servant à alimenter l'entrée d'un indicateur de zéro. Celui-ci déplace un organe de réglage correspondant tant que la différence des deux grandeurs est inférieure ou égale au seuil 'e réponse de l'indicateur de zéro.Chaque position de l'organe de réglage correspond alors à la valeur de la grandeur à mesurer. les grandeurs à mesurer peuvent être des tensions ou des courants continus, des tensions ou deF courants al- ternatifs, mais aussi des tensions ou des courants ou frime d'impulsions. La grandeur auxiliaire de compensation correspond, dans le cas de la compensation, à la valeur efficace ne la grandeur à mesurer. Mais la valeur efficace d'une grandeur sentant sous forme dtimpulsions est fonction de la forme des impulsions, donc entre autres du facteur de forme des. Impulsions et de leur amplitude. La fréquence de la grandeur à mesurer sous forme d'impulsions n'a pas d'influence sur la valeur efficace dans le cas d'un facteur de forme constant et d'une amplitude constante. Dans les techniques de mesure, on transmet souvent des informations par la fréquence d'impulsions. Ici les procédés connus de mesure par compensation s'appliquent mal à l'exploitation de ces grandeurs de mesures électriques transmises. Le procédé de mesure de fréquence le plus souvent utilisé consiste à compter des impulsions par unité de temps0 On obtient bien par ce procédé une grande précision, mais celuici ne peut être mis en oeuvre qu'avec des appareils relativement sensibles, compliqués et coûteux. Ce sont de préférence des compteurs électroniques digitaux. Un domaine d'application de ce procédé de mesure de fréquence est la mesure digitale précise des vitesses de rotation. Les inconvénients décrits ci-dessus apparaissent cependant, non seulement dans la mesure et l'enregistrement grandeurs de mesure digitales, mais aussi dans l'enregistrement et de grandeurs de mesure analogiques. Celles-ci sont obtenues en particulier dans la mesure des vitesses de rotation par les tachymètres, à courantes de Foucault. Pour la transmission de la grandeur de mesure, il faut un dispositif mécanique se présentant sous la forme d'un arbre flaxible ou d'un dispositif électrique du genre système de signalisation de rotation. On emploie également souvent des fréquencemè tres à résonante, mais l'indication on donnée par ceux-ci est sensible à certaines parturbations qui peuvent se produire par suite d'interférences de fréquences et n'exclut pas, par conséquent, la possibilité d'erreurs de mesure. Pour évitr ces interférences de fréquence, in faut donc prévoir des dépenses relativement importantes. Te h ut de la pressente invention est dévitel ces inconvénients et de fournir une mesure et un enregistrement électromécaniques économiquement plus avantageux de la fréquence d'impulsions ou du facteur de forme de grandeurs de mesure se présentent sous forme d'impulsions, grâce à un procédé de com sensation. a pour but de créer un montage permettant, avec des grandeurs de mesure sous forme d'impusions, de mesurer et d'enregistrer par un procédé de compensation. aus- si bien la fréquence des inpulsions à facteur de forme constant que le facteur de forme à fréquence d'impulsions constante. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de mesure et d'enregistrement électro-mécanique de la fréquence d'impulsions ou du facteur de forme, de grandeurs de mesure se présentant sous forme d'impulsions, par un procédé de compensation, dispositif caractérisé en ce que la combinaison d'un étage basculant m monostable de formation de grandeurs auxiliaires et d'un montage limiteur permet d'obtenir, par l'intermédiaire d'un poste de comparaison, la traduction de la forme d'impulsions d'une grandeur auxiliaire en forme d'impulsions d'une grandeur à mesurer le tempe de séjour de l'étage basculant monostable étant influénce , en cas de non coincidence des impulsions, de telle manière que e la tension différentielle, amplifiée par un amplificateur, commande par l'intermédiaire d'un moteur et d'une boîte de vitesses, un accouplement arrière déterminant ce temps de séjour, la commande étant constituée de préférence par un potentiomètre, et l'enregistrement des valeurs transmises mécaniquement par un arbre de commande de la botte de vitesses étant effectué par un dispositif d'indication et d'enregistrement placé en aval. Une autre forme de réalisation de l'invention prévoit de brancher en amont un convertisseur analogique digital et un déclencheur pour effectuer la transformation de grandeurs de mesure analogiques en grandeurs de mesure- sous forme d'im- pulsions. Un montage conforme à l'invention est décrit en détail ci-après à l'aide d'un exemple non limitatif de réalisation représenté dans les dessins ci-joints, dans lesquels : - la figure 1 représente un montage de mesure et d'enregistrement de la fréquence ou du facteur de forme des impulsions, - la figure 2 représente un montage à convertisseur analogique digital branché en amont, pour effectuer la mesure et l'enregistrement de grandeurs de mesure électriques analogiques, - la figure 3a représente la forme des impulsions pour la mesure et 1' enregistrement du facteur de forme à fréquence constante, - la figure 3b représente la forme des impulsions pour la mesure et l'enregistrement de la fréquence à facteur de forme constant. Pour obtenir le paramètre d'information correspondant à la fréquence d'impulsions, on applique, à l'entrée 1 du montage, des impulsions rectangulaires ou trapézoïdales ve nant d'un émetteur de valeurs digitales. L'amplitude des impulsions est limitée à une valeur déterminée par un montage limiteur 2. En même temps, le flanc positif de chaque impulsion qui arrive fait basculer un étage nonostable 3 dans l'état instable. Au poste de comparaison 4, on trouve maintenant l'impulsion positive limitée à mesurer, venant du montage limiteur 2, ainsi que l'impulsion produite par 11 étage basculant monostable 7, ces deux impulsions ayant la même amplitude mais des polarités opposées. Pour les mêmes durées d'impulsions, celles-ci s'annulent et la tension différentielle est égale à zéro. Si, par contre, le temps de séjour de l'étage basculant monostable 3 est plus petit, il en résulte que l'impulsion négative est de durée plus courte que l'impulsion positive à mesurer. Amplifié par un amplificateur 5, le reste de 1'impulsion positive déplace, par l'intermédiaire d'un servomoteur 6 et d'une boîte de vitesses7, un accouplement arrière 8 qui détermine le temps de séjour de l'étage basculant monostable 3, de telle sorte que le temps de séjour de l'étage basculant monostable 3 devient plus long. Ce processus de calage ne se termine que lorsque la durée des deux impulsions est égale. Chaque position de l'accouplement arrière 8 qui peut s'obtenir par un potentiomètre ou un condensateur variable, correspond ainsi à la valeur de la grandeur à mesurer.Par 11 arbre de commande 9 de la boite de vitesses 7, cette valeur est, en même temps, transmise mécaniquement à un dispositif d'indication et d'enregistrement 10. Si l'on mesure des impulsions à facteur de forme constant, la valeur obtenue correspond à la fréquence de la grandeur de mesure d'entrée. Cependant, si la fréquence d'impulsions est constante, la valeur mesurée correspond au facteur de forme de la grandeur des mesures d'entrée, suivant les figures 3a et 3b. Dans la figure 3, on a représenté un montage de mesure et d'enregistrement de grandeurs de mesure électrique analogiques0 Par l'entrée 11, on applique les grandeurs de mesure analogiques à un convertisseur analogique digital 12, branché en amont, et à un déclencheur 13. Le convertisseur analogique digital fournit comme grandeur de mesure de sortie, une fréquence d'impulsions directement proportionnelle à la grandeur de mesure analogique d'entrée, à facteur de forme d'impulsions constant. Ces grandeurs de mesure conviennent pour le traitement ultérieur immédiat, par suite on peut égaiement traiter les grandeurs de mesure électriques analogiques obtenues par exemple dans les mesures analogiques de température et de vitesse. Bien entendu, l'invention ntest pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif de mesure et d'enregistrement électro-mécanique de la fréquence d'impulsions ou de facteur de forme de grandeurs de mesure se présentant sous forme d'impulsions, par in procédé de compensation, dispositif caractérisé en ce que la combination d'un étage basculant monostable (3) de formation de grandeurs auxiliaires et d'un montage limiteur (2) permet d'obtenir, par l'intermédiaire d'un poste de comparaison (4), la traduction de la forme d'impulsions d'une grandeur auxiliaire en forme d'impulsions d'une grandeur à mesurer, le temps de séjour de l'étage basculant monostable (3) étant influencé, en cas de non coïncidence des impulsions, de telle manière que la tension différentielle, amplifiée par un amplificateur (5), commande par l'intermédiaire d'un moteur (6) et d'une boîte de vitesses (7), un accouplement arrière déterminant -r temps de séjour, la commande étant constituée de préférence par un potentiomètre, et l'enregistrement des valeurs transmises sécuriquement par un arbre de commande (9) de la boîte de vitesse (7), étant effectué par un dispositif d'indication et d'enregistrement (10) placé en aval. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour la conversion des grandeurs de mesure analogiques en grandeurs de mesure sous forme d'impulsions, on branche en amont un convertisseur analogique digital (12 e-t nn déclencheur (13).