Brevet FR2144726A1 — publié le 19730216

La présente invention concerne un dispositif protégé intrinsèquement contre les défauts,pour la surveillance de l'antivalence de deux canaux traitant des signaux binaires, les canaux de signaux étant raccordés respectivement, chacun, à une entrée du dispositif de surveillance, et une entrée d'essai du dispositif de surveillance étant excitée par des impulsions d'essai en forme de créneaux. Afin d'augmenter la fiabilité des installations électriques, on réalise en double tous les montages de commande électroniques et on surveille les canaux correspondant à un même signal de commande au moyen d'un montage protégé intrin sèquement contre les défauts, mais alors une entrée de signal de commande qui est déconnectée, par exemple par suite de la coupure d'un fil entre un canal de signal de commande et l'entrée de signal correspondante du dispositif de surveillance, ne peut être différenciée d'un signal de commande de valeur binaire "1", de sorte qu'un tel défaut, qui est chose courante, ne peut être identifié. Dans un autre dispositif de surveillance connu,on réalise le contrôle de l'antivalence des canaux des signaux, ainsi que l'absence de défauts internes dans le dispositif de surveillance, au moyen d'un signal d'essai séparé ; les défauts internes, tels qu'un court-circuit entre l'entrée et la sortie du dispositif de surveillance, ne peuvent alors pas être identifiés directement, mais seulement sous la forme d'un déphasage entre le signal d'essai à l'entrée et à la sortie. Il faut, par conséquent, un dispositif supplémentaire pour la comparaison des phases, ce dispositif correspondant non seulement à une dépense supplémentaire, mais aussi une nouvelle source de pannes qu'il faut surveiller à son tour. L'objet de l'invention est de présenter un dispositif de surveillance protégé intrinsèquement, de structure simple, qui signale directement tous les défauts susceptibles de se produire au moyen d'un signal de sortie caractéristique, et qui admet, pour les composants électricues utilisés, des tolérances telles que les variations des caractéristiques des composants, au cours d'une longue période d'utilisation, n'ont pas d'influence sur la fiabilité. Selon la présente invention, ce problème est résolu en ce que le dispositif de surveillance comprend un étage de commutation commandé par le signal d'essai qui, lorsque les canaux de signaux sont antivalents, se trouve commandé par le signal d'essai de telle manière, que pendant la durée d'une impulsion d'essai une liaison conductrice de courant est réalisée entre les deux canaux de signaux. Dans la réalisation de l'invention, on propose que, comme étage de commutation, il est prévu un transistor, relié à une source d'alimentation par une résistance de collecteur et, à chacun des canaux de signaux, par une résistance de base et par une diode orientée dans le sens passant et reliée à l'électrode émetteur. Une autre possibilité consiste à faire suivre l'étage de commutation d'un autre étage de commutation, qui comporte un transistor dont l'électrode émetteur est reliée au potentiel de la terre, et dont la base est reliée, par un diviseur ohmique de tension, à l'électrode collecteur du premier étage de commutation. D'une manière préférée, les-canaux de signaux comport-nt chacun un étage final constitué par un transistor disposé en montage base-émetteur. L'invention sera expliquée plus en détail, avec ses particularités et ses avantages, à l'aide de l'exemple de réalisation représenté sur le dessin dont la figure montre le schéma de fonctionnement électrique du dispositif de surveillance selon l'invention. Le dispositif de surveillance 1 présente les entrées de signaux 2 et 3, qui sont reliées aux étages terminaux 4 et 5 descanaux de signaux binaires respectifs 6 et 7. Aux entrées de signaux 2 et 3, correspond le premier étage de commutation 8 avec le premier transistor 9, relié à chacune des deux entrées de signaux 2, 3 par une résistance de base 10, 11 et par une diode orientée dans le sens conducteur 1d, 13. A travers une résistance 14, l'électrode collecteur du transistor 9 est reliée à la borne positive 15 d'une source de tension d'alimentation qui n'a pas été représentée. L'électrode base du transistor 9 est reliée à la borne d'essai 16 du dispositif de surveillance 1, qui est commandée au moyen d'impulsions d'essai en forme de créneaux. Les étages terminaux 4 et 5 des canaux de signaux 6 et 7 comportent, chacun, un transistor 17 et 18 fonctionnant en commutation, connectés selon le-montage baseémetteur, c'est-à-dire que les électrodes émetteurs des transistors 17 et 18 sont reliées au potentiel de la terre 19, tandis que les électrodes collecteurs sont reliées d'une part, chacune, à une entrée de signal 2 et 3 du dispositif de surveillance 1, et d'autre part, à travers une résistance 20 et 21 à une source d'alimentation commune à courant continu, qui n'a pas été représentée. Les électrodes bases des transistors 17 et 18 sont commandées, chacune, par l'un des canaux de signaux, respectivement 6 et 7, qui servent à la transmission de signaux binaires "0" ou "1". Si des signaux "1" sont appliqués sur les électrodes bases des transistors 17, 18, les transistors 17, 18 considérés sont rendus conducteurs, de sorte qu'une liaison conductrice de courant se trouve réalisée entre l'entrée de signal correspondante 2 ou 3 et le potentiel de la terre 19. Si, par contre, les canaux de signaux 6 ou 7 conduisent des signaux "0", les transistors considérés 17 et 18 sont bloqués, et les entrées de signaux correspondantes 2 et 3 sont aux potentiels positifs des collecteurs des transistors bloqués 17 et 18. Compte tenu du mode de fonctionnement des étages terminaux 4, 5, le dispositif de surveillance est réalisé de telle manière que le premier transistor 9 ne peut être commandé, par une impulsion d'essai arrivant sur l'entrée 16, que si l'une des entrées de signaux 2 ou 3 est au potentiel de la terre 19, et si l'autre entrée de signaux 3 ou 2 est au potentiel de collecteur du transistor correspondant 18 ou 17. Si, par exemple, le canal de signaux 6 transmet un signal "1", et si le canal 7 transmet un signal "0", l'électrode émetteur du transistor 9 est reliée à la terre 19 par l'intermédiaire de la diode 12 et du transistor conducteur 17.Un courant s'écoule alors à partir de la source de tension continue raccordée à la résistance 21 du collecteur, à travers la résistance de collecteur 21, l'entrée de signaux 3 et la résistance de base 11 vers le dispositif de surveillance 1 ; ce courant, en tant que courant de base, passe par la jonction base-émetteur du transistor 9 et débloque celui-ci, dans la mesure où son électrode base reçoit une impulsion d'essai, par l'entrée 16. Sur l'électrode collecteur du transistor 9 apparaît alors alternativement un signal "1" et un signal "0", en opposition de phase avec le signal d'essai.Si le courant de base manque , par exemple lorsque les deux canaux de signaux 6 et 7 transmettent tous deux le signal "0", les entrées de signaux 2 et 3 et, par conséquent, l'électrode émetteur du transistor 9 sont alors au potentiel de collecteur, positif, des transistors 17 et 18 comme le potentiel de la base du transistor 9 est supérieur à celui de l'émetteur d'une valeur égale au potentiel base émetteur TUBEZ il ne peut pas s'établir de courant de base dans le transistor, de la manière décrite ci-dessus, de sorte que malgré la présence de l'impulsion d'essai le transistor 9 ne se débloque pas. Si l'on a le cas contraire , pour lequel les deux canaux de signaux 6 et 7 transmettent un signal "1", les électrodes collecteurs des transistors 17 et 18 sont au potentiel de la terre 19, de sorte qu'il n'y a pas de différence de potentiel entre les entrées de signaux 2 et 3 et, de même que dans le cas précédent, aucun courant ne peut s'écouler vers le dispositif de surveillance 1. Du fait de la particularité que l'électrode collecteur du transistor 9 ne présente une alternance de signaux "1" et "O" , en opposition de phase avec les impul sions d'essai, que lorsqu'un courant rentre par l'une des entrées de signaux 2 ou 3, et qu'il ressort par l'autre entrée de signaux 3 ou 2, il découle des avantages importants du dispositif de surveillance selon l'invention : à savoir que toute coupure du circuit décrit ci-dessus, allant de l'électrode collecteur du transistor 17 ou 18 à l'autre électrode collecteur du transistor 18 ou 17 sera détectée en tant que défaut, du fait de la présence d'un signal "1" continu sur l'électrode collecteur du transistor 9. De telles coupures se produisent particulièrement souvent entre les conducteurs de liaison des entrées de signaux 2 et 3 avec les sorties correspondantes des étages terminaux 4 et 5. Des coupures à l'intérieur des éléments eux-mêmes du montage considéré, 9, 10, 11, 12, 13, 17, 18, 20 et 21, peuvent aussi être la cause d'une coupure du circuit précité, et pourront par conséquent aussi provoquer une signalisation de défaut. Comme il arrive souvent que l'on désire disposer en série, sous la forme d'une chaîne, deux ou plusieurs dispositifs de surveillance prévus chacun pour deux canaux de signaux, à l'aide du deuxième étage de commutation 22.on inverse le signal présent sur l'électrode collecteur du transistor 9, de sorte que le signal de sortie de chaque dispositif de surveillance est en phase avec le signal d'essai appliqué sur son entrée. Comme étage de commutation 22, on utilise un transistor de commutation 23, dont l'électrode base est reliée à l'élec-trode collecteur du transistor 9 par l'intermédiaire d'un diviseur de tension ohmique 24, 25. L'électrode émetteur du transistor 23 est réunie au potentiel de la terre 19, tandis que l'électrode collecteur du transistor 23 constitue la sortie 26 du dispositif de surveillance 1.Les résistances diviseuses du diviseur de tension 24, 25, sont dimensionnées de manière que le transistor 23 soit bloqué lorsque le transistor 9 conduit. Comme l'électrode émetteur du transistor 23 est reliée au "O", les conditions de tension sur la sortie 26 sont définies sans ambiguité. On est assuré ainsi qu'en cas de mise en série de plusieurs dispositifs de surveillance 1, dans chaque dispositif individuel de surveillance on retrouve les conditions de tension identi ques. La mise en série de plusieurs dispositifs de surveillance 1 est souvent réalisée en réunissant les dispositifs de surveillance 1, disposés chacun sur une plaquette im- primée, en un ensemble compact, les uns à côté des autres, fixés dans un cadre châssis, et en les reliant électriquement au moyen de connexions enfichables. Avec ce mode de montage, il est nécessaire de disposer tout près,- à côté l'une de l'autre, l'entrée 16 et la sortie 26 de chacun des dispositifs de surveillance 1, ce qui engendre un risque de court-circuit entre 1 (entrée 16 et la sortie 26.) Ce genre de dérangement sera également signalé comme un défaut par le dispositif de surveillance considéré. En effet, à la suite d'un signal "O" sur l'entrée, qui débloque le transistor 23, l'entrée 16, qui se trouve en court- circuit avec la sortie 26, sera maintenue en permanence au potentiel de la terre 19 par le transistor 23 qui est conducteur.Au lieu de la suite alternée de signaux 1 et "O" , la sortie 26 du dispositif de surveillance 1 fournit un signal "O" permanent, comme dans tous les autres cas de dérangement qui ont été décrits (et qui correspond à un signal "1") permanent sur l'électrode collecteur du transistor 9. L'avantage du dispositif selon la présente invention réside en ce que tous les défauts survenant à l'intérieur du dispositif de surveillance lui-même, de même que sur les conducteurs de liaison entre les canaux de signaux qu'il s'agit de surveiller et les entrées de signaux correspondantes du dispositif de surveillance, sont détectés de la même manière que l'équivalence des deux canaux de signaux et que la présence caractéristique d'un signal "On permanent sur l'entrée d'essai, en particulier, dans le cas d'une boucle de surveillance constituée par la mise en série de plusieurs dispositifs de surveillance 1 , la transmission de l'impulsion d'essai au dispositif de surveillance suivant ne s'effectue qu'en cas d'antivalence des canaux de signaux, et seulement si tous les éléments des dispositifs de surveillance fonctionnent correctement, de sorte que l'on exclut avec certitude le risque de signalisations erronées. Avec l'utilisation d'éléments binaires qui ne doivent indiquer ou traiter que deux états "tension présente" et "tension absente", on autorise en outre un très large domaine de tolérance de fabrication pour tous les composants du dispositif de surveillance. REVENDICATIONS 1. Dispositif intrinsèquement protégé contre les défauts, pour la surveillance de l'antivalence de deux canaux de signaux traitant des signaux binaires, les canaux de signaux étant raccordés, chacun, à une entrée du dispositif de surveillance, et une entrée d'essai du dispositif d'essai étant excitée avec des impulsions d'essai en forme de créneaux caractérisé en ce que le dispositif de surveillance (1) comprend un étage de commutation (8) commandé par l'entrée d'essai (16), qui en cas d'antivalence des canaux de signaux (6,7) peut être rendu conducteur par chaque impulsion d'essai, de sorte que, pendant la durée d'une impulsion dressai, une liai son conductrice de courant est réalisée entre les canaux de signaux (6,7). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, comme étage de commutation (8), il est prévu un transistor (9), qui est relié par une résistance de collecteur (14) à une source de tension d'alimentation, et qui est réuni à chacun des deux canaux de signaux (6,7) par une résistance de base (10,11), ainsi que par une diode (12, 13) disposée dans le sens conducteur et raccordée à l'électrode émetteur. 3. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étage de commutation (8) est suivi d'un autre étage de commutation (22), qui comporte un transistor (23) dont l'électrode émetteur est au potentiel de la terre (19), et dont la base est reliée à 1 té- lectrode collecteur du transistor (9) du premier étage de commutation (8) par l'intermédiaire d'un diviseur de tension constitué par des résistances (24, 25). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédente, caractérisé en ce que les canaux de signaux (6,7) possèdent, chacun, un étage terminal (4,5) avec un transistor (17, 18) en couplage "base-émetteur".