Brevet FR2160320A1 — publié le 19730629

L'invention concerne des sélecteurs électriques utilisables notamnent pour les essais ds cibles électriques tels que les câbles de télécommunications multipaires. Les essais d'un câble téléphonique multipaire s'effectuent en laissant ses paires chargées a chacune de leurs extrémités par leur impédance caractéristique. Cetts impédance est obtenue soit grce à la résistance interne d'un appareil de mesure, soit grâce à des résistances de charge connectées aux extrémités en attente des paires du câble. Pour procéder à ces essais, il est d'usage d'amener les arrivées des paires provenant d'une même extrémité du câble sur un bornier appelé "soleil". Ce bornier est constitué par des douilles électriques isolées entre elles et disposées en rangées ou an circonférences concentriques sur un support isolant. Les extrémités des paires sont refermées sur les impédance caractéristique soit, lorsqu'elles sont connectées à un appareil de mesure, par la résistance interne de celui-ci, soit, lorsqu'elles sont en attente, par des résistances montées sur des cavaliers et disposées sur le bornier. Avec un tel système, lorsque l'on veut faire des tests successifs. il est nécessaire, après avoir déconnecté un appareil de mesure de l'extrémité d'une paire et avant de la reconnecter sur l'extrémité de la paire suivante, ds repla cer la résistance de charge sur l'extrémité de la paire que l'on vient de quitter et de l'enlever sur l'extrémité de la paire suivante. Ceci oblige, au cours d'une mesure, à effectuer un très grand nombre de modifications manuelles de connexions sur les borniers. Ces modifications manuelles sont fastidieuses.Elles sont en outre éprouvantes, car, en raison de l'encombrement important du cable en essai, les borniers qui sont connectés à chacune de ses extrémités ne peuvent que rarement être disposés à proximité immédiate de l'opérateur. L'invention a pour but de supprimer toutes ces manipulations en vue de faciliter les essais de cabales électriques multiconducteurs. Elle a plus précisément pour objet un sélecteur électrique qui permet de connecter des appareils électriques à l'extrémité d'un câble multiconducteur, indépendamment les uns des autres et sur n'importe lesquelles des lignes qui composent le câble, tout en laissant les autres fermées an attente sur une impédance de charge. Ells a également pour but un sélecteur électrique qui, de par sa disposition générale, est protégé contre les interactions entre les signaux présents sur ses différentes bornes de manière à permettrs des mesures de paradiaphonie et de télédiaphonie. Un sélecteur électrique rotatif selon l'invention comporte des bornes élec triquss fixes, les unss dites de départ, les autres dites d'arrivée, au moins un rotor muni de contacts mobiles reliés à des bornes de départ et un stator muni de contacts fixes répartis en nombres égaux selon autant de couronnes circulaires qu'il y a de rotors, un contact fixe appartenant à une couronne circulaire étant exploré par les contacts mobiles d'un rotor et relié à une borne d'arrivée en parallèle avec un contact fixe appartenant à chacune des autres couronnes circulaires.Il est caractérisé notamment par le fait qu'il comporte en outre : des paires fixes de contacts séparables, en court-circuit au repos, disposées sur le stator entre les contacts fixes selon la ou les mêmes couronnes circulaires et connectées chacune en série avec une impédance entre deux bornes d'arrivée dont l'une au moins est reliée à un contact fixe, et au moins un onglet isolant par rotor, la répartition angulaire sur un même rotor des contacts mobiles et du ou des onglets isolants étant telle que les contacts de chaque paire de contacts séparables soient écartés par un onglet isolant lorsqu'un contact mobile passe sur un contact fixe qui appartient à la même couronne qui est reliée électriquement à l'un des contacts de ladite paire de contacts séparables. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel - les figures la et lb sont des vues de face et de profil d'un sélecteur électrique rotatif conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue partielle en perspective de la disposition et des interconnexions des contacts du stator du sélecteur représenté dans les figures précédentes. - la figure 3 est une présentation schématique des interconnexions électriques entre les contacts du stator du sélecteur précédent. Le sélecteur électrique rotatif représenté dans les figures est conçu pour permettre de connecter indépendamment l'un de l'autre deux appareils de mesure sur n'importe lesquelles des extrémités d'un ensemble de lignes constitué par exemple par un câble multipaire, tout en laissant ces dernières refermées en attente sur des impédances de charge. Il comporte à cet effet un stator 1 et deux rotors 2. Le stator 1 est plat, il est formé par une plaque fixe circulaire. Il est traversé de part en part, dans sa partie médiane, par un axe fixe 10 normal à ses faces, qui sert de support aux deux rotors 2. il est muni de contacts fixes 3, répartis en nombres égaux selon deux couronnes circulaires 11 et 12, une sur chacune de ses faces, centrées sur l'axe fixe 10. il comporte des bornes électriques 7 dites d'arrivée disposées sur sa périphérie. Les deux rotors 2 sont indépendants l'un de l'autre. Ils sont disposés de part et d'autre du stator 1 sur l'axe fixe 10. Ils comportent chacun des contacts mobiles 4 qui explorent la couronne circulaire Il ou 12 de contacts disposée sur la face en regard du stator 1. Comme on peut le voir sur la figure 2 qui représente partiellement les couronnes de contacts Il et 12 du stator ainsi que sur la figure 3, un contact fixe 3 appartenant à l'une des couronnes de contacts 11 ou 12 est raccordé à une borne d'arrivée 7 en parallèle avec un contact fixe appartenant à l'autre couronne de contacts 12 ou 11. En outre, les contacts mobiles 4 d'un rotor 2 sont reliés, par l'intermédiaire de frotteurs glissants sur des pistes annulaires conductrices, non représentés dans les figures, à des bornes électriques 8, dites de départ, solidaires du chassies du sélecteur. Ces éléments permettent de connecter par l'intermédiaire du sélecteur deux appareils de mesure sur l'une quelconque des extrémités d'un ensemble de lignes a tester. En effet, il suffit pour cela de raccorder les extrémités de l'ensemble de lignes sur les bornes d'arrivée 7 et les bornes d'entrée d'un appareil de mesu re sur les bornes de départ 8 qui sont reliées aux contacts mobiles 4 d'un rotor 2, et d'amener les contacts mobiles de chaque rotor en face des contacts fixes reliés aux extrémités des lignes désirées. Pour permettre de refermer les extrémités des lignes en attente sur des impédances de charge, le sélecteur comporte en outre des paires fixes de contacts séparables 5 sur les couronnes fixées au stator Il et 12 et, sur chacun de ses rotors 2, un onglet isolant 6. Les paires fixes de contacts séparables 5 sont disposées entre les contacts fixes 3 selon les mêmes couronnes circulaires 11 et 12. Chacune d'elles 5 est connectée en série avec une impédance 9 entre deux bornes d'arrivée 7, destines à être raccordées à l'extrémité d'une même ligne, dont l'une au moins est reliée a un contact fixe 3. Au cours de la rotation d'un rotor, l'on- glet isolant 6 passe entre les contacts des paires fixes de contacts séparables 5 qui sont disposés sur la couronne de contacts Il ou 12 en regard.Sa disposition angulaire par rapport aux contacts mobiles 4 sur un rotor 2 est telle qu'il écarte les contacts d'une paire fixe de contacts séparables 5, contacts qui sont norma-lement en court-circuit lorsque les contacts mobiles 4 passent sur un contact fixe 3 qui est relié électriquemen à l'un des contacts de ladite paire de contacts séparables 5. D'une manière plus précise, les contacts fixes 3 et les paires de contacts séparables 5 sont partagés le long d'une même couronne circulaire 11 ou 12 en un certain nombre de groupes de contacts qui occupent des secteurs circulaires identiques. Ces groupes de contacts comportent chacun deux contacts fixes 3 et une paire de contacts séparables 5. Les deux contacts fixes 3 d'un groupe de contacts appartenant à une couronne circulaire 11 ou 12 sont connectés en parallèle avec ceux d'un autre groupe ds contacts, dit groupe correspondant, appartenant à L'autre couronne circulaire 12 ou 11, sur deux bornes d'arrivée 7 destinées a être raccordées à l'extrémité d'une même ligne.Les paires de contacts séparables 5 d'un groupe de contacts et de son groupe correspondant sont connectées en série avec une impédance 9 entre les bornes d'arrivée 7 qui sont connectées aux contacts fixes 3 dudit groupe et de son correspondant. Les figures 2 et 3 montrent de façon précise la disposition relative d'un groupe de contacts 21 appartenant à la couronne circulaire Il par rapport à son groupe de contacts correspondant 22 appartenant à la couronne circulaire 12 ainsi que l'interconnexion de leurs éléments. Les couronnes circulaires 11 et 12 sont identiques. Elles se déduisent l'une de l'autre par une translation, suivant l'axe fixe 10, qui transforme un groupe de contacts 21 en son groupe de contacts correspondant 22. Les contacts fixes 3, qui se correspondent par cette translation, sont connectés à une même borne d'arrivée 7.Les bornes d'arrivée 7 reliées aux contacts fixes d'un groupe de contacts 21 et de son groupe correspondant 22 ainsi que l'impédance 9 connectée entre les paires fixes de contacts séparables 5 dudit groupe 21 et de son correspondant 22, sont logées dans des alvéoles qui traversent de part en part le stator 1 et qui sont situés à l'extérieur des couronnes circulaires 11, 12 dans le secteur circulaire occupé par ledit groupe 21 et son correspondant 22. Les deux rotors 2 sont identiques. Comme le montre la figure la, chacun d'eux comporte deux contacts mobiles 4 séparés par un onglet isolant 6 qui sont disposées avec la même répartition angulaire que les contacts fixes 3 et la paire de contacts séparables 5 d'un groupe de contacts de l'une des couronnes circulaires Il ou 12. Lorsque les contacts fixes 3 d'un groupe et de son correspondant ne sont pas explorés par les contacts mobiles 4 d'un rotor 2, les contacts des paires de contacts séparables 5 du groupe et de son correspondant sont en court-circuit et l'impédance 9 shunte les bornes d'arrivée 7 reliées aux contacts fixes 3 du groupe et de son correspondant. Lorsque les contacts fixes 3 d'un groupe sont explorés par les contacts mobiles 4 d'un rotor 2, les contacts de la paire de contacts séparables 5 dudit groupe sont écartés par l'onglet isolant 6 du rotor, ce qui déconnecte l'impédance 9 de sorte que les bornes d'arrivée 7 connectées aux contacts fixes dudit groupe sont reliées électriquement aux bornes de départ 8 correspondant aux contacts mobiles 4 du rotor 2 considéré sans être shuntées par l'impédance 9. Si, à chaque fois, on relie l'extrémité d'une ligne faisant partie d'un ensemble de lignes à tester, les bornes d'arrivées 7 connectées aux contacts fixes 3 d'un même groupe et si on relie les bornes d'entrée d'un appareil de mesure sur les bornes de départ S reliées aux contacts mobiles 4 d'un même rotor 2, on peut connecter deux appareils de mesure indépendamment l'un de l'autre aux extrémités des lignes désirées en amenant les contacts mobiles 4 de chaque rotor 2 en face des contacts fixes 3 des groupes de contacts reliés auxdites extrémités tout en laissant les extrémités des lignes en attente chargées par les impédances 9 qui peuvent être choisies égales aux impédances caractéristiques desdites lignes. Les rotors 2 sont indépendants l'un de l'autre et peuvent prendre au cours de leur rotation au moins autant de positions distinctes qu'il y a de groupes de contacts sur une couronne circulaire Il ou 12. Dans l'exemple représenté, ils ont la forme d'un disqus. Ils sont actionnés par deux moteurs indépendants 15 et 18 (figure 1b3 qui sont disposés de part et d'autre du stator 1 et supportés par les branches d'un étrier 13 qui sert de châssis au sélecteur, Le stator t est disposé au milieu de l'étrier 13. il est fixé à celui-ci, d'une part grâce à l'axe fixe 10, et, d'autre part, grâce à un boulon 14 qui le traverse de part en part à sa base.Chaque rotor 2 est placé sur l'axe fixe 10 entre un flanc du stator 1 et une branche de l'étrier 13 et entraîné en rotation par l'intermédiaire d'un engrenage à démultiplication non représenté. Chaque rotor 2 est avantageusement asservi en position. Son moteur d'entrainement 15 ou 16 est commandé par un comparateur qui reçoit des informations d'un émetteur d'ordre et d'un capteur de position. Le comparateur contrôle l'alimentation du moteur d'entraînement d'un rotor 2. Tant que les signaux reçus de l'émetteur d'ordre et du capteur de position ne coincident pas, le comparateur laisse le moteur d'entraînement du rotor alimenté ; il en résulte que le rotor continue à tourner. Dès que les signaux émis par le capteur de position et l'émetteur d'ordre coincident. le comparateur coupe l'alimentation du moteur d'entraînement qui s'arrête et laisse le rotor dans la position recherchée.Le capteur de position angulaire est par exemple un capteur à codage binaire qui nécessite pour l'acheminement de son signal une liaison ne comportant qu'un nombre restreint ds conducteurs indépendants, nombre qui est égal à celui des digits contenus dans ledit signal. L'émetteur d'ordre est par exemple un sélecteur classique comportant autant de plots que de positions distinctes désirées du rotor considéré. Le comparateur est par exemple une matrice de diodes et de transistors qui reçoit les signaux issus de l'émetteur d'ordre et du capteur de position angulaire et qui comnande l'alimentation du moteur d'entraînement 15 ou 16 du rotor. Ce moteur d'entraînement est avantageusement équipé d'un frein électromagnétique qui permet d'obtenir un arrêt plus brutal. Cheque couronne circulaire Il ou 12 de contacts fixes 3 et de paires fixes de contacts séparables 5 est disposée sur le rebord intérieur d'un support isolant 17 qui a lui-mêms la force d'une couronne circulaire et qui est disposé contre l'un des flancs du stator 1 dans le même plan que l'un des rotors 2. Les contacts fixes 3 sont des pinces élastiques métalliques. Les extrémités des branches de chacune de ces dernières sont fixées en un même point du support isolant 17 et raccordés électriquement à une borne d'arrivée 4. Les paires de contacts séparables 5 sont également constituées par des pinces élastiques métalliques, mais les extrémités dés branches de chacune de celles-ci sont, l'une fixée avec celle d'une pince élastique métallique formant un contact fixe 3 voisin, et l'autre fixée sur le rebord du support isolant 17 dans l'intervalle entre deux contacts fixes 3 et reliée électriquement à l'une des extrémités de l'impédance 9 logée dans un alvéole voisin. Les contacts mobiles 4 portés par les rotors 2 sont formés par des doigts conducteurs qui prolongent de part et d'autre l'onglet isolant 6. Au cours de la rotation d'un rotor 2, les doigts conducteurs ainsi que l'onglet isolant 6 qu'il porte passent entre les branches des pinces élastiques formant les contacts fixes 3 et les paires de contacts séparables 5 de la couronne 11 ou 12 disposée en regard dudit rotor. L'onglet isolant 6 assure à la fois l'ouverture des contacts des paires de contacts séparables 5 et un auto-nettoyage des contacts de toutes les pinces élastiques. Pour éviter les interactions entre les signaux électriques présents sur ces différentes bornes, le sélecteur représenté dans les figures est muni d'un blindage électromagnétique. Ce blindage comporte le stator 1 lui-même qui est une plaque en matériau bon conducteur, des entretoises 18 en matériau bon conducteur logées dans des fentes radiales 19 pratiquées entre chaque groupe de contacts des couronnes circulaires 11 et 12 dans les supports isolants 17, et deux couvercles 23 et 24 en matériau bon conducteur, en forme de couronne circulaire, fixés sur les entretoises 18 par-dessus les couronnes circulaires de contacts 11 et 12. L'un des couvercles 23 et 24 est muni d'ouvertures permettant d'accéder aux bornes d'arrivée 7. Le blindage comporte en outre deux boites en matériau bon conducteur reliées électriquement à la plaque formant le stator 1 et fixées chacune sur un rotor. Ces boites ne sont pas représentées. Elles enveloppent chacune des contacts mobiles 4 d'un rotor et passent très près des couvercles 23, 24. Ce blindage est complété par des capots 25 et 26 en matériau bon conducteur qui sont fixés au châssis du sélecteur et qui recouvrent les parties centrales des rotors 2. Grâce à ce blindage les groupes de contacts d'une même couronne circulaire 11 ou 12 sont parfaitement isolés entre eux car ils sont situés chacun dans une cage en matériau bon conducteur dont les côtés sont formés par les entretoises 18, le fond par le stator et le sommet par l'un des couvercles 23. Le sélecteur décrit est très intéressant pour les essais des câbles téléphoniques multipaires car il apporte une grande automatisation. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit. On peut, sans sortir de son cadre, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1/ Sélecteur électrique rotatif comportant des bornes électriques fixes, les unes (8) dites de départ, les autres (7] d'arrivée, au moins un rotor (2) muni de contacts mobiles (43 reliés à des bornes de départ (6) et un stator t1) muni de contacts fixes (3) répartis en nombres égaux, selon autant de couronnes circulaires (11, 12) qu'il y a ds rotors (2), un contact-fixe (3) appartenant à une couronne circulaire t11 ou 12) étant exploré par les contacts mobiles t43 d'un rotor t2) et relié à une borne d'arrivée t7) en parallèle avec un contact fixe [3) apparte- nant à chacune des autres couronnes circulaires (12 ou 11), ledit sélecteur étant caractérisé par le fait qu'il comporte en outre - des paires fixes de contacts séparables (5), en court-circuit au repos, dispo sées sur le stator t1) selon la ou les mêmes couronnes circulaires (11, 12) et connectés chacune en série avec une impédance (9) entre deux bornes d'arrivée (7) dont l'une au moins est connectée à un contact fixe (3) disposé sur la même couronne circulaire I - et au moins un onglet isolant (6) par rotor (2), la répartition angulaire sur un même rotor (2), des contacts mobiles (4) et du ou des onglets isolants (6) étant telle que les contacts de chaque paire de contacts séparables t5) soient écartés par un onglet isolant t6) lorsqu'un contact mobile (4) passe sur un contact fixe (3) qui appartient à la même couronne circulaire (11, 12) et qui est relié à l'un des contacts de la paire de contacts séparables t57 considérée. 2/ Sélecteur électrique rotatif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte - un stator plat t1) formé d'uns plaque circulaire, traversé de part en part dans sa partie médiane par un axe fixe t10) normal à ses faces et muni de contacts fixes (3) et de paires fixes de contacts séparables (5) répartis selon deux couronnes circulaires, une sur chacune de ses faces, centrées sur l'axe fixe (10) ss - et deux rotors (2) indépendants l'un de l'autre, disposés de part et d'autre du stator (1) sur l'axe fixe (10), les contacts mobiles (4) et le ou les onglets isolants t63 portés par un rotor (2) coopérant avec les contacts fixes (3) et les paires fixes de contacts séparables (5) formant la couronne circulaire (11 ou 12) disposée du même côté du stator (I) que le rotor t23 considéré. 3/ Sélecteur électrique rotatif selon la revendication 2, caractérisé premièrement par le fait que chaque rotor (2) comporte deux contacts mobiles (4) et un onglet isolant (6), et deuxièmement par le fait que les contacts fixes t33 et les paires fixes de contacts séparables (5) d'une même couronne circulaire (11 au 121 sont partagés en un certain nombre de groupes (21, 22) qui occupent sur le pourtour ds ladite couronne circulaire (11 ou 123 des secteurs circulaires identiques et qui comportent chacun deux contacts fixes (3) et une paire de contacts séparables (5) disposés selon une même répartition angulaire que les contacts mobiles (4) et l'onglet isolant t63 du rotor (2) qui coopère avec ladite couronne circulaire (11 ou 12), les deux contacts fixes (3) d'un groupe (21) appartenant à l'une des couronnes circulaires (11) étant connectés, en parallèle avec ceux d'un autre groupe t22) dit groupe correspondant, appartenant à l'autre couronne circulaire (12), sur deux bornes d'arrivée (7), la paire fixe de contacts séparables (5) d'un groupe t21) et celle de son groupe correspondant (22) étant connectées en série avec une impédance t9) entre les bornes d'arrivée t73 qui sont reliées aux contacts fixes t33 du groupe t213 et de son correspondant (22). 4/ Sélecteur électrique rotatif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les deux couronnes circulaires (11 et 123 formées de contacts fixes (3) et de paires fixes de contacts séparables (5) sont identiques et se déduisent l'une de l'autre par une translation suivant leur axe (10), chaque groupe (21) étant transformé en son groupe correspondant (22) par ladite translation. 5/ Sélecteur électrique rotatif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les bornes d'arrivée t73 reliées aux contacts fixes (3) d'un groupe t21) et de son groupe correspondant (22), ainsi que l'impédance (9) connectée entre les bornes d'arrivée (7) précédentes par l'intermédiaire des paires de contacts séparables t5) du groupe (21) et de son correspondant (22) sont logées dans des alvéoles qui traversent le stator t1) de part en part et qui sont situés à l'extérieur des couronnes circulaires (11, 12) dans le secteur circulaire occupé par le groupe t21) et son correspondant (22). 6/ Sélecteur électrique rotatif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un blindage électromagnétique qui évite les interactions entre les signaux électriques présents sur ces différentes bornes. 7/ Sélecteur électrique rotatif selon les revendications 3 et 6, caractérisé par le fait que le blindage est formé par - le stator (1) lui-même qui est une plaque en matériau bon conducteur, lesdites couronnes circulaires 111. 12) de contacts fixes t3) et de paires fixes de contacts séparables (5) étant disposées chacune sur le rebord intérieur d'un support isolant (17), également en forme de couronne, fixé sur une face de la plaque, - des entretoises (16) en matériau bon conducteur, logées dans des fentes radiales (19) pratiquées dans les supports (17) des couronnes circulaires (11, 12) entre chaque groupa, - deux couvercles (23, 24) en matériau bon conducteur, en forme de couronne circulaire, fixés sur les entretoises par-dessus les deux couronnes circulaires (11, 12), - deux boites en matériau bon conducteur, disposées chacune sur un rotor (2), raccordées électriquement à la plaque formant le stator t1Z, qui enveloppent chacune les contacts mobiles t43 d'un rotor (2) et passent très près des couvercles 123, 24), - et deux capots (25, 261. en matériau bon conducteur, qui recouvrent la partie csntrale ds chaque rotor (2). 8/ sélecteur électrique rotatif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque rotor t2) est entraîné en rotation par un moteur distinct (15, 16), chaque moteur t15 ou 15) étant commandé par un comparateur recevant des informations d'un capteur de position angulaire et d'un émet teur-d'ordre. 9/ Sélecteur électrique rotatif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit capteur de position angulaire est un capteur à codage binaire, que l'Qmet- teur d'ordre est un sélecteur ordinaire et que le comparateur est une matrice de diodes st de transistors qui reçoit les signaux du capteur et ceux du sélecteur et qui maintient alimenté le moteur d'entrainement du rotor (2) considéré, tant qu'il n'y a pas concordance entre les signaux issus du capteur et ceux issus du sélecteur. 10/ Sélecteur électrique rotatif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les contacts fixes (3) et les paires fixes de contacts séparables (5] sont des pinces élastiques métalliques, une pince élastique réalisant un contact fixe (31 ayant ses branches fixées par leur extrémité à un même point du support t17) de la couronne de contact (11, 12) à laquelle appartient le contact fixe considéré, une pince élastique réalisant une paire fixe de contacts séparables (5) ayant l'une de ses branches fixée par son extrémité avec celles d'une pince élastique voisine réalisant un contact fixe t3) et son autre branche fixée par son extrémité sur ledit support t173 dans l'intervalle séparant ledit contact fixe du suivant, ledit sélecteur étant caractérisé en outre par le fait que les contacts mobiles t41 portés par un rotor (2) sont formés par des doigts conducteurs qui prolongent de part et d'autre l'onglet isolant (6), ledit onglet passant entre les branches des pinces élastiques réalisant les contacts fixes t3) et les paires fixes de contacts séparables (5), et assurant un auto-nettoyage des contacts.