Brevet FR2214130A1 — publié le 19740809

La presente irlventiotl concerne un procédé et un dispositif d'interpolation des mesures effectuées à l'aide d'une échelle quantifiée formée d'une suite de diodes électroluminescentes. Une application des diodes électro-luminescentes, dont on sait qu'elles émettent de la lumière lorsqu elles sont polarisées dans le sens direct, est la constitution d'échelles quantifiées formées d'une suite continue de telles diodes. Par des moyens divers, la grandeur d'un signal représentant une information peut être matérialisée par l'illu-mination d'un certain nombre de diodes de la suite (échelle thermométrique) ou bien d'une seule d'entre elles (échelle à index lumineux). Quel que soit le moyen utilisé pour polariser les diodes de cette échelle afin de faire apparaître visuellement sur celle-ci la valeur qui matérialise une information entrée, la lecture ne peut fournir qu'unie approximation corresZ pondant à l'un des échelons de cette échelle, en sachant seulement, dans certains cas, que la. lecture est effectuée systématiquement par excès ou par défaut. La présente invention remédie à c-et inconvénient. Selon l'invention, à l'information devant être matérialisée par une lecture sur un échelonnement de diodes luminescentes, dont une au moins est rendue- visible par cette information, est associé un signal alternatif dont l'amplitude est comprise entre zbro et la valeur de l'incrément de référence correspondant à deux diodes consécutives. Si l'on utilise un signal alternatif dont l'ampli tude est égale ou au moins très proche de celle de l'incrément entre deux échelons, et si on le superpose au signal à mesurer, à chaque période du signal alternatif, le temps pendant lequel la diode définissant l'échelon supérieur de celui qui correspond à la diode illuminée par l'action du seul signal à mesurer, sera elle-m & e illuminée, est d'autant plus grand que ce-signal est lui-même plus proche de cet échelon supérieur. Comme la quantité de lumière émise par la diode est proportionnelle au temps pendant lequel elle est polarisée dans le sens convenable pour son émission lumineuse, l'éclat de cette diode, comparé à celui des autres diodes lumineuses, permettra d'apprécier directement la fraction dlincrément dont le signal dépasse le niveau inferieur. Pour permettre une évaluation en termes de frao- tion de cet éclat, on peut procéder photométriquement et, par exemple, utiliser un jeu de diodes alimentées de façon étalonnée en effectuant des comparaisons de brillance entre ces diodes étalons et la diode dont on désire chiffrer 11 éclat. La pratique de cette observation peut dispenser d'utiliser un tel étalon. On peut aussi, lorsque le signal à mesurer ne varie que lentement, utiliser un signal alternatif dont l'amplitude varie, soit de fagon continue, soit par échelons, par exemple dont les fractions de l'incrément sont respectivement 1 1 3 T 2 > 4 On peut ainsi, par la seule illumination de la diode d'échelon supérieur, obtenir une approximation définie du signal mesuré. En outre, comme précédemment, si on procède par fractions, l'éclat de la diode d'échelon supérieur, lorsque celle-ci stillumine, donne une approximation de l'excédent de valeur du signal mesuré par rapport à la mesure plus précise obtenue. Le dessin annexé permettra de comprendre comment l'invention peut Entre mise en oeuvre. La figure 1 montre schématiquement un exemple de réalisation. La figure 2 est un diagramme explicatif. Une source de tension-contlnue stabilisée 4 ali-mente un diviseur de tension D formé d'une succession de résis tances égales r. Les points intermédiaires P1 ... de de-ce diviseur sont reliés à l'une des entrées de comparateurs Ci ... 0n dont les autres entrées reçoivent en parallèle le signal à mesurer appliqué à la borne d'entrée 2, Aux sorties des comparateurs sont reliés les étages de puissance respectivement a1, a2 ... a qui comman n dent la polarisation des diodes d1 ... dn Lorsqu'un signal est appliqué à la berne 2, sont illuminées toutes les diodes, à partir de la diode dn vers la diode d1, pour lesquelles les fractions de tension de référence (source 1) > définies aux différents points p par le diviseur detension, sont supérieures à la tension de signal, c'est-à-dire par exemple jusqu'à la diode di. Cependant, quoique la diode suivant d(i-1) soit sombre, on sait que la valeur de la tension de signal est supérieure à celle qui règne au point Pi, mais inférieure à celle qui régne au point P(i 1). Entre ces deux points, séparés par une résistance r, la tension varie du mime incrément qu'entre deux autres points p consécutifs quelconques du diviseur de tension. Pour évaluer l'excès de valeur de tension- du signal sur la tension règnant en pi, au moyen de la source alter-~ native 3 et du condensateur de découplage 4, on applique à la ligne 5 d'alimentation en parallèle des divers comparateurs par la tension de signal, un signal auxiliaire alternatif dont l'amplitude de tension est sensiblement égale a' l'incrément de tension. Dans l'exemple schématisé sur la figure 2, ce signal auxiliaire est une tension de relaxation. Ainsi, périodiquement, à la fréquence du signal auxiliaire alternatif, la tension VS de la ligne 5 dépasse la valeur de la tension Vi~1 régnant au point p(i-1) -et la diode d( 1) s'illumine. Cependant, l'émission de lumière d'une diode luminescente débutant et cessant exactement aux mimes instants où respectivement elle est polarisée dans le sens passant eu cesse due l'8tre, l'éclat apparent de-la diode d(i 1) est propor x tionnel à la fraction T du temps x iendant lequetl, pendant la période T du signal auxiliaire, la tension de la ligne 5 dépasse la tension V(i-1) du point P(g 1)- Avec moins de précision mais plus de facilité d'exécution, la source 3 peut fournir une tension sinusoïdale. Cependant, l'utilisation d'une telle tension sinusoTdale- variable de zéro à la valeur de l!incrément de tension permet, lorsque le signal mesuré est à variation lente, une approximation précise, en permettant de déterminer le seuil à partir duquel s'illumine la diode d(i-1), seuil correspondant à la fraction d'incrément égale à l'amplitude de ladite tension sinusoidale auxiliaire. On peut adjoindre, comme exposé dans la demande de brevet francais déposée le 17.1.1973 sous le N073 01590 pour Diviseur comparateur électronique à affichage électro-luminescent et ses applications", une porte OU-exclusif entre deuxOompara- teurs successifs pour ne rendre lumineuse qu'une diode à la fois. Dans ce cas, la variation d'éclat de la diode voisine permettra également une interpolation de la valeur du signal entre deux valeurs données par deux diodes consé- cutives. Suivant les montagnes, la tension alternative peut notre nécessairement pas ajoutée à la tension à mesurer elle peut, comme montré, par la source 7 et le condensateur 8, eAtre ajoutée à la tension de référence. De plus, -la tension de comparaison peut entre, par exemple, une tension unique variant linéairement ou en gradins, qui est comparée dans un comparateur unique avec la tension du signal, puis conservée en mémoire pour une illumination constante d'une diode déterminée. Quel que soitle montage, il est toujours posai ble de superposer au signal dont la valeur est à mesurer, par un échelonnement de diodes électro-luminescentes > un signal alternatif permettant l'interpolation de la valeur du signal entre les valeurs définies par deux diodes consécutives. L'invention s'applique à l'évaluation de la grandeur de signaux éleCtriques} spécialement des signaux analogiques représentant des grandeurs physiques quelconques. REVEN iCATIONS 1.- Procédé d'interpolation de la valeur d'un signal électrique entre deux échelons consécutifs d'une échelle formée d'une suite de diodes électro-luminescentes montées en sortie dtun montage comparateur, valeur matérialisée par l'illumination d'au moins une de ces diodes, caractérisé en ce que, en même temps que le signal est appliqué audit montage un signal auxiliaire altvrswatif dont llamplitude est comprise entre zéro et la valeur de 1 'incrément de grandeur de référence correspondant à deux diodes consécutives. 2.- Procédé dtintereolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal auxiliaire a une valeur constante sensiblement égale à celle dudit incrément. 3.- Procédé d'interpolation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal auxiliaire est une tension triangulaire. 4.- Procédé d'interpolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal auxiliaire a une valeur variable comprise entre zéro et la valeur dudit incrément. 5.- Procédé d'interpolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal auxiliaire varie par échelons. 6.- Procédé d'interpolation selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le signal auxiliaire est sinusoidal. 7.- Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentesj caractérisé en ce qu'il comprend une source de tension alternative re- liée par une capacité de découplage à l'une des branches du montage comparateur.