Brevet FR2237200A1 — publié le 19750207

jba présente invention concerne un indicateur de seuils de fréquence sélectionnés. En pratique, on cornait déjà des appareils qui permettent de détecter la fréquence d'un phénomène périodique et d'indiquer, au moyen dlun signal lumineux etc ou sonore, l'approche et le dépassement d'une ou plusieurs limites prédéterminées. Parmi ces appareils on peut citer les fréquence-mètres, les tachymètres, les pulsmètres, pour la mesure de vibrations ou de pulsations etc. Une application pratique de ces appareils est constituée-par les indicateurs de vitesses des véhicules automobiles auxquels sont associés des moyens permettant de signaler aux conducteurs, éventuellement a des observateurs extérieurs, l'atteinte et le dépassement d'une ou plusieurs vi tesses prédéterminées du véhicule. La présente invention concerne un appareil de ce genre, de conception particulièrement simple et d'un faible prix de revient. A cet effet, cet indicateur de seuils de fréquence sélectionnés, relié a un générateur de signaux électriques périodiques, comprenant un étage d'entrée délivrant une tension continue proportionnelle à la fréquence des signaux et au moins un circuit à seuil réglable fat relié à la sortie de l'étage d'entrée et connecté à un oscillateur, est caractérisé en ce que cet oscillateur comprend un transistor unijonction et un circuit à constante de temps -var-iable en fonction d'une tension écrêtée à un niveau prédéterminée par le circuit à seuil auquel est relié l'oscillateur, cet oscillateur alimen- tant, par l'intermédiaire d'un étage de puissance , un signal lumineux et/ou sonore L'appareil suivant l'invention peut fonctionner en indicateur sonore ou en indicateur-lumineux . Dans le premier cas, l'indicateur émet un signal sonore dont la fréquence d'abord élevée diminue progressivement, c' est-à-dire un signal qui s aigu au départ; devient de plus en plus grave, pour atteindre le silence total. Dans le second cas, c'est-à-die celui d'un indicateur lumineux, la lampe utilisée clTgnol:e d'abord a cadence accélérée - a -l 'approche de la fréquence sélectionnée, puis la cadence de clignotement décroît et lorsque la fréquence atteint la limite prédéterminée, la lampe reste allumée à feu fixe L'appareil suivant l'invention peut fonctionner en indicateur par enregistrement sur bande magnétique, sur graphique ou disque enregistreur. I1 est possible, en enregistrement sur bande magnétique, de donner une fréquence pour chaque palier ou seuil prédéterminé, Dans le cas où l'appareil suivant l'invention est utilisé comme indicateur de vitesse maximale autorisée sur route d'un véhicule automobile (par exemple 60, 90, 120 km/heure) l'indicateur peut être déclenché par le circuit d'allumage de la voiture, en utilisant les impulsions de ce circuit. L'appareil peut etre réglé sur un rapport de boite de vitesses choisi en fonction des vitesses limites. I1 peut aussi etre déclenché par le c bleedu compteur des vitesses ou par des impulsions prélevées à partir d'un capteur soumis à l'influence d'un champ magnétique produit par un aimant tournant en synchronisme avec l'arbre de transmission. Dans ce cas, les vitesses limites ne sont pas influencées par les rapports de la boite de vitesses. Dans le cas d'une application à un véhicule automobile, l'indicateur lumineux reste préférable du fait qulil est silencieux et l'intensité lumineuse du voyant peut entre réglée à volonté pour le jour ou pour la nuit. On décrira ci-après, à titre d'exemple nullement-limi1stif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin an nexé sur lequel: La figure 1 est un schéma électrique d'un indicateur de seuils de fréquence sélectionnés à trois niveaux. La figure 2 est un schéma électrique partiel illustrant une variante de branchement des circuits à seuils. L'appareil suivant l'invention dont le schéma électrique est représenté sur la figure 1, comprend un étage d'entrée 1 entre les denx bornes d'entrée Z,3 duquel est appliqué un signal électrique périodique se présentant sous forme d'impulsions; sinusotdale: ou ayant tout autre forme. Ce signal peut entre, par exemple, dérivé à partir du circuit d'allumage d'un véhicule automobile, -dans le cas où l'appareil estBtilisé comme indicateur de vitesse maximale de ce véhicule. La borne positive 2 est reliée, par l'intermédiaire de deux résistances 4, 5 en série , à la base d'un transistor 6 du type N. P. N dont le collecteur est relié à la borne négative 3. Cette borne 3 est également reliée au point de jonction des résistances 4 et5 par l'intermédiaire d'un condensateur 7, et à la base du transistor 6 par l'intermédiai-re d'une résistance 8. Le collecteur du transistor 6 est relié par l'intermédiaire d'un condensateur 9, à la base d'un second transistor 10, du type N. P. N., dont l'émetteur est relié à la borne 3. Cette bornè 3 est également connectée au curseur d'un potentiomètre Il relié à la base du transistor I0, potentiomètre sur lequel sont branchées en parallèle une résistance 12 et une thermistance 13 pour la cor-rection en fonction de la températùre L'utedes bornes de sortie de l'étage d'entrée 1 est constituée par le point A ou collecteur du transistor 10 tandis que l'autre borne de sortie au point B est reliée d'une part à la première borne A par un conden sateur 14 et, d'autre part, au collecteur du transistor 6 par une résistance 15. L'étage d'entrée 1 délivre à sa sortie, entre les points A et B, une tension V proportionnelle à la fréquence du signal drentrée appliqué en tre les bornes 2 et 3. Le potentiomètre 11 permet de régler, pour une base de fré quence donnée (par exemple correspondant à une vitesse de 60 km/heure), la valeur de la tension aux bornes du condensateur I4 , entre les points A et B, pour déclencher l1oscillateur dont il sera question plus loin, en fonc- tion du nombre d'impulsions reçues Par exemple, dans ie cas d'un déclen chement à partir des impulsions d'allumage du véhicule, ce réglage tient compte du nombre de cylindres du moteur et de la valeur Km/IQ00 tr,à une vitesse de base donnée (60 Xmh), Dans le cas où les impulsions sont four nies par un organe entrainé par le cible du compteur, le réglage s'effectue en fonction du nombre -d'impulshions-tour et de la valeur Xm/lQ00 tr Le potentiomètre 1 I permet donc le réglage d'adaptation du système. A la sortie de étage d'entrée 1 sont branchés un ou plusieurs circuits à seuil constitués en lloccurrence- par des diviseurs de tension branchés en parallèle (figure 1) , en série (figure 2) ou en cascade . Dans le cas considéré, l'indicateur comprend trois diviseurs de tension 16, 16a, 16b, constitués par des potentiomètres et réglés individuellement de manière à déclencher les oscillateurs branchés en aval pour des seuils de fréquence d'entrée différents. Aux divers circuits à seuil 16, 16a, 16b, sont respectivement reliés des oscillateurs 17, l7a, 17b, par l'intermédiaire de résistances 18, I8a, 18b, Comme tous ces oscillateurs ont le même schéma électrique, on ne décrira en détail que l'un d'entre eux à savoir 1'oscillateur 17 associé au premier seuil de fréquence. L'oscillateur 17 comporte un transistor 19 du type P N P dont la base est reliée à la résistance 18, l'émetteur à la borne B et le collecteur- à un circuit RC comprenant une résistance 20 et un condensateur 21 en série. Le point de jonction de la résistance 20 et du condensateurt 21 est reliés à l'émetteur d'un transistor unijonction 22 donttne,s est connectée, de même que leb condensateurs 21, à la borne négative 3, et l'autre ba3;ew est relieé à la borne positive B par l'intermédiaire de deux résistances 23 , 24 en série.Le point de jonction de ces deux résistances est à son tour connecté à la base d'un transistor 25 du type P N P dont l'émetteur est relié à la borne positive-B et le collecteur à une lampe témoin 26; Le fonctionnement de l'oscillateur 17 est le suivant : au repos, c'est-à-dire lorsque la tension entre les bornes A etB est insuffisante, le transistor 19 est ouvert si bien que le circuit RC comprenant le condensateur 21, la résistance ZO et la résistance interne du transistor 19 présente une résistance infinie. Le transistor unifonction 22 est alors bloqué et la lampe 26 est éteinte. Lorsque la vitesse du véhicule augmente, c'est-à-dire que la fréquence du signakd'entrée croit, la tension entre les bornes A et'B augmente et lorsque cette fréquence approche du premier seuil préréglé par le potentiomètre 16, le transistor 19 commence à se saturer et à devenir conducteur. La résistance globale du circuit RC diminue. Lorsque la ten sion-pic de ltémetLeur du transistor unijonction 22 est atteinte, la caractéristique change, le basculement de ce dernier se produit et l'oscillation est amorcée.La fréquence d'oscillation du transistor unijonction 22 est déterminée par les valeurs constantes de la résistance 25u condenszteur 21, et la valeur de la résistance interne variable du transistor 1-9. Le transistor 25 de l'étage de puissance de sortie suit les impulsions du transistor unijonction 22 et par conséquent la lampe 26 clignote à la même fréquence. Au fur et à mesure que la tension entre les bornes A et B augmenté, le transistor 19 se sature de plus en plus, sa résistance interne diminue, de même que la fréquence d'oscillation du transistor unijonction 22. La lampe 26 clignote donc à une fréquence qui va en décroissant au fur et à mesure-que les véhicules s'approche du palier de vitesse choisi, à savoir 60 km/heure. la valeur de la résistance 18 détermine le temps de cS tement préalable de la lampe 26. A un certain niveau de saturation du transistor 19, l'émetteur du transistor unijonction 22 est polarisé au-dessus de la tension-pic et ce transistor unijontion est bloqué. Le courant passant dans les résistances -23 et 24 est alors constant Si bien que le transistor 25 se trouve en jonction saturée : la lampe 26 reste alors allumée en permanence tant que la fréquence d'entrée, c'est-à-dire le vitesses du véhicule, dépasse le seuil prédéterminé. Ce processus se répète pour les autres étages comprenant les oscillateurs 17a, 17b qui peuvent fonctionner pour des seuils de vitesse différents tels que BO et 120 km/heure. Le transistor de l'étage de puissance de sortie 25 peut alimenter un signal sonore tel qu'untuEt-parleur: dans ce cas, le signal est émis avec une fréquence élevée qui diminue ensuite et le son passe des aigus awgws pour se terminer par un silence total. Naturellement, le nombre des seuils n'est pas limité à trois : il suffit de brancher en parallèle sur la sortie de l'étage d'entrée le nombre désiré correspondant au nombre de seuils. Par ailleurs, le fonctionnement peut être inversé , - c'est-àdire que l'on peut faire en sorte que les lampes telles que 26 soient allu- mées en permanence tant que le seuil de fréquence préréglé n'est pas -atteint, ces lampes se mettant ensuite à clignoter puis à s'éteindre lorsque la fréquence dépasse le seuil considéré. REVENDICATIONS 1. - Indicateur de seuils de fréquence sélectionnés, relié à un générateur de signaux électriques périodiques, comprenant un étage d'entrée délivrant une tension continue proportionnelle à la fréquence des signaux et au moins un circuit à seuil réglable relié à la sortie de l'étage d'entrée et connecté à un oscillateur, caractérisé en ce que cet oscillateur 17 comprend un transistor unijonction 22 et un circuit 19, 20, 21 à constante de temps variable en fonction d'une tension écrêtée à un niveau prédéterirtiné par le circuit à seuil 16 auquel est relié l'oscillateur 17, cet oscillateur alimentant, par l'intermédiaire d'un étage de puissance 25, un signal lumineux 26 et/ou sonore. 2. - Indicateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit à constante de temps comprend, en série, le circuit émetteur -collecteur d'un transistor 19, une résistance 20 et un condensateur 21, le point de jonction entre cette résistance et ce condensateur 21 étant relié à l'émetteur du transistor unijonction 22, la base du transistor 19 étant connectée, par l'irtermédiaire d'une résistance 18 servant à régler le temps de clignotement préalable,ptåso=keàzBedi;tcpNt.à seuil 16. 3. - Indicateur suivant 1'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les circuits à seuils réglables différents sont constitués par plusieurs potentiomètres, 16, 16a, 16b, branchés en série, en parallèle ou en cascade, dont les curseurs sont reliés aux entrées des divers oscillateurs 17, l7a, l7b. 4. - Indicateur suivant l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que 11 étage d'entrée comporte deux transistors 6, 10 en cascade et un potentiomètre 11 branché entre la base et l'émetteur du second transistor 10, permettant le réglage dhdaptation de l'appareil.