Brevet FR2268258A1 — publié le 19751114

La présente invention concerne un appareil utilisable pour me- surer la température, comportant un thermo-élément servant de palpeur de mesure, un amplificateur opérationnel monté en aval et un étage de traitement des signaux raccordé à la sortie de cet amplificateur opérationnel et qui contient au soins un commutateur de valeur-seuil actionnant un circuit d'avertissement. Dans un grand nombre de dispositifs d'appareils de mesure de la température, le therso-élément se trouve en général dans un boite tier et l'amplificateur opérationnel dans un autre bottier, avec 11 étage de traitement des signaux, ltélément thermique ou thernoélément et 1 I amplificateur opérationnel étant généralement séparés l'un de l'autre et reliés l'un à l'autre par des conducteurs électriques. Etant donné que le raccordement des conducteurs au bottier s'effectue généralement par fiches, il peut arriver que ces fiches se détachent par suite de secousses ou de vibrations ou pour toute autre raison.Ceci se produit tres fréquemment, notamment dans les thi-eules autonobiles dans lesquels ces dispositifs de mesure de la température sont utilisés par exemple pour régler la température de fonctionnement de catalyseurs dans des installations d'épuration des gaz d'échappement et pour prévenir le conducteur du véhicule lorsque la température de ces catalyseurs dépasse la valeur maximum admissible. Dans le cas d'un dispositif de mesure de la température ainsi monté, la séparation de la liaison électrique entre les deux bot- tiers, outre qu'il ntest plua possible de surveiller le catalyseur, a pour résultat une interruption du circuit de réglage et par conséquent la mise hors d'action de l'installation d'épuration des gaz d'échappement, et ceci sans que le conducteur du véhicule le remarque. Il en est de sême dans le cas où le thermo-élément ou 1'une des connexions est détruit. Le but de l'invention est de permettre la réalisation de mesures assurant l'information du conducteur du véhicule lorsque se produisent les effets indésirables décrits ci-avant et pouvant être réalisés avec un minimum de frais ainsi qu'en tenant compte de la possibilité de fabriquer ces dispositifs de mesure de température en grandes séries. Dans le cas d'un dispositif de mesure de la température du type précité, ce problème est résolu suivant l'invention du fait que l'entrée de l'amplificateur opérationnel solidaire du thermoélément est appliquée à une tension par l'intermédiaire d'au Moins une résistance ohmique, dont la valeur et la polarité sont étudiées de telle sorte que, dans le cas où se produit une coupure dans le circuit du thermo-élérent, apparaisse à la sortie de l'ai- plificateur opérationnel un signal d'une amplitude différente de ltasplitude de fonctionnement normal et actionnant le commutateur de valeur de seuil. Les connexions suivant l'invention de l'entrée de l'amplificateur opérationnel associé au thermo-élément n'agissent pas, ou seulement avec peu d'ampleur, sur le signal de sortie de l'amplifi- cateur opérationnel, par rapport aux circuits usuels ne comportant pas de résistance ni de source de tension étant donné que du fait de la résistance extreement faible du thermo-élément, le courant traversant la résistance ohmique passe presque exclusivement par le thermo-élément et non par l'amplificateur opérationnel.Cependant, dis qu'un des conducteurs allant au thermo-élément est coupé et que par conséquent l'arrivée du courant passant par le thermo élément est interrompue, le courant passant par la résistance ohmique passe entirement par l'intermédiaire de l'amplificateur opérationnel, de sorte que celui-ci est commandé selon une valeurlimite et qu'il émet un signal dont l'amplitude se trouve en dehors de l'amplitude en fonctionnement normal. Par ce signal, le commu- tateur de valeur-seuil est actionné et ferme lui-meme un circuit d'avertissement. Etant donné que, notamment dans le cas du mode d'utilisation du dispositif de mesure de la température décrit ci-avant, ce dispositif comporte un commutateur de valeur-seuil actionnant un circuit d'avertissement d'un excès de température, il suffit d'une seule résistance ohmique pour la fonction additionnelle d'avertissement lorsqu'il est possible de renoncer à une différence entre l'indication d'une température excessive et l'indication d'une rupture du circuit du thermo-élément, ce qui est le cas, notamment pour le mode d'utilisation précité. Cela constitue un avantage particulier de la solution proposée par l'invention. La valeur de la résistance ohmique peut être choisie à volon té. On a constaté qu'il était particulierenent avantageux dtutili- ser une résistance de valeur élevée comprise entre 100 KOhm et 10 MOhm étant donné que l'influence de la résistance sur le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel peut être maintenue très faible. Du reste, l'utilisation d'une résistance de l'ordre de grandeur précitée est recommandable, notamment lorsque l'autre raccord du thermo-élément ne peut être appliqué au potentiel nal ou au potentiel négatif, mais doit être relié à un point :éro artificiel.Un tel point zéro est nécessaire lorsque seule une tension positive est disponible conte cela se produit notamment dans les véhicules automobiles pour commander l'amplificateur opération- nel qui devrait pouvoir fonctionner avec une tension positive et une tension négative. Dans ce cas,une une résistance à faible pou- voir ohMique entratnerait un décalage indésirable du potentiel zéro artificiel. Le dessin schématique annexé montre, à titre d'exemple non limitatifs, treis exemples de réalisation possibles de ltobjet de l1invention. La fig. 1 est un schéma d'un dispositif de mesure de tempéra- ture comportant un amplificateur opérationnel non inverseur. La fig. 2 est un schéma d'un dispositif de mesure de la température comportant un amplificateur opérationnel inverseur. La fig. 3 est un schéma d'un dispositif de Mesure de la température comportant un amplificateur opérationnel non inverseur et un point zéro artificiel. L'appareil de mesure de la température représenté sur la fig. 1 comporte un thermo-élément 1 formant palpeur de mesure, un amplificateur opérationnel 2 monté à contre-réaction et un étage 3 de traitement des signaux raccordé à la sortie de l'amplificateur opérationnel 2. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 2 appliquée à une tension positive et & une tension négative UB de même valeur est raccordée par une résistance série ou une résistance additionnelle 4,d'une part, au pôle positif du thermo-élément I et, d'autre part, à une résistance 5 & fort pouvoir ohmique appliquée & la tension de fonctionnement positive UB. L'autre pôle du thermo élément l est raccordé à la masse par l'intermédiaire de la résistance 6, de remue que l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 2. L,étagc-de traitement des signaux contient un commutateur de valeur-seuil 7 de type usuel à la sortie duquel est raccordée une lampe-témoin 8. Ce commutateur 7 est réglé de telle sorte que lorsqu'arrive un signal envoyé par l'amplificateur opérationnel 2, dont ltamplitude se situe à l'extérieur de l'amplitude normale en fonctionnement et par conséquent à 1'extérieur de la température normale, la lampe témoin 8 s'allume. Etant donné que la résistance ohmique du thermo-élément 1 est inférieure d 1 ohm, et que la résistance de l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 2 est fortement ohmique, de meme que la résistance 5, lorsque le fonctionnement est normal, presque tout le courant traversant la résistance 5 passe par le thermoélément 1. Cependant, dés qu'il se produit une interruption à l'vn des conducteurs 9 ou 10 ou dans le thermo-élément 1 lui-même, que ce soit par la suite d'une rupture de cible ou en raison du desserrage d'un raccord, le courant passant par la résistance 5 ne passe plus par l'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel 1, de sorte que celui-ci vient s'appliquer à un potentiel beaucoup plus élevé par rapport A l'entrée à invertir.En conséquence, il se produit à la sortie de l'amplificateur opérationnel 2 un signal d'une amplitude beaucoup plus élevée qutil n'est usuel, par lequel le commutateur de seuil 7 est actionné. La lampe témoin 8 s'allume et signale la présence d'une interruption dans le circuit du thermoélément. L'appareil de mesure de la température que montre la fig. 2 a en principe la mene construction que celui représenté sur la fig. 1. Cependant, il ne comporte pas d'amplificateur opérationnel non inverseur mais un amplificateur opérationnel inverseur 2' dont l'entrée non invertie est reliée & la masse et dont l'entrée invertie est reliée d'une part, au pôle positif du thermo-élément 1 par l'intermédiaire de la résistance auxiliaire 4 et, d'autre part, à la résistance fortement ohmique qui, dès lors est cependant appliquée à une tension de fonctionnement négative UB En cas d'interruption du circuit alimentant le thermoélément, le potentiel tombe fortement & l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 2', de sorte qutapparait à sa sortie un signal ayant une amplitude nettement plus élevée qu'usuellement et qui, par l'intermédiaire du commutateur 7 de valeur-seuil, allure la lampe témoin 8. On a représenté sur la fig. 3 un schéma des connexions d'un appareil de mesure de température comportant un amplificateur opérationnel 2 ne fonctionnant que sous une tension positive UB et avec un point zéro artificiel Il c'est-à-dire un circuit tel qu'il était jusqutå présent utilisé fréquemment sur les véhicules automobiles, mais sans la résistance 5. A l'encontre des circuits précités, il faut veiller ici particulièrement à la forte puissance ohmique de la résistance 5, étant donné qu'autrement le point zero artificiel se déplacerait de façon indésirable. Avec une valeur de résistance de l MOhe pour la résistance 5, un tel décalage ne se produit cependant pas. Les détails de réalisation peuvent entre modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. REVENDICATIONS I.- Appareil de mesure de températures comportant un thermoélément formant palpeur de mesure, un amplificateur opérationnel monté en aval de ce thermo-élément et un étage de traitement des signaux raccordé à la sortie de cet amplificateur opérationnel et comportant au moins un commutateur de valeur de seuil actionnant un circuit d'avertissement, caractérisé en ce que l'entrée de l'amplificateur opérationnel associé au thermo-élément est appliquée par au moins une résistance ohmique à une tension dont l'ampleur et la polarité sont étudiées de telle sorte qu'en cas d'interruption du circuit du thermo-élément, un signal apparaisse avec une amplitude différente de l'amplitude en cas de fonctionnement normal & la sortie de l'amplificateur opérationnel, ce signal actionnant le conutateur de valeur-seuil. 2.- Appareil de mesure de la lapérature suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la résistance a une valeur de résistivité comprise entre ioe KOh et 10 MOhm.