Brevet FR2319885A1 — publié le 19770225

l'invention a pour objet une bascule électroniaue à équilibre automatique, du type de celles comportant un dispositif traducteur de charge, constitué par un ou plusieurs dynamomètres à jauge de contrainte traduisant en tension électrique la charge appliquée à la bascule, et un dispositif indicateur numérique relié au traducteur d'une part et propre à être connecté, d'autre part, à une imprimante, à un ensemble de traitement d'infcrmation ou à d'autres dispositifs annexes. De telles bascules connues trouvent application, par exemple, dans des installations de ponts-bascules, des systèmes de trémies, ou encore des installations de dosage des divers constituants d'un matériau composite et elles ne peuvent être utilisées pour des transactions commerciales que si elles satisfont aux conditions requises par le Service des Instruments de Nesure, c'est-à-dire comprennent notamment des moyens assurant qu'une indication de poids n'est imprimée, ou effectivement prise compte, que lorsqu'est atteint l'équilibre stable de la bascule. C'est, d'une manière générale, un but de l'invention de fournir une telle bascule qui satisfasse aux conditions rappelées cidessus et dont, en particulier, les moyens de détection d'équilibre soient simples et sûrs. a'est également un but de l'invention de fournir une telle bascule dont l'indicateur numérique soit d'encombrement réduit et ne nécessite pas d'entretien important. Une bascule selon l'invention, comportant un dispositif mesureur de charge constitué par un ou plusieurs dynamomètres à jauge de contrainte, et un dispositif indicateur numérique qui traduit sur des moyens d'affichage la valeur du signal électrique délivré par les jauges de contrainte, ledit indicateur comportant en outre des moyens de commande d'imprimante ainsi que, le cas échéant, des moyens de liaison à d'autres dispositifs de visualisation ou de traitement d'information, est caractérisée en ce que, pour la détermination de l'équilibre, elle comprend des compteurs et mémoires primaires de la valeur de pesée mesurée, des mémoires et compteurs secondaires, lesdits compteurs secondaires étant décalés d'un échelon de mesure de poids par rapport aux compteurs primaires et des moyens de comparateur dont la sortie commande un circuit logique qui n'autorise la prise en compte de l'information de pesée contenue dans les mémoires primaires que si les valeurs de pesée d'un nombre prédéterminé de cycles de mesure successifs ne diffèrent pas entre elles de plus ou moins un échelon de mesure. l'invention sera bien comprise par la description qui suit, faite à titre exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est un schéma d'ensemble, en blocs-diagramr.es d'une bascule perfectionnée selon l'invention - la figure 2 est un schéma en blocs-diagrammes des moyens de détection d'équilibre d'une bascule selon l'invention. Une bascule électronique selon l'invention comprend un traducteur de charge en soi connu constitué par un ou plusieurs dynamomètres à jauge de contrainte monté(s) dans un pont de Wheatstone 10, dont les bornes 11 et 12 sont reliées à une alimentation 13, tandis que les bornes 14 et 15 sont reliées à un convertisseur analogicue/dîgital 16, fonctionnant sur le principe d'un intégrateur à double rampe.La sortie 17 du convertisseur 16 est reliée à une base de temps 18 qui, dans une forme de réalisation, comprend un oscillateur à quartz de 1 PEz suivi d'une série de diviseurs par dix définissant un cycle dê pesée d'environ une seconde et dont une sortie 19-20 commande le convertisseur 16, en particulier le temps de décharge d'un intégrateur charge à temps constant à partir de la tension de déséquilibre apparaissant aux bornes 14 et 15 du pont dynamométricue lorsqu'une charge lui est appliquée. Une seconde sortie 21 de la base de temps 16 est reliée, avec internosition d'un circuit logique de commande 22, aux quatre décades 23, 24, 25 et 26 d'un dispositif de comptage du type asynchrone comportant de premiers compteurs et mémoires. La base de temps 18 est aussi reliée par une voie 27 à la première décade de comptage 23, cette dernière étant reliée par des voies 28 de retenue et de comptage à la deuxième décade, elle-même reliée par des voies analogues 29 à la troisième décade également reliée par des voies 30 de retenue et de comptage à la quatrième décade rebouclée sur la logique de commande 22 par des voies 31. Les quatre décades de comptage 23-26 sont reliées, d'une part, par des lignes 351, 352, 353, 354, à un dispositif de visualisation 36, par exemple à tubes Nixie et, d'autre part, par des lignes 371 372, 373, 374 à une imprimante 38 à laquelle aboutit également une voie 39 issue de la logique de commande 22. Un circuit d'alimentation 40 connecté au secteur en 41 fournit l'alimentation 42 en 180 volts des tubes de visualisation, l'alimentation 43 en 5 volts des circuits intégrés et celle, 13, du convertisseur et du pont dynamométrique. Selon l'invention, la bascule est munie d'un dispositif 50 relié à l'imprimante 38 par une voie 51 et ani interdit toute opération d'impression aussi longtemps que n'est pas atteint un équi- libre stable. le dispositif 50 est relié par une voie 17a au convertisseur 16, par une voie 52 à la base de temps 18, par une voie 53 à la logique de commande 22 et par une voie 54 à chacune des décades de comptage 23-26. Comme montré sur la figure 2, le dispositif 50 comprend des mémoires secondaires 6012 602, 603, 604 reliées aux mémoires primaires des décades 23-26 et des compteurs secondaires 6i, 612, 613, 614 dont le premier étage 611, est décalé d'un échelon par rapport aux mémoires secondaires, de sorte que le contenu des compteurs secondaires est, par exemple, de 1000 lorsque celui des mémoires secondaires (identique à celui des mémoires primaires), est de 9ng. Les sorties 621, 622, 623, 624 (à quatre fils dans le cas d'un code DCE) des mémoires secondaires 60 forment les premières entrées, respectivement, de comparateurs à circuit "OU exclusif", 631, 632, 633, 634 dont les secondes entrées sont constituées par les sorties 641-644 des compteurs secondaires 61. les sorties 651, 652, 653, 654 des comparateurs sont reliées à un dispositif monostable 66 dont le temps d'ouverture est de deux échelons de mesure, un échelon de mesure désignant, dans la terminologie usuelle des instruments de pesage, le rapport de la portée maximale de la bascule au nombre de ?Tpoints1, de mesure. La sortie 67 du mono stable est reliée à une première porte 68 et à une seconde porte 69 sur lesquelles est propre à être appliquée, par une voie 70, une impulsion étroite de fin de cycle de comptage (de l'ordre de 500 nanosecondes) issue du convertisseur 16. La sortie 71 de la porte 68 est reliée à un second monostable 72, ayant un temps d'ouverture de cinq cycles de comptage et dont la sortie 73 autorise le fonctionnement de ltimnrimante 38, tandis que la sortie 74 de la porte 69 aboutit, d'une part, à une voie 75 interdisant le fonctionnement de l'imprimante 38 et, d'autre part, une vole @@ de remise à zéro des mémoires secondaires 60. Le fonetionnement de la bascule est le suivant : Lersqu'une charge est aptliquée sur le pont dynamométrique, celui est déséquilibré et une tension apparaît à ses bornes 14, 15. Après amplification linéaire par l'intermédiaire d'amplificateurs que comprend le onvertisseur 16, ladite tension courge un intégrateur à double rampe dudit convertisseur pendant un temps constant de, par exemple, 200 millisecondes. h la fin de cet lnter- valle de temps, l'intégrateur est déchargé, par une tension de ré férence de signe contraire a la tension amplifiée et, au cours de la décharge dont la durée est directement fonction de la force exercée sur le pont dynamométrique, les impulsions à fréquence fixe issues de la base de temps 18 sont comptées par l'intermédiaire de la logique de commande 22 dans les décades 23-26 d'où, après entrée dans les mémoires principales associées à ces compteurs à la fin de chaque cycle, elles sont traduites numériquement pour affichage sur le dispositif de visualisation 36. Pour la détermination de l'équilibre, qui conditionne l'autorisation d'impression sur l'imprimante 38, la valeur mesurée a chaque cycle de pesage n est également mise en mémoire dans les dispositifs 60. Au cycle de pesage de rang n+1, les impulsions issues de la base de temps 18 sont également acheminées vers les compteurs secondaires 61 et, la valeur en mémoire dans les dispositifs 60 est constamment comparée à celle comptée dans les compteurs 61 par les circuits "OU exclusif" 63. En cas de coïncidence de la valeur contenue dans les mémoires 6G et de celle comptée par les compteurs secondaires 61, les circuits "OU exclusif", 63, déclenchent l'ou- verture du monostable 66 qui, pendant son temps de basculement égal à deux échelons de mesure, ferme la porte 68 sur laquelle est également appliquée, à la fin du cycle de rang n+1, l'impulsion étroite de fin de cycle issue du convertisseur 16.Si cette impulsion étroite est arrêtée par la porte 68, c'est-à-dire si ladite impulsion apparait dans le temps de basculement du monostable 66, la valeur de la pesée du cycle n+1 est égale à la valeur de pesée du cycle de rang n à plus ou moins vn échelon près.En effet, la coincldence détectée par les comparateurs 63 entre le contenu des mémoires 60, -qui est ai @ celui de la valeur mesurée au cours du cycle de rang n-, et le contenu des compteurs 61 préposftionnés à un échelon d'avance a pour conséquence que le monostable 66 est déclenché depuis une valeur inférieure d'un échelon à celle des mémoires 60 jusqu'à une valeur supérieure d'un échelon à la valeur des mémoires 60 puisque le temps de basculement du mono stable est de deux échelons. Si l'on admet que l'équilibre stable de la bascule est atteint lorsque deux valeurs de pesée successives ne diffèrent entre elles que d'un échelon, alors l'apparition de l'imnulsion de fin de comptage pendant la durée de basculement du mono stable 66 signifie bien que deux pesées successives ne diffèrent pas entre elles de plus ou moins un échelon. Lorsqu'il en est ainsi, et à titre de sécurité, le processus de comparaison est à nouveau exécuté sur cinq cycles successifs, définis par le temps de basculement du monostable 72. Si, pour ces cinq cycles successifs, les valeurs de pesée de deux mesures successives ne diffèrent pas entre elles de plus ou moins un échelon, un signal est acheminé sur la voie 73 autorisant la prise en compte de la dernière des valeurs de mesure pour son impression, ou pour son traitement par une machine calculatrice, ou analogue. Lorsque, par contre, ltimpulsion étroite de fin de cycle de comptage du cycle de rang n+l appliquée sur la voie 70 traverse les portes 68 et 69, c'est-à-dire apparat en dehors du temps de basculement du monostable 66, ceci traduit que les valeurs de deux pesées successives diffèrent entre elles de plus ou moins un échelon, ou encore que l'équilibre stable n'est pas atteint. Dans ce cas, l'autorisation de prise en compte du contenu des mémoires primaires ou secondaires ntest pas accordée et une information d'interdiction est acheminée par la voie 75, tandis aue par les voies 74 et 76 les mémoires secondaires 60 sont remises à zéro, les compteurs 61 étant remis simultanément à "+1". Au cycle suivant, de rang n+2, les mémoires 60 reçoivent le contenu de la dernière valeur de pesée mesurée et au cycle de rang n+3, le contenu des mémoires 60 est à nouveau comparé à celui des compteurs 61. En cas de coincidence et apparition de l'impul- sion étroite de fin de cycle au cours du basculement du mono stable 66, c'est le processus d'autorisation de prise en compte des informations qui est rendu opératoire, tandis cuve, en cas de non coïncidence ou de non apparition de l'impulsion étroite de fin de cycle au cours du basculement du monostable 66, une nouvelle remise à zéro des mémoires 60 est effectuée suivie d'un processus analogue celui défini immédiatement ci-dessus. REVENDICATIONS Bascule électronique comportant un dispositif mesureur de charge constitué par un OU plusieurs dynamomètres à Jauge d contrainte, et un dispositif indicateur numérique oui traduit sur des moyens d'affichage la valeur du signal électrique délivré par les jauges de contrainte, ledit indicateur comportant entre des moyens de commande d'imprimante ainsi que, le cas échéant, des moyens de liaison à d'autres dispositifs de visualisation ou de traitement d'information, caractérisée en ce aune, ocur la détermination de l'équilibre, elle comprend des compteurs et mémoires primaires de la valeur de pesée mesurée, des mémoires et compteurs secondaires, les compteurs secondaires étant décalés d'un échelon de mesure de poids par rapport aux compteurs primaires, et des moyens de comparateur dont la sortie commande un circuit logique qui n'autorise la prise en compte de l'information de pesée contenue dans les mémoires primaires que si les valeurs de pesée dlun nombre prédéterminé de cycles de mesure successifs ne diffèrent pas entre elles de plus ou moins un échelon de mesure. 2. Bascule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de comparateur, constitués nar des circuits "OU exclusif", ont leurs entrées reliées aux mémoires secondaires, d'une part, et aux compteurs secondaires, d'autre part, la sortie desdits moyens commandant, en cas de détection de coincidence, le déclenchement d'un monostable dont le temps d1ou- verture est de deux échelons 3.Bascule selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif monostable est suivi par au moins une porte dont une entrée est propre à recevoir une impulsion étroite de fin de cycle de comptage et dont la sortie, lorsque l'impulsion de fin de cycle de comptage est reçue en deors du temps de basculement du monostable, commande d'une part l'interdiction de prise en compte de l'information de pesée contenue dans les mémoires primaires et, d'autre part, provoque la remise à zéro des mémoires secondaires, tandis que l'apparition de l'impulsion de fin de cycle de comptage au cours de la durée de basculement du monosta- ble, traduisant l'égalité à plus ou moins un échelon près de deux valeurs de pesée successives, autorise la prise en compte de l'information de pesée contenue dans les mémoires primaires à la suite d'un nombre prédéterminé de cycles de pesage pour lesquels deux valeurs consécutives @e diffèrent pas entre elles de plus ou m@ins un échelon de pesée.