Brevet FR2289890A1 — publié le 19760528

La présente Invention est relative à la réalisation , un dispositif éléctronique perméttant la lecture et/ou l'asservissement , d'une information Vitesse générée par un générateur de Hall extérieur , ce générateur étant manipulé par un disque amagnétique équipé d'aimants permanents d'une part , et d'autre part un second dispositif pérméttant la lecture et/ou l'asservissement à un Couple de renversement mesuré par une Jauge de contrainte éxtérieure a l'une ou l'autre de ces informations pouvant étre lue sur un indicateur Voltmétrique et/ou étre envoyée sur un dispositif de commande d'asservissement , ce dernier dispositif étant déja connu est employé à des fins d'asservissement vitesse Pour une meilleure c.ompréhension de l'invention l'on examinera un mode de réalisation , donné à titre d'exemple et représenté sur la Planche 1-3 Cette planche indique un mode de réalisation en coffret que nous décrivons ci-aprés ....... . Un commutateur général (09) permet la mise sous-tension de 1' installation et signale celle-ci par l'allumage du voyant (02) . Suivant la position du sélecteur (06) , l'appareil de mesure (04) est commuté pour éffectuer la lecture Vitesse (voyant-Ol & BR l'indicateur (04) . Un sélécteur (II) commute la fonction assérvissement soit sur la tension de consigne Vitesse (IO) ou la tension de consigne Couple (I2) ces deux tensions de consigne étant ajustables et choisies à une valeur pré-réglées.par la position des pôtentiométres. . Un commutateur (08) permet de mettre en/hors service les bornes X & Y , pouvant alimenter en option , un Traçeur de courbes X-Y où Y.f(T) perméttant de traçer la courbe Couple/vitesse ou Vitesse en fonction du temps. . Un potentiométre (I3) permet d'ajuster d'autre part et régler le point -0- de l'Indicateur de Couple . Quatre presse-étoupes (I4 à I7) permettent d'alimenter en tension le coffret de commande , et de prélever les tensions issues des points de mesure , d'envoyer sur le dispositif à asservir le courant variable nécéssaire L'intérieur de ce coffret reçoit les organes éléctroniques de controle , d'asservissement 5 de commutation tels que décrits sur les Planches II-3 & III-3 du descriptif. La planche II-3 décrit le dispositif suivant l'invention capable de fournir à partir d'un générateur de Hall éxtérieur manipulé par un disque amagnétique équipé d'aimants permanents , une tension redréssée , proportionnelle à la vitesse de rotation d'une machine tournante déja connue. Le générateur de Hall (09-IO) reçoit d'une part une tension d'excitation à courant constant (09) issue d'un générateur à I.constant par les bornes (08-), dont le réglage de courant s'effec- tue par la combinaison potentiométre/diode Zener (06) régulant- le courant d'un circuit intégré (05) chargé à la sortie par un montage à transistor (07) le tout étant alimenté par une source de courant continu délivrée par un pont redresseur alimenté en courant par le secondaire (02) d'un transfo (OI). Ce générateur de Hall, délivre au passage des aimants permanents ,par effet de proximité , une tension de Hall alternative injectée en (14) dans le circuit de mesure de l'information Vitesse, ce circuit étant constitué par un amplicateur différentiel inversant les alternances négatives par 2 résistances ajustables et diodes inverses (I2), le signal ainsi redréssé sans seuil,étant envoyé dans un amplificateur intégré de gain=I0 , pour sortir une tension logique proportionnelle de 5 volts. L'ensemble de mesure ainsi constitué étant alimenté par une source double réguléé en tension par 2 dispositifs (04) alimentés par un pont redresseur dont l'alimentation alternative est four nie par le secondaire (03) d'un transfo (OI). La sortie de tension variable (I5) est acheminée au sétec- teur (05) de la planche I-3, ainsi qu'au sélecteur (11) de cette méme planche ou cette tension variable d'information Vitesse sera envoyée ou non sur l'ensemble d'asservissement déja connu. La planche III-3 décrit suivant l'invention le dispositif capable de convertir une variation de résistance d'une Jauge de contrainte en une information éléctrique proportionnelle. Cette Jauge de. contrainte est dans tous les cas extérieure au dispositif de commande suivant l'invention et permettra la mesure d'un Couple de renversement par un procédé déja çonnu consistant en l'association en opposition d'une Jauge de contrainte mise en pré-charge à 50% , par un ressort antagoniste. Les variations de résistance de cette Jauge, seront converties en variations de tension en alimentant celle-ci en courant constant par une adaptation aux bornes (08) de la P1.II-3 Tel que décrit sur la planche III-3, une Jauge en précharge à 50 % génère une tension alternative (37) suivant le sens de la mesure de Couple de renversement, la partie positive où négative de l'information est acheminée vers un amplificateur différentiel (36) transformant les alternances négatives en alternances positives, sans effet de seuil, par un dispositif double (35) à résistances d'équilibrage et diodes montées tête-bêche. Le signal ainsi redressé est envoyé dans un amplificateur différentiel (33) de gain = 20, le réglage de ce gain étant effectué par le potentiomètre d'équilibrage (34). Un potentiomètre ajustable (32) commandé par le bouton (13) de la planche I-3, permet d'ajuster au mieux le gain en fin d'échelle de l'indicateur (04) de la même planche. Les amplificateurs différentiels (36 & 33) sont alimentés à partir de deux sources de tensions stabilisées en opposition, dont la régulation s'effectue par diodes Zener et transistors en (27) et (28), les tensions continues nécessaires sont issues d' un redresseur en pont, alimenté en courant alternatif par le secondaire à prise médiane (24) du transfo. d'alimentation (21). La sortie du potentiomètre ajustable (32) est envoyée à un amplificateur (26) à alimentation stabilisée incorporée et limitation de I par le potentiomètre (29) et shunt (30), cet amplificateur étant luimême alimenté en courant continu par un redresseur et condensateur de filtrage dont l'alimentation alternative est fournie par le secondaire (23) du transformateur (21). Cet amplificateur régulé linéaire fonctionnant en trig gel de Schmitt injectera dans le convertisseur U/I (25) un courant proportionnel aux variations de tension produites par (37) l'alimentation du convertisseur U/I travaillant en Darlington est fournie par un pont redresseur et condensateur de filtrage dont la tension alternative est générée par le secondaire (22) du transfo. (21) alimentant entièrement le module de la Pig. 3. La sortie du convertisseur U/I est envoyée sur un limitateur (31) et acheminée sur les bornes (39) doublées en (38) pour une extension d'utilisation. La sortie de tension proportionnelle à l'information de mesure de Couple de renversement issue de (39) sera envoyée d'une part au sélecteur (07) de la planche I-3, et également au sélecteur (11) de cette même planche ou cette tension variable d'information Couple sera commutée ou non sur un asservissement connu. Nous rappelons pour mémoire le principe déjà connu d'un dispositif d'asservissement employé en asservissement vitesse, mais susceptible d'être employé avec tout autre paramètre physique variable converti en information électrique proportionnelle. Un circuit L/C reçoit l'information sélectionnée (Vitesse ou Couple) à partir du sélecteur d'asservissement (11-Pl. 1-3). Ce même sélecteur met en service le potentiomètre de consigne intéressé (10) pour asservissement Vitesse où (12) pour asservissement Couple. . Ces deux informations sont comparées dans un comparateur différentiel + amplificateur d'erreur suivi d'un multiplicateur de tension venant injecter le signal produit sur une porte. . Ce dispositif à porte commandant l'entrée d'un préamplificateur linéaire à régulation carrée (limitations de I & U) ce préamplificateur venant asservir d'une manière proportionnelle un convertisseur U/I à Darlington venant assurer la commande de l'élément selfique employé, et également son asservissement en Vitesse ou en Couple suivant le circuit de mesure commuté. Les dispositifs employés, suivant l'invention permettront de lire les Vitesses ou les Couples avec commutation de sensibilité, d'asservir en Vitesse ou en Couple avec des tarages différents des points de consigne affichés en référence, si nécessaire, des matériels où la mesure de Vitesse se fait à partir d'un Générateur de Hall manipulé magnétiquement, et où la mesure de Couple se fait à partir d'une Jauge de contrainte en général en pré-charge à 50 % par un dispositif antagoniste à ressort de contrainte. De tels dispositifs sont déjà connus et nous Ies enumérons brievement... Freins Tachymétriques/Dynamométriques électromagnétiques à dispositif à poudre. . Freins Tachymétriques/Dynamométriques électromagnétiques à courants de Foucault. . Freins Tachymétriques/Dynamométriques électromagnétiques mixtes (Courants de Foucault + Frein à poudre). . Table de mesure de Couple de renversement, associée à un dispositif tachymétrique à effet Hall...etc... REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant la réalisation d'ensembles électroniques de lecture et/ou d'asservissement d'une information Vitesse générée par un Générateur de Hall extérieur, manipulé par un dispositif magnétique d'une part, et d'autre part par un second ensemble électronique permettant la lecture et/ou l'asservissement à un Couple de renversement, mesuré par une Jauge de contrainte extérieure mise en pré-charge à 50 %, l'une ou l'autre de ces informations pouvant d'une part être lues sur un Indicateur Voltmétrique, et d'autre part être envoyées à fin d'asservissement sur un dispositif de commande déjà connu et employé à des fins d'asservissement d'un phénomène physique- converti en informations électriques proportionnelles. 2. Dispositif suivant la Revendication 1, où le matériel tel que décrit suivant l'invention sera de préférence réalisé en Coffret portant sur la face avant les organes de signalisation, de commande, et sur une face latérale les dispositifs de mise soustension et de commutation, sans que cette réalisation préférentielle puisse être considérée comme le seul mode de réalisation possible. 3. Dispositifs suivant les Revendications I & 2 ou... . 1 commutateur latéral met sous-tension l'installation et signale celle-ci par un l'allumage d'un voyant en façade. . 1 Inverseur central commute la lecture Vitesse ou Couple sur 2 sélecteurs de sensibilité, achemine la voie commutée sur l'indicateur Voltmétrique et signale celle-ci par l'allumage du voyant de signalisation correspondant. . 1 second inverseur central commute l'information Couple ou Vitesse sur l'un ou l'autre des potentiomètres de consigne correspondants et achemine l'information sélectionnée sur le dispositif unique d'asservissement Couple ou Vitesse. . Complémentairement, un second commutateur latéral met en/hors service ceci d'une manière optionnelle, la commutation à un traceur xy, pouvant travailler en y(f) T. 4. Dispositif suivant la Revendication 1 , où le généra teur de Hall sera excité par une source de courant à I constant et générera une tension de Hall alternative, dont l'alternance négative sera inversée sans effet de seuil, et amplifiée dans un rapport ajustable de 10 pour obtenir une information proportionnelle à la Vitesse d'un niveau maximal de 5 Volts. 5. Dispositif suivant la Revendication 1, où l'information Couple sera obtenue par une Jauge de contrainte extérieure, mise en pré-charge à 50 % par un dispositif antagoniste à ressort et où les variations de résistances de la Jauge seront converties en variations de tension par une alimentation à I constant délivrant ainsi une variation pouvant être de polarité inversée suivant le sens de mesure de l'information Couple, cette tension à alternance inversée étant redressée sans effet de seuil et amplifiée dans un rapport ajustable de 20 pour obtenir une information proportionnelle au Couple d'un niveau maximal de 10 Volts, quel que soit le sens de la mesure. 6. Dispositif suivant les Revendications 1 & 2 où l'information sélectionnée (Vitesse ou Couple) est envoyée -sur un amplificateur déjà connu par un circuit L/C suivi d'un comparateur de point de consigne, multiplicateur de tension d'erreur, après multiplication de tension, l'information est injectée dans une porte conditionnant l'entrée du signal dans un pré-amplificateur à limitation de I, suivi d'un convertisseur de puissance à montage Darlington effectuant une conversion Tension/Courant proportionnelle à l'information variable reçue. 7. Dispositif suivant la Revendication 6, permettant 1' asservissement en Vitesse ou en Couple d'appareils déjà connus tels que Freins Tachymétriques/Dynamométriques à poudre, à Courants de Foucault-, mixtes (à poudre + courants de Foucault) et en position lecture informations des Tables de mesure de Couple de renversement associées à un générateur de Hall et à un calculateur de puissance.