Brevet FR2315727A1 — publié le 19770121

L'invention se rapporte aux simulateurs analogiques et, plus particulièrement, à des simulateurs analogiques élec*roni- ques associés à un dispositif de visualisation et destines à l'enseignement. Compte tenu du nombre élevé des programmes que ce genre dtappareil doit traiter pour présenter un intéret pédagogique réel, il serait souhaitable que les connexions entre opérateurs qui définissent les différents programmes puissent être effectuées de manière instantanée et sans intervention technique de l'usager, c'est-à-dire sans que I'usager doive par exemple, pour chaque programme, effectuer lui-même des cablages entre opérai teurs, ou meme modifier les connexions sur un panneau de programme mation embrochable de type classique. L'invention propose de résoudre ce problème d'établis sement instantané de connexions variables entre opérateurs analogiques en faisant coopérer un jeu de cartes de programmes réalisées, au moyen de la technique des circuits imprimés, sous la forme de matrices de conducteurs croisés raccordes à des bornes d'entrée et de sortie disposées sur un cSté de chaque carte, avec un ou plusieurs connecteurs du type dit à force dpinsertion nulles. II convient de souligner que le problème défini ciZ dessus présente un certain nombre de difficultés, qui le distin- guent des problèmes habituels d'établissement instantané de connexions variables. Des matrices de conducteurs croisés, avec ou sans diodes aux points de croisement, sont couramment utilisées pour la programmation de liaisons entre circuits logiques. Comme les signaux qui interviennent dans ces circuits véhiculent une information qui ne dépend que de leur niveau logique, 0 ou 1, de larges variations des résistances de contact sont tolérées. En outre, la matrice est fixée en permanence à l'appareil, la liai son entre ses bornes et les circuits logiques étant établie une fois pour toutes et aucun connecteur n'étant nécessaire. Le programme, qui sera répété un grand nombre de fois successives, est établi au moyen de "straps" reliant les points de croisement appropriés, ces straps pouvant etre déplaces dans les cas relativement rares où le programme devra etre modifié. Cette conception est à l'opposé de celle de l'invention, selon laquelle un jeu de cartes, définissant chacune un programme distinct fixé une fois pour toutes au moyen de liaisons perma- nentes entre certains points de croisement, est associé à l'ap- pareil. Comme chaque programme devra Qtre exécuté un grand nom- bre de fois, mais intercalé avec d'autres, il est nécessaire que chaque carte puisse être insérée de marnière instantanee dans un connecteur fixé à l'appareil.Les connecteurs d'usage courant ne peuvent supporter sans deterioration des contacts plus de quelques centaines d'insertions Dans l'application envisagée, il convient de prevoir plusieurs milliers de manoeuvres, sans que la pression de con- tact soit sensiblement alte're'e, la résistance de contact devant être très faible et conservée avec précision, puisque les signaux à transmettre sont du type analogique. L'application nouvelle de la technique, connue en soi, des matrices à conducteurs croisés, utilisée ici en signaux analogiques en associant un jeu de cartes de programmes à des connecteurs à force d'insertion nulle, utilisés ici de façon nou- velle pour relier entre elles les entrées et les sorties de telZ les cartes, a permis de résoudre ce problème posé, de manière fiable et particulièrement peu onéreuse, ce qui permettra à l'u- sagr de disposer de plusieurs dizaines de programmes différents, la mise en place des connexions définissant un programme stef- fectuant par simple insertion d'une carte dans l'appareil. Les diverses particularités, ainsi que les avantages de l'invention apparattront clairement à laide de la description ci-après. Au dessin annexé Les figures 1 et 2 représentent les deux faces d'une carte de programme la figure 3 est une vue schématique, en plan, d'une carte et des deux connecteurs dans laquelle elle s-insère ; la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 les figures 5 et 6 sont des schémas explicatifs du fonctionnement du connecteur ; et la figure 7 représente une carte de programmation uni- vers elle. La matrice de connexion représentée aux figures 1 et 2 est une carte ayant des dimensions qui en rendent la manipulation facile et l'encombrement acceptable (carré dune vingtaine de centimètres de coté par exemple). Sur un support isolant rigide sont réalisés, par la technique des circuits imprimés, des con- ducteurs reliés a des bornes d'entrée E sur une face, â des bornes de sortie S sur l'autre. A titre d'exemple, on a prevu 76 bornes E sur chaque face, reparties en deux groupes de 38 bornes réalisées sous la forme de traits métallisés perpendiculaires à l'un des cotés de la carte. La moitié des lignes métallisées constituant les conZ ducteurs est raccordée à un groupe de bornes, l'autre moitie étant raccordée à l'autre groupe. Cette disposition n'est pas limitative. Il n'est pas pour tous les programmes, nécessaire de disposer de 76 conducteurs et, à la figure 2, on voit que toutes les bornes ne sont pas utilisées. Les conducteurs disposés sur une face sont avantageuse~ ment perpendiculaires aux conducteurs disposés sur l'autre face, de façon à constituer une matrice. Il suffit alors, pour établir une liaison électrique entre l'entrée E et la sortie S2 par exemple, de relier les conducteurs correspondants, se qui est avan- tageusement obtenu au moyen d'une perforation métallisée.Ces perforations sont effectuées aux points de croisement adéquats de la matrice, en fonction des connexions requises dans le pro- gramme considéré La carte ainsi préparée est recouverte d'une peinture qui isole les conducteurs vis à vis des courants parasites et supprime les risques de courts-circuits en cours de manipulation La couche protectrice peut recevoir un texte indicatif du pro- blème pour lequel la carte fournit le câblage approprie des ope raseurs du simulateur. A la figure 3, on a représente en i une carte de connexion introduite dans le simulateur. Elle est gardée par des glissieres 2-3 jusqu'à son insertion dans les fentes de deux connecteurs 4 et 5. Ceux-ci sont du type commercialisé par la société Amphénol sous le sigle ZIF ("Zero Insertion Force", c'est-à-dire à force d'insertion nulle). Le principe de fonctionnement d'un tel connecteur est le suivant = figures 5 et 6). Deux rangées de 38 la mes de contact en cantilever telles que 41-42 sont manoeuvrees par une tige à section rectangulaire 43 qui écarte leurs extrémités lorsqu'elle est en position ouverte (fig. 6). Dans cette position la tranche de la carte 1 a laquelle aboutissent les bornes E et S peut tire intro- duites ou enlevee sans effort entre les deux rangées de lames. En faisant tourner la tige d'un quart de tour (fig. 5) les lames viennent s'appliquer sur les bornes de la carte. Les extrémités opposees des lames (visibles en 41a a la figure 3) sortent du connecteur et permettent l'établissement de conne- xions avec les operateurs du simulateur par enroulement de l'ex- trémité des conducteurs. Dans ce type de connecteur, la tige de manoeuvre se termine habituellement par une fente destinée â la commande par tourne-vis. Dans le mode d'execution décrit, ces tiges de manoeuvre ont éte remplacées par une tige unique 44, qui assure la commande des deux connecteurs, au moyen d'un bouton moleté 45. Les connecteurs sont fixés au btti du simulateur et une came 46, montée sur la tige 44 dans 11 intervalle qui sépare les deux connecteurs montés bout a bout1 est agencée pour venir empêcher l'introduction de la carte 1 dans les fentes des connecteurs lorsque ceux-ci sont en position fermée, Cette came est visibles en trait plein dans la posiez tion ouverte des connecteurs, on pointilles dans la position fermée, a la figure 4. Pour augmenter le nombre des programmes , il est possigle, par un choix convenable des liaisons entre opérateurs, de faire figurer deux programmes differents sur eertaines des car- tes, les entrées se faisant sur le recto pour l'un des programme mes, sur le verso pour l'autre. Il faut, bien entendu, que ces deux programmes n'utilisent pas les mêmes entées ou sorties d'opérateurs. I1 est bien évident gulun ensemble de connexions étant établi avec les entrees au recto et les sorties au verso, si lXon retourne la carte, les connecteurs etant restes dans la même position, un nouvel ensemble de connexions sera établi : on peut s'arranger, dans certains cas, pour que chacun de ces deux ensembles de connexions définisse un programme. Dans certaines circonstances, il est souhaitable que l'usager puisse établir un programme non prévu dans le jeu de cartes1 et le modifier au besoin. A cet effet, il est prévu une carte de programmation universelle {figure 7). Sur chaque faces 76 conducteurs imprimés aboutissent a des bornes E ou S. Les conducteurs des deux faces ne sont pas croisés. La carte comprend une première partie ta qui s1 insère dans le simulateur jusqu'à la ligne en pointilles, prolongée par une seconde partie plus large lb dans laquelle toutes les entrées et les sorties des opérateurs du simulateur sont matérialisées par des douilles respectivement reliées aux conducteurs imprimés au recto et au verso de la carte. On dispose de préférence les douilles dsentrée et de sortie correspondant a un opérateur déterminé autour d'un symbole (par exemple un triangle) inscrit sur la carte et contenant un signe d'identification de ltopérateur. La liaison entre deux bornes E et S s'effectue au moyen de deux fiches introduites dans les douilles correspondantes et reliées entre elles par un conducteur souple. Il va de soi que diverses modifications pourront etre apportées aux dispositifs décrits et représentés, sans de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion des opérateurs d'un simulateur analogique , caractérisé en ce qu'il comprend un jeu de cartes de programmes, réalisées, au moyen de la technique des circuits imprimés, sous la forme de matrices de conducteurs croisés rac- cordés a des bornes d'entrée et de sortie disposées sur un côté de chaque carte, chaque carte étant agencee pour être introduite de façon amovible dans la fente d1au moins un connecteur du type dit "à force d'insertion nulle1, fixé au bati du simulateur. 2. Dispositif de connexion selon la revendication 1, caracté~ risé en ce que chaque programme est fixé, sur la carte corresZ pondante, au moyen de trous métallises établissant des liaisons entre les couples de conducteurs appropries, à leurs points de croisement 3.Dispositif de connexion selon la revendication i, caracté- risé en ce que les conducteurs raccordés aux bornes dXentrée forment deux groupes de conducteurs parallèles imprimés sur une face de chaque carte, les conducteurs raccordés aux bornes de sortie1 perpendiculaires aux précédents, formant deux groupes imprimes sur l'autre face, deux connecteurs du type à force d'insertion nulle étant montés bout a bout sur le bati-du simulateur de façon à recevoir la tranche de la carte à laquelle aboutissent lesdites bornes, ces deux connecteurs ayant une tige de manoeuvre commune munie d'un organe de commande manuelle. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite carte est guidée par des glissières lors de son introduc- tion dans les fentes des connecteurs, un organe rotatif, monté sur ladite tige de manoeuvre 5 empêchant cette introduction lors- que lesdits connecteurs sont en position fermée. 5. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3s caractérisé par un enrobage protecteur des deux faces des cartes munies de leurs conducteurs, apte à recevoir des textes indicatifs du proZ gramme. 6. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par une carte de programmation universelle munie sur un coté de bornes d'entrée et de sortie aptes à cooperer avec lesdits connec- teurs et portant, imprimés sur chaque face, des conducteurs non croisés aboutissant chacun à une douillet la liaison entre une borne d'entrée et une borne de sortie quelconques s'effectuant au moyen de deux fiches introduites dans les deux douilles corresw pondantes et reliées entre elles par un conducteur souple.