Brevet FR2430043A1 — publié le 19800125

La présente invention a pour objet un intégrateur de précision à sorties incrémentales et plus particulièrement un intégrateur comprenant un amplificateur opérationnel monté en intégrateur sommateur analogique qui effectue une somme de courants I1 et I2 à l'entrée de l'intégrateur. La présente invention s'applique particulièrement aux intégrateurs dans lesquels le courant I2 peut résulter de la connection d'une résistance R2 à un générateur de tensions symétriques de référence (Vr-) ; (Vr+) par l'intermédiaire de deux interrupteurs (fig. 1) ; la sortie de l'intégrateur analogique (point S) étant connectée d'une part, à un inverseur par l'intermédiaire d'une bascule donnant le signe de la tension de sortie, et d'autre part, à un détecteur de niveau par l'intermédiaire d'un redresseur à double alternance, ledit détecteur commandant un circuit monostable relié à chacun des deux interrupteurs par l'intermédiaire de l'inverseur, ayant pour effet de délivrer à travers la résistance R2 des quantités d'électricité calibrées suivant la formule ss Q = 12 ht avec I2 = constante ou AQ = Vr + x R2 La principale difficulté de réalisation des intégrateurs à sorties incrémentales connus réside en ce que, la quantité d'électricité est généralement définie par une impulsion de courant calibré en intensité et en durée. Un autre inconvénient du montage connu est de nécessiter deux tensions de références symétriques et ajustées. Un autre inconvénient des montages connus de ce type réside dans leur sensibilité d'une part, à la vitesse de commutation et d'autre part, à la résistance de conduction parasite des interrupteurs. L'intégrateur de précision à sorties incrémentales selon la présente invention supprime l'ensemble de ces inconvénients. Dans ce nouvel intégrateur le courant I2 est obtenu par la décharge d'une capacité C2. On va maintenant décrire la figure du mode de réalisation préférentiel de la présente invention donnée à titre d'exemple non limitatif. Les figures 1 et 2 de la planche unique de dessins joints représentent respectivement un circuit d'intégrateur connu (fig. 1) et l'intégra- teur de précision selon la présente invention (fig.2). On voit sur la figure 1, un intégrateur de précision à sorties incrémentales du type comprenant : un amplificateur opérationnel monté en intégrateur, sommateur analogique qui effectue une somme de courants I1 et I2 à l'entrée de l'intégrateur (point A) ; le courant I2 pouvant résulter de la connection d'une résistance R2 à un générateur de tensions symétriques de référence (Vr-) ; (Vr+) par l'intermédiaire de deux interrupteurs (fig.l) la sortie de l'intégrateur analogique (point S) étant connectée d'une part, à un inverseur par l'intermédiaire d'une bascule donnant le signe de la tension de sortie, et d'autre part, à un détecteur de niveau par l'intermédiaire d'un redresseur à double alternance, ledit détecteur commandant un circuit monos table relié à chacun des deux interrupteurs par l'intermédiaire de l'inverseur, ayant pour effet de délivrer à travers la résistance R2 (fig.l précitée) des quantités d'électricité calibrées suivant la formule ssQ = 12 ht avec I2 = constante (1) ou tiQ Vr + At (2) R2 Dans l'intégrateur de précision selon la présente invention (fig. 2) le courant I2 est obtenu par la décharge d'une capacité C2, et le générateur de tensions symétriques de référence (Vr-) ; (Vr+) est remplacé par un générateur de tension simple Vr. Par ailleurs, des interrupteurs doubles de charge et de décharge sont prévus, reliés en parallèle à la capacité C2. L'interrupteur de charge précité est commandé directement par un circuit monostable et l'inverseur précité commande lesdits interrupteurs de décharge. Comme précédemment, la sortie de l'intégrateur analogique (point S) est connectée à l'inverseur par l'intermédiaire d'une bascule donnant le signe de la tension de sortie, et d'autre part, à un détecteur de niveau par l'intermédiaire d'un redresseur à double alternance, ledit détecteur commandant le circuit monostable précité. Nous allons maintenant décrire le mode de fonctionnement de l'intégrateur de précision proposé. Dans le cas général un intégrateur à sorties incrémentales comprend un intégrateur analogique dont la tension de sortie (S) est asservie, par une boucle supplémentaire de contre réaction, de façon à rester entre deux valeurs limites arbitraires -SD et +SD : -SD # S # SD. SD est le seuil du détecteur de niveau. Tant que la tension de sortie de l'intégrateur analogique (S) est comprise entre les limites -SD et +S les deux interrupteurs sont ou D verts (fig. 1) et le courant I2 est nul. Lorsque la tension (S) atteint l'une des limites -SD +S sous D l'effet du courant I1, le détecteur de niveau commande le monostable qui ferme immédiatement un interrupteur pendant une durée définie très précise. L'interrupteur commandé est déterminé en fonction du signe de la tension S, de façon à ramener celle-ci vers zéro. L'impulsion issue du monostable est reliée à l'une des sorties correspondantes S1 ou S2. Dans l'intégrateur de précision selon l'invention (fig. 2), quand la tension de sortie de l'intégrateur analogique (S) est comprise entre les limites -SD +SD précitées, l'interrupteur double de charge est fermé et les interrupteurs doubles de décharge ouverts. La capacité C2 est donc chargée à la tension de référence Vr, toujours dans le meme sens. Comme dans le cas précédent, quand S = + S , le détecteur de niveau commande un monostable ; celui-ci ouvre l'interrupteur double de charge de la capacité C2 et ferme les interrupteurs doubles de décharge. L'interrupteur double de décharge commandé est déterminé en fonction du signe de la tension S de façon à ramener celle-ci vers zéro. L'impulsion de commande de décharge issue du monostable (ligne 3) est reliée à l'une des sorties S 1 ou S2 en fonction de la posi- tion de l'inverseur. Signalons finalement un autre avantage industriel, non évident, de l'intégrateur de précision, selon la présente invention, est de per mettre l'emploi d'un circuit monostable à large tolérance, ce qui n'était pas possible dans le montage connu précité, qui exige un circuit monostable à tolérance étroite. Les domaines d'utilisation d'un intégrateur de ce type sont multiples. On l'utilise notamment dans l'aéronautique pour numériser la sortie d'un accéléromètre à rappel asservi (Technique Strap Down). REVENDICATIONS 1 ) Intégrateur de précision à sorties incrémentales du type comprenant : un amplificateur opérationnel monté en intégrateur, sommateur analogique qui effectue une somme de courants I1 et I2 à l'entrée de l'intégrateur (point A) ; le courant 12 pouvant résulter de la connection d'une résistance R2 à un générateur de tensions symétriques de référence (Vr-) ; (Vr+) par l'intermédiaire de deux interrupteurs (fig. ; la sortie de l'intégrateur analogique (point S) étant connectée d'une part, à un inverseur par l'intermédiaire d'une bascule donnant le signe de la tension de sortie, et d'autre part, à un détecteur de niveau par l'intermédiaire d'un redresseur à double alternance, ledit détecteur commandant un circuit mono stable relié à chacun des deux i nterrupteurs par l'intermédiaire de l'inverseur, ayant pour effet de délivrer à travers la résistance R2 (fig. 1 précitée) des quantités d'électricité calibrées suivant la formule #Q = I2 #t avec I2 = constante (1) ou AQ = Vr + x t (2) R2 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de stockage quantifié d'électricité par la capacité Cz > à l'aide d'un interrupteur double de charge, les quantités d'électricité étant délivrées au moyen de l'un des deux interrupteurs doubles de décharge > ce qui a pour effet que le courant de décharge de la capacité C2 est un courant I2 équilibrant le courant quel que soit le sens de celui-ci. 2") Intégrateur de précision selon la revendication 1. dans lequel l'interrupteur de charge précité est commandé directement par un circuit monostable et en ce que l'inverseur précité commande lesdits interrupteurs de décharge, ce qui a pour effet de délivrer des quantités d'électricité suivant la formule : = C2 Vr (3) supprimant ainsi les conditions exitées par les formules (1) et (2), dont le calibrage est plus difficile à obtenir. lesdits interrupteurs de décharge, ce qui a pour effet de délivrer des quantités d'électricité suivant la formule : #Q = C2 Vr (3) supprimant ainsi les conditions exigées par les formules (1) et (2), dont le calibrage est plus difficile à obtenir.