Brevet FR2442431A1 — publié le 19800620

Différents types de capteurs industriels connus sont obligatoirement ou avantageusement alimentées par une source de tension alternative. De tels capteurs sont utilisés couramment dans la mesure des poids de matière en trémie. Le signal issu du capteur, après modification due à la grandeur physique mesurée, est une fraction du signal d'alimentation. II est en général nécessaire de transformer ce signal alternatif en tension continue pour lutilisa- tion dans les circuits de mesure ou de calcul situés à raval. La tension alternative d'alimentation est usuellement de forme sinusordale. La transformation du signal de sortie s'opère alors à l'aide de circuits de redressement connus, soit en valeur moyenne, soit en valeur de crête. Les circuits dialimentation et de redressement et les circuits auxiliaires de contrôle nécessaires à la précision constituent un ensemble assez complexe. Suivant llinvention lialimentation d'un capteur en tension alternative et la transformation en tension continue du signal de sortie est réalisée diune manière simple et précise. Suivant l'invention, le signal alternatif d'alimentation est une tension de forme trapbzordale à la valeur moyenne nulle. La période récurrence du signal et la raideur des flancs sont choisies compatibles avec la rapidité des composants. Divers moyens connus permettent de générer un tel signal trapézol-dal. Suivant l'invention, la tension trapézol-dale alimente un capteur de poids de matière contenue dans une trémie et le signal de sortie du capteur est une tension proportionnelle au poids. Suivant rrinvention, la tension trapézordale, dont liamplitude est proportionnelle à la vitesse, alimente un capteur de débit pondéral de matière passant sur un transporteur à bande et le signal de sortie du capteur est une tension proportionnelle au débit pondéral. Un dispositif suivant l'invention comporte un circuit électronique générateur d'un signal carré de commande de porte analogique servant à la détection du signal de sortie du capteur, alimenté en tension trapézordale. Le signal carré colhcide avec une partie seulement d'un palier sur deux du signal trapézordal. Llavantage en résultant est dréliminer du signal détecté les régimes transitoires des composants, situés dans la zone de changement de pente, cause dlimprécisions dans la mesure. Lorsque le signal trapézordal est obtenu par limitation diun signal en dents de scie, le positionnement correct du signal carré de commande de porte par rapport au palier est obtenu à raide diun circuit à seuil, dont le niveau de seuil est un peu supérieur au niveau de limitation. Lorsque le palier du signal trapézordal est obtenu par la coupure de la charge d'un intégrateur à l'aide d'une porte commandée par un signal carré, le positionnement du signal carré servant à la détection du signal de sortie du capteur est obtenu par une cellule à retard reliant le circuit générateur du signal carré de coupure de Iiintégrateur et le circuit générateur du signal carré servant à la détection. Cette cellule à retard supprime dans la détection les régimes transitoires situés en début de palier qui sont les plus gênants. Pour éviter que la cellule ne retarde la fin du signal carré servant à la détection par rapport à la fin du palier, ce qui nuirait à la précision, le retard peut être rendu dissymétrique. Un autre moyen consiste à prolonger la durée du palier jusqu'à la fin du signal carré servant à la détection. Les description suivantes se réfèrent aux dessins annexés qui représentent deux exemples de réalisation de llinvention sans aucun caractère limitatif. La figure 1 représente le schéma des liaisons entre différents circuits suivant l'invention appliquées à la mesure de poids de matière dans une trémie. La figure 2 représente le détail de réalisation de ces différents circuits. La figure 3 représente limage des signaux de sortie des circuits. Par convention, le signal de sortie du circuit 1,2 etc. est appelé signal 1,2, etc. La figure 4 représente le schéma de liaisons entre différents circuits suivant l'invention appliquées à la mesure du débit pondéral de matière passant sur un transporteur à bande. La figure 5 représente le détail de réalisation de ces différents circuits. La figure 6 représente Itimage des signaux de sortie des circuits. Par convention le signal de sortie du circuit 21,22, etc. est appelé signal 21, 22, etc. Le circuit 1 générateur de signaux carrés a sa sortie connectée à l'errée du circuit 2 générateur de signaux en dents de scie. La sortie du circuit 2 est connectée à rentrée du circuit 3 limiteur. La sortie du circuit 3 est connectée à l'entrée du circuit de puissance 4 qui alimente le capteur 11.La sortie du circuit 2 est aussi connectée à l'entrée du circuit à seuil 5. La sortie du circuit 5 est connectée aux entrées de commande des circuits de porte analogique 7 et 13. La sortie du circuit 4 est aussi connectée à l'entrée du circuit 6, adaptateur impédance. La sortie du circuit 6, par llintermédiaire du circuit de porte 7 est connectée au circuit mémoire ô. La sortie du circuit 8 est connectée à rentrée du circuit comparateur 9.A rentrée du circuit 9 est aussi appliquée la sortie du circuit 10 fournissant une tension de référence. La sortie du circuit 10 est aussi connectée à l'entrée seuil du circuit 5. La sortie du circuit 9 est connectée à l'entrée de correction du circuit 1. La sortie du capteur 1 1 est connectée à ventrée du circuit 12 adaptateur dfim- pédance. La sortie du circuit 12, par l'intermédiaire du circuit de porte 13 est connectée au circuit mémoire 14. La chape des circuits 6, 7, 8 est identique à la chape des circuits 12, 13, 14. Le signal carré 1 est transformé en dents de scie 2. Celui-ci est transformé par limitation en signal trapézordal 3. Ce signal est amplifié en puissance en signal 4 alternatif trapézordal à valeur moyenne nulle qui alimente suivant 11 invent ion le capteur 11. Le signal 5 de commande de porte colhcide partiellement avec un palier sur deux du signal trapézoldal 4 suivant Itinvention. Le signal 4 est transformé en signal tension continue 8 dont la valeur est égale à la valeur de crête du signal 4. Ce signal 8 est utilisé par les circuits de calcul situés à Raval du montage et non représentés. Le signal 8 est comparé à la référence 10. Le signal 9 modifie le signal 1 pour qu'il y ait constamment une proportion donnée entre les signaux 8 et 10. Le signal 11 issu du capteur, fraction du signal 4, est transformé en signal tension continue 14 dont la valeur est égale à la valeur de crête du signal 11. Ce signal 11 est donc fonction de la grandeur physique mesurée par le capteur et est utilisé par les circuits de calcul situés à laval du montage et non représentés. Le détecteur de rotation 21 est connecté au circuit 22 de mise en forme. La sortie du circuit 22 est connectée à l'entrée du circuit 23 émetteur de signal carré de commande de porte. La sortie du circuit 23 est connectée au circuit 24 générateur de signaux carrés de remise à zéro. Le circuit 26 fournissant un signal de référence a sa sortie connectée par ltinterrr,édiaire du circuit de porte analogique 28 à rentrée du circuit intégrateur 29. La sortie du circuit 29 est connectée à ltentrée du circuit mémoire 31 par llintermé- diaire du circuit 30 de porte analogique. La sortie du circuit 23 est aussi connectée à l'entrée de commande du circuit 30. La sortie du circuit 23 est aussi connectée au circuit inverseur 25. La sortie du circuit 25 est connectée à l'entrée de commande du circuit 28.La sortie du circuit 24 est connectée à llentre de remise à zéro du circuit 29. La sortie du circuit 31 est connectée au circuit intégrateur 32. La sortie du circuit 32 est connectée à l'entrée du circuit seuil 33. La sortie du circuit 33 est connectée à l'entrée du circuit 34 générateur de signaux carrés de commande de porte. La sortie du circuit 34 est connectée à llentrée du circuit 35 générateur de signaux carrés de remise à zéro. La sortie du circuit 35 est connectée à l'entrée de remise à zéro du circuit 34. La sortie du circuit 26 est aussi connectée à l'entrée de seuil du circuit 33. La sortie du circuit 26 St aussi connectée à l'entrée du circuit inverseur 27.La sortie du circuit 27 est connectée à l'entrée du circuit inté grateur 39 par l'intermédiaire du circuit de porte analogique 38. La sortie du circuit 39 est connectée à l'entrée du circuit mémoire 41 par l'intermédiaire du circuit de porte analogique 40. La sortie du circuit 34 est aussi connectée à rentrée de commande du circuit 40. La sortie du circuit34 est aussi connectée au circuit inverseur 36. La sortie du circuit 36 est connectée à l'entrée de commande du circuit 38. La sortie du circuit 35 est aussi connectée à l'entrée du circuit 37 de mise en forme de la décharge du circuit 39.La sortie du circuit 39 est aussi connectée à llentrée du circuit de puissance 4, identique au circuit 4 de la figure 1. Les divers circuits 6,7,8,9, 12,13,14 et le capteur 1 1 sont identiques aux circuits de la figure 1 portant les mêmes numéros.Les connections entre les dits circuits de la figure 4 sont elles-mames identiques aux connections correspondantes de la figure 1. La sortie du circuit 34 est aussi connectée à l'entrée du circuit à cellule à retard 42. La sortie du circuit 42 est connectée à Rentrée de commande du circuit 7 et à l'entrée de commande du circuit 13. La sortie du circuit 41 est connectée à Irentrée du circuit 9. La sortie du circuit 9 est connectée à une entrée de correction du circuit 34. Le signal 21 du détecteur, mis en forme par le circuit 22 est transformée en signal carré 23 relativement bref. La tension stabilisée 26 est transformée en signal rampe 29, la porte 28 étant fermée en l'absence du signal 25. Les signaux 23 et 25 apparaissent simultanément, 23 stoppe la rampe et crée un palier mis en mémoire par la porte 30. Le signal 24 succède au signal 23 avec un léger retard et remet à zéro le signal 29. Le signal 31 est une tension continue proportionnelle à la période de rotation. Le temps de montée du signal rampe 32 jusqu'au seuil défini par le signal 26 est inversement proportionnel à la tension du signal 31. La tension du palier du signal 39 est proportionnelle au temps de montée du signal 23 jusqulau seuil par le signal 26. Le signal 41 est une tension continue égale à la tension de palier du signal 39. Elle est inversement proportionnelle à la période de rotation, et proportionnelle à la vitesse. Le signal 4 est une tension alternative trapézordale à valeur moyenne nulle suivant l'invention. Le signal diouverture de porte 42 cothcide partiellement avec un palier sur deux du signal trapézordal suivant llinvention. Le signal 8 est une tension continue proportionnelle à la vitesse et est utilisé pour les circuits de calcul situés à l'aval et non représentés. Le signal 14 est une tension continue proportionnelle à la vitesse et à la grandeur physique mesurée par le capteur qui, dans Ifexemple est le poids par mètre. La tension du signal 14 est proportionnelle au débit pondéral de matière passant sur la bande. Le signal 14 est utilisé par les circuits de calcul situés à lWaval et non représentés. 1- Procédé de transformation du signal de sortie dgun capteur de grandeur physique alimenté en tension alternative, en une tension continue, caracté risé en ce que le signal d'alimentation du capteur est une tension alterna- tive trapézordale à valeur moyenne nulle. 2- Procédé de mesure du poids de matière contenue dans une trémie, à l'aide diun capteur alimenté en tension alternative, par transformation du signal de sortie en- tension continue proportionnel au poids caractérisé en ce que le signal d'alimentation du capteur est une tension alternative trapézoldale à valeur moyenne nulle suivant la revendication un. 3- Procédé de mesure du débit pondéral de matière passant sur un transpor teur à bande à laide diun capteur alimenté en tension alternative diampli tude proportionnelle à la vitesse, par transformation en une tension conti nue proportionnelle au débit pondéral, caractérisé en ce que le signal d' alimentation du capteur est une tension alternative trapézoldale à valeur moyenne nulle, suivant revendication un. 4- Dispositif générateur diun signal carré de commande de porte analogique servant à la détection d'un signal de sortie dtun capteur alimenté en tension alternative suivant revendication un, caractérisé en ce que le signal carré coihcide avec une partie seulement dtun sur deux des palles du signal de tension trapézoïdale suivant revendication un. 5- Dispositif générateur d'un signal carré suivant revendication 4, caractéri en en ce que le signal est produit par un circuit à seuil dont le niveau est un peu supérieur au niveau diécretage des signaux en dents de scie aliment tant un circuit limiteur générateur du signal trapézoïdal selon revendication un. 6- Dispositif générateur dtun signal carré suivant revendication 4 caractdriW en ce qu'une cellule à retard est interposée dans la liaison entre un signal carré colhcidant avec un sur deux des paliers du signal trapézoldal suivant revendication un et le circuit générateur du dit signal carré.