Brevet FR2458814A1 — publié le 19810102

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de mesure d'une fréquence par asservissement numérique, la fréquence mesurée variant lentement dans le temps. On sait mesurer la fréquence des impulsions au moyen d'un compteur comptant le nombre de tops de fréquence pendant un temps donné. Cependant cette solution classique ne peut être à la fois rapide et précise. En effet, si on veut de la précision, il faut compter un grand nombre d'impulsions donc la mesure est lente. Si on veut être rapide, on ne peut compter qu'un petit nombre d'impulsions donc la mesure est imprécise. Il est à remarquer que pour une fréquence de signal f = 1 Hz par exemple, le temps de réponse'À de la mesure étant liée à la précision relative x de la mesure (exemple x = 1%) par la relation 571 -x la mesure classique s'effectue avec un temps de réponse supérieur à 100 secondes ce qui est excessif. Le dispositif selon la présente invention remédie à cet inconvénient. Dans celui-ci en effet, la précision peut être aussi grande que l'on veut alors que le temps de réponse de la mesure est réduit dans de notables proportions. La présente invention a pour objet un procédé de mesure d'une fréquence f à variation lente dans le temps caractérisé en ce qu'un nombre N proportionnel à la valeur de la fréquence f à mesurer est obtenu par asservis- sement d'une horloge programmable à la fréquence k"f, cet asservissement consistant à faire croître le nombre N ou à le faire décroître en fonction d'une comparaison de F avec une référence fixe k". La présente invention a également pour objet un dispositif de mesure d'une fréquence f à variation lente dans le temps caractérisé en ce qu'une horloge programmable délivre des impulsions dont la fréquence est propor- tionnelle à un nombre N, lequel est prélevé pour ladite mesure et qui provient d'un compteur-décompteur comptant ou décomptant les impulsions de fréquence f, selon qu'un comparateur, comparant un nombre F égal au contenu d'un compteur recevant les impulsions de l'horloge programmable au moment de la remise à zéro qui est effectuée à la fréquence f, à un nombre de référence k", fournit des états logiques O ou 1 suivant que F , k". L'invention sera mieux comprise à l'étude de l'exemple donné ci-après en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente un schéma de principe du dispositif de mesure et la figure 2 représente les variations de la mesure de fréquence en fonction de la fréquence. On voit sur la figure 1 une impulsion parmi un train d'impulsions à la fréquence f. Les impulsions déclenchent un monostable 1 délivrant des impulsions brèves à la fréquence f. Une horloge programmable 2 reçoit d'une 2 2458814 part une fréquence fixe h, d'autre part un nombre N, codé en binaire, variable, l'horloge 2 étant programmée de telle sorte que ses impulsions de sortie sont à la fréquence Nh/k, k étant un diviseur constant dépendant du nombre de digits du nombre N, par exemple 12, soit k = 212. Le nombre N provient d'un compteur-décompteur 3. C'est ce nombre N qui est représentatif de la fréquence f mesurée; il lui est proportionnel. Les impulsions Nh/k en provenance de l'horloge programmable 2 sont envoyées sur l'entrée d'un compteur 4 dont la remise à zéro est effectuée par les impulsions f. La sortie du compteur 4 fournit un nombre variant de O à F = Nh/kf qui est appliqué à un comparateur 5 pour être comparé à un nombre k" constant. Lorsque le processus est stabilisé on a la relation t k" = F = Nh/kf, donc N = k"k f/h. Par exemple si l'on veut que N soit égal à 100 f, k"k/h doit être égal à 100 et k" doit être égal à 24 414 (h par exemple étant égal à 1/MHz). Le comparateur 5 comporte deux sorties l'une pour F k". Ainsi lorsque N > k"k f/h, au moment o le monostable 1 se déclenche, on a un 1 sur la sortie F>, k". Cette sortie est appliquée à une porte NON-ET 6 en même temps que les impulsions f du monostable 1 à l'état 1. Il n'y a que dans le cas o les deux entrées de la porte sont 1, que la sortie de la porte NON-ET est O ce qui entratne un décomptage du compteur- décompteur 3 d'une unité. Le nombre N décroit ainsi d'une unité à chaque impulsion f, si F> k". Si F pas le comptage du compteur-décompteur 3. De même lorsque'N si F Dans notre exemple N = 100 pour f = 1 Hz. Il s'ensuit que le compteur- décompteur se remplit d'un nombre N = 100 au départ à la suite d'une durée de 100 secondes. Sur la figure 2, on voit que lorsque f = 1 Hz passe à f' = 1,02 Hz, le nombre N = 100 devient à la suite de deux comptages, N' = 101 puis N" = 102 pour lequel N se stabilise. Le temps de réponse est donc égal à 2 secondes 3 2458814 puisqu'avec le dispositif de l'invention, le temps de réponse est égal à N. Quant à la précision, est est égale à N soit 1%. En fonctionnement, pour de petites variations de la fréquence f le temps de réponse est réduit dans de fortes proportions par rapport aux dispositif de l'art antérieur. Les applications du dispositif de mesure concernent, par exemple, le contr8le de vitesse d'un moteur électrique. C? REVENDICATIONS 1/ Procédé de mesure d'une fréquence f à variation lente dans le temps, caractérisé en ce qu'un nombre N proportionnel à la valeur de la fréquence f à mesurer est obtenue par asservissement d'une horloge programmable à la fréquence kuf, cet asservissement consistant à faire croître le nombre N ou à le faire décroître en fonction d'une comparaison avec une référence fixe k". 2/ Dispositif de mesure d'une fréquence f à variation lente dans le temps caractérisé en ce qu'une horloge programmable (2) délivre des impulsions dont la fréquence est proportionnelle à un nombre N, lequel est prélevé pour ladite mesure et qui provient d'un compteur-décompteur (3) comptant ou décomptant les impulsions de fréquence f, selon qu'un comparateur (5), comparant un nombre F, égal au contenu d'un compteur recevant les impulsions de l'horloge programmable, au moment de sa remise à zéro qui est effectuée à la fréquence f, à un nombre de référence k", fournit des états logiques O ou 1 suivant que F