Brevet FR2450000A1 — publié le 19800919

CIRCUIT DESTINE A FOURNIR UN SIGNAL ELECTRIQUE PROPORTIONNEL A LA DIFFERENCE ENTRE DEUX SIGNAUX DE COURSANT Un tel circuit trouve une application dans un compteur de débit de gaz du type å décharge couronne destiné a faire partie, par exemple, d'une installation d'injection de carburant et/ou de réglage d'allumage pour véhicules routiers. Dans un tel compteur, il se forme une décharge couronne entre une électrode de décharge et une électrode collectrice divisée. Le courant qui provient de l'électrode de décharge est recueilli par l'électrode collectrice qui comporte deux bornes, de telle maniere que la différence entre les intensités de courant qui parviennent a ces bornes soit fonction du débit du gaz dans l'espace compris entre ces électrodes, l'impédance de la décharge étant maintenue constante gracie a une commande d'alimentation variable EHT comportant un circuit de réaction. De façon connue, le courant provenant des deux bornes de 11 électrode collectrice est appliqué aux entrées de deux convertisseurs courant-tension. Les signaux émis par ces convertisseurs intensité-tension sont appliqués un amplificateur différentiel, et un amplificateur réglable complémentaire sert a déterminer le gain du circuit. Chaque convertisseur et chaque amplificateur d'une telle installation nécessite une commande distincte d'annulation de décalage de nature complexe, mais 11 inconvénient principal du circuit classique t:i'ent au fait que, en raison de 11 intensité qui demeure dans chaque borne d'entrée, il existe une forte tension commune a la sortie des deux convertisseurs courant-tension.Cette tension commune a pour effet de diminuer la gamme dynamique de l'amplificateur. On pourrait la compenser en envoyant un signal de référence fixe vers les entrées, mais, dans ce cas, des modifications atmosphériques auraient pour effet de faire varier la tension de référence nécessaire , en raison des variations de l'intensité totale du courant de décharge. L'invention vise un circuit permettant de remédier aux inconvénients que 1 on vient de citer. De façon plus précise, l'invention a pour objet un circuit destiné a fournir un signal électrique proportionnel a la différence entre deux signaux de courant, caractérisé par le fait qu'il comprend deux amplificateurs d'entrée, jouant le ralle de convertisseurs courant-tension et recevant respectivement l'un et l'autre de ces signaux de courant, des moyens destinés à appliquer un signal de référence aux deux amplificateurs d'entrée et comprenant un autre amplificateur branché de manière à faire varier ledit signal de référence en fonction de la somme des signaux émis par lesdits amplificateurs d'entrée, de manière que ladite somme tende vers zéro, et un amplificateur différentiel dont les entrées sont reliées aux sorties de ces deux amplificateurs d'entrée. De façon avantageuse, cet autre amplificateur a son entrée inverseuse reliée, au moyen de résistances, de même valeur, aux sorties d'amplificateurs d'entrée, tandis que son entrée non inverseuse est à la masse, un condensateur de réaction étant intercalé entre sa sortie et son entrée inverseuse, de telle sorte que le signal de référence est proportionnel à la somme des signaux de sortie desdits amplificateurs d'entrée. De préférence, l'amplificateur différentiel comporte un circuit d'annulation de décalage comme expliqué plus haut. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard de la figure unique annexée, et donnant, à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Cette figure est le schéma d'un circuit selon l'invention appliqué à un compteur de débit de gaz du type à décharge couronne. Le débitmètre comprend une conduite 10, dans laquelle circule du gaz. A l'intérieur de cette conduite, se trouve une électrode de décharge 11 ainsi qu'une electrode collectrice divisée, 12a, 12b, comportant des bandes 13a et 13b. On règle la tension de cette électrode de décharge 11 à l'aide d'une alimentation très haute tension 14,qui a pour rôle de maintenir cons- tante l'impédance de décharge. Cette alimentation est commandée par un comparateur 15 qui reçoit le signal représentant l'intensité réelle totale de décharge et une entrée de réaction, par l'intermédiaire d une résistance ohmique 16 reliée à la sortie de cette alimentation EHT. Les bandes 13a et 13b sont reliées respectivement à la bande d'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 17 et à la bande d'entrée de l'amplificateur opérationnel 18. Chacun de ces amplificateurs comporte une résistance de réaction (19, 20), de telle sorte qu'il joue le rôle d'un convertisseur courant-tension. Les entrées non inverseuses de ces amplificateurs 17 et 18 sont reliées à la sortie d'un autre amplificateur opérationnel 21, dont l'entrée non inverseuse est à la masse, tandis que l'entrée inverseuse est reliée, à l'aide de deux résistances ohmiques 22 et 23, dé même valeur aux sorties des deux amplificateurs 17 et 18. Un condensateur 24 relie la bande de sortie de l'amplificateur 21 à son entrée inverseuse. L'amplificateur 21 joue le rôle d'un intégrateur et il fait la somme des signaux due sortie émis par les amplificateurs 17 et 18. A l'état d'équilibre, le signal de référence appliqué aux entrées non inverseuses des amplificateurs 17 et 18, est tel que les signaux émis par ces deux amplificateurs ont la même valeur absolue mais des signes opposés, de telle sorte que leur somme est nulle. S'il arrive que cette somme ait une valeur différente de zéro, l'erreur est chassée, ce qui modifie la tension de référence jusqu'à ce que cette somme soit nulle. Des résistances ohmiques de même valeur 25 et 26 relient les sorties des amplificateurs 17 et 18 à l'entrée inverseuse et à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur opérationnel 27, jouant le rôle d'amplificateur différentiel. Une résistance de réaction 28 relie la sortie de cet amplificateur 27 à son entrée inverseuse, tandis que deux résistances ohmiques 29 et 30 montées en série relient l'entrée non inverseuse à la masse, la résistance 30 ayant une valeur très faible par rapport à celle de la résistance 29, et la résistance totale de ces deux résistances 29 et 30 étant égale à la valeur de la résistance 28.La jonction entre les résistances 29 et 30 est reliée au curseur d'un potentiomètre 31, dont les extrêmités sont reliées, à l'aide des résistances tampon 32 et 33, aux points de tension fixe positive et négative, définis respectivement par l'ensemble diode de Zener /résistance 34, 35 et par l'ensemble diode de Zener /resistance 36, 37. Ce potentiometre 31 est rêglé pour des décalages nuls qui se présentent dans l'amplificateur différentiel ou dans l'étage de gain suivant (que l'on décrira plus loin). La sortie de l'amplificateur 27 est reliée directement à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur opérationnel 38 dans lequel la réaction est assurée par une résistance variable 39 montée entre la sortie et l'entrée inverseuse, une autre résistance ohmique 40 reliant cette entrée inverseuse à la masse. On regle la résistance variable 39, de manière à obtenir le gain désiré. Comme expliqué plus haut, l'utilisation d'un intégrateur pour définir la tension de référence appliquée aux amplificateurs d'entrée garantit l'absence d'erreurs de type commun dans l'amplificateur différentiel et assure, de plus, une gamme dynamique maxima. De la sorte, et grâce au circuit simple de réglage de décalage utilisé, il est possible de fabriquer ce circuit en série ; seuls deux potentiometres doivent être préalablement reglés. En fait, le comparateur 15 reçoit le signal d'entré + I2 de la sortie de l'amplificateur 21, comme représenté. REVENDICATIONS 1. Circuit destiné à fournir un signal électrique proportionnel à la différence de deux signaux de courant, caractérisé par le fait qu'il comprend deux amplificateurs d'entrée 17, 18, jouant le rôle de convertisseurs couranttension et recevant respectivement l'un et autre de ces signaux de courant, des moyens destinés à appliquer un signal de référence aux deux amplificateurs d'entrée et comprenant un autre amplificateur 21, branché de manière à faire varier ledit signal de référence en fonction de la somme des signaux émis par lesdits amplificateurs d'entrée, de manière que ladite somme tende vers zéro, et un amplificateur différentiel 27 dont les entrées sont reliées aux sorties de ces deux amplificateurs d'entrée. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit autre amplificateur 21 a son entrée inverseuse reliée au moyen de résistances 25, 26, de même valeur, aux sorties d'amplificateurs d'entrée, tandis que son entrée non inverseuse est à la masse, un condensateur de réaction étant intercalé entre sa sortie et son entrée inverseuse, de telle sorte que le signal de référence est proportionnel à la somme des signaux de sortie desdits amplificateurs d'entrée 17, 18. 3. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit amplificateur différentiel comporte un circuit réglable d'annulation de décalage. 4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit circuit d'annulation de décalage comporte un potentiomètre 31 intercalé entre le point de tension positive fixe et le point de tension négative fixe, le curseur de ce potentiomètre étant relié à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur différentiel 27.