Brevet FR2474159A1 — publié le 19810724

La présente invention concerne un système pour mesurer un déplacement, comportant une paire de capteurs montés de manière fixe l'un par rapport à l'autre et un organe mobile par rapport aux cap- teurs et pouvant être exploré par ceux-ci, de ma- nière telle qu'un déplacement relatif de cet orga- ne dans un sens donné provoque un certain nombre de variations cycliques dans un signal émis par chaque capteur, le nombre de ces variations étant propor- tionnel à l'amplitude du déplacement relatif con- sidéré. On connaît des systèmes de mesure du genre en question, notamment pour réaliser un mètre ou or- gane de mesure gradué comportant un ruban souple en acier pouvant être enroulé, pour pénétrer dans un boitier qui contient le ruban enroulé en position de repos, le ruban pouvant sortir hors du boîtier en passant par une ouverture de celui-ci, pour être utilisé comme un mètre gradué ordinaire. Dans le sens de sa longueur, le ruban d'acier comporte une série de marques foncées régulièrement espacées, déterminant,sur le ruban, des zones o la lumière se trouve absorbée, et alternant avec des zones intermédiaires ou la lumière est réfléchie. Le sys- tème comporte deux émetteurs de lumière associés chacun à un détecteur de lumière et coopérant avec les marques du ruban, de manière à produire des va- riations cycliques dans le signal émis par chaque détecteur. Le terme de lumière couvre également les radiations infra-rouges. On rencontre une diffic:Xté pratique avec un tel système de mesure comportant un organe mobile qui porte des marques foncées alternant avec des mar- ques claires et qui peut se déplacer en regard d'un capteur. En effet, un dépôt de saleté sur l'organe de mesure peut provoquer un signal de mesure erroné, comme on l'expose dans les brevets US 3 229 103, 3 364 359 et 4 079 252. Un tel défaut risque en effet de se produire dans tout système opérant par comptage des variations cycliques d'un signal de sortie, mais dans le cas du dispositif en question ce défaut peut être causé de façon évidente. Pour parer à ce défaut éventuel, le brevet US 3 229 103 prévoit deux cellules photoélectriques disposées chacune de part et d'autre d'une échelle de mesure, pour que l'une des cellules reçoive-la lumière incidente et l'autre la lumière réfléchie. Les cellules sont ainsi montées de manière à émettre normalement des signaux complémentaires, et un cir- cuit de contrôle réagit lorsque les signaux cessent d'être complémentaires. Mais un tel système ne peut détecter que des défauts importants. L'un des buts de l'invention est de réaliser un système du genre en question pour mesurer un dépla- cement, comportant des moyens qui soient à même de détecter une anomalie dans les variations cycliques du signal de tension de sortie émis par un capteur. Selon l'invention, il est aménagé un système pour mesurer un déplacement, comportant une paire de capteurs montés de manière fixe l'un par rapport à l'autre, et un organe mobile par rapport aux cap- teurs pouvant être exploré par ceux-ci, de telle manière qu'un déplacement relatif de cet organe dans un sens donné provoque un certain nombre de varia- tions cycliques dans le signal de tension de sortie émis par chaque capteur, le nombre de ces variations étant proportionnel à l'amplitude du déplacement relatif considéré; les capteurs sont déphasés sensi- blement del8O l'un par rapport à l'autre, de manière telle que le signal émis par chaque capteur atteint sont maximum lorsque le signal émis par l'autre capteur se trouve à son minimum et vice versa; le 2474 159 système comporte en outre des moyens différentiels de mesure associés aux capteurs, pour produire un signal correspondant à la différence des signaux émis par les capteurs, et des moyens de comptage reliés aux moyens différentiels de mesure, pour compter les cycles de déplacement relatif de l'or- gane mobile, en réponse au signal de différence, afin de déterminer l'amplitude du déplacement re- latif de l'organe mobile. En outre, le système défini ci-dessus est remar- quable en ce qu'il comporte par ailleurs des moyens de prélèvement, pour prélever les signaux émis par les deux capteurs, pendant que l'un de ces signaux se trouve à son maximum et l'autre à son minimum, et vice versa, et pour provoquer l'émission d'un signal de défaut si le rapport des valeurs des deux signaux se trouve au moment d'un prélèvement en dehors d'une valeur prédéterminée. Le signal de défaut est produit en cas d'anomalie d'une variation cyclique du signal de tension de sor- tie émis par l'un des capteurs, même si cette ano- malie est insuffisante pour provoquer une erreur de comptage. De préférence, les capteurs sont des détecteurs de lumière, et l'organe mobile est agencé de manière à provoquer des variations cycliques de la lumière reçue par les détecteurs. Dans ce cas, les moyens de prélèvement provoquent l'émission d'un signal de défaut si le trajet lumineux aboutissant à l'un des détecteurs se trouve masqué pour une raison quel- conque, par exemple par un dépôt de saleté. Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'organe mobile comporte une série de zones permet- tant la transmission de la lumière, alternant avec une série de zones sombres qui absorbent la lu- mière. En variante, l'organe mobile comporte une série de zones o la lumière se trouve réfléchie, alter- nant avec une série de zones non réfléchissantes. De préférence, le système comporte au -moins une autre paire de capteurs; les capteurs de chaque paire sont déphasés l'un par rapport à l'autre d'un angle de déphasage sensiblement différent de O' et de 180 , des moyens différentiels de mesure étant associés à chaque paire de capteurs et reliés à des moyens aménagés pour déterminer le sens du déplacement de l'organe mobile. De préférence, les capteurs sont au-nombre de quatre et associés en deux paires et une paire de capteurs se trouve en quadrature de phase par rap- port à l'autre paire. De préférence, le système comporte des moyens pour actionner les moyens de prélèvement au profit d'une paire de capteurs, en réponse à un changement de polarité du signal de différence produit par les moyens différentiels de mesure reliés à l'autre paire de capteurs. Dans un mode de réalisation de l'invention, com- portant une seule paire de capteurs, les moyens de prélèvement comportent un diviseur de tension monté entre la sortie de chaque capteur et une tension de référence, les diviseurs de tension étant semblables et le système comportant deux comparateurs, dont le premier est monté de manière à recevoir le signal de sortie d'un capteur et le signal de sortie du diviseur de tension relié à l'autre capteur, le second comparateur étant monté de manière à rece- voir le signal de sortie de l'autre capteur et le signal de sortie du diviseur de tension relié au pre- mier capteur, des moyens étant en outre prévus pour détecter l'instant ou le signal de sortie dé l'un ou l'autre capteur se trouve à son maximum alors que le signal de l'autre capteur est à son minimum, et pour produire alors un signal prélevé, ainsi que des moyens pour détecter l'instant o les si- gnaux de sortie des deux comparateurs se trouvent dans le même état, en présence d'un signal prélevé. Dans un mode de réalisation préféré, applicable au cas o les capteurs sont organisés en deux paires, les moyens de prélèvement comportent un diviseur de tension monté entre la sortie de chaque capteur de chaque paire et un point qui se trouve à une ten- sion de référence commune; les diviseurs de tension sont semblables; des moyens associés à chaque paire de capteurs sont prévus pour produire un signal pré- levé lorsque le signal de différence correspondant à la paire considérée de capteurs change d'état; le système comporte en outre deux comparateurs, dont le premier est monté de manière à recevoir le signal de sortie de l'un des capteurs de la paire considé- rée et la tension de sortie du diviseur de tension associé à l'autre capteur de la même paire; tandis que le second comparateur est connecté de manière à recevoir le signal de sortie de l'autre capteur de cette paire et la tension de sortie du diviseur de tension associé au premier capteur; des moyens de détection sont prévus pour réagir au moment de 1' émission du signal prélevé correspondant à l'autre paire de capteurs, si les signaux de sortie de la paire considérée de capteurs se trouvent dans le même état. D'autres particularités et avantages de l'inven- tion ressortiront encore de la description de quelques modes de réalisation présentés ci-après à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - 2474159 -La figure 1 est un schéma d'une partie des cir- cuits d'un instrument de mesure tel qu'un mètre gra- dué conforme à l'invention, cet instrument compor- tant une plaquette principale en dehors de laquelle est réalisée la partie en question des circuits, la figure 2 représente schématiquement les profils d'ondes qui se produisent dans la partie des circuits schématisés sur la figure 1, la figure 3 est un schéma d'une autre partie des circuits du même instrument de mesure, cette autre partie étant réalisée sur la plaquette principale et comportant un générateur de comptage et un détecteur de défaut, la figure 4 représente schématiquement les pro- fils d'ondes qui se produisent dans la partie des cir- cuits schématisés sur la figure 3, la figure 5 est un schéma d'une troisième partie des circuits du même instrument de mesure, cette troisième partie étant réalisée sur la plaquette principale et comportant un doubleur, un circuit de signal image par rapport à zéro et un circuit d' affichage de l'amplitude mesurée par le circuit de comptage, la figure 6 représente schématiquement des pro- fils d'ondes se produisant dans le doubleur de comptage schématisé sur la figure 3, les figures 7, 8, 9 et 10 représentent schémati- quement des profils d'ondes servant à expliquer le fonctionnement du détecteur d'erreur schématisé sur la figure 3. L'instrument de mesure tel qu'un mètre gradué comporte un système mécanique et optique identique à celui qui est décrit dans la demande de brevet britannique déposée par la Demanderesse sous le numéro 79 27071. Cet instrument comporte un organe mobile de mesure constitué par un ruban souple en acier, pouvant s'enrouler au repos dans un boitier et pouvant sortir en se déroulant hors du boitier, en p assant par une ouverture de celui-ci, pour permet- tre d'effectuer une mesure de longueur. Ce ruban com- porte sur toute sa longueur une série de marques ré- gulièrement espacées, constituées par des bandes sombres absorbant la lumière et séparées par des bandes qui réfléchissent la lumière. Par exemple, les bandes sombres sont noires et les bandes réflé- chissantes sont jaunes, et toutes ces bandes ont 0,4 mm de large. Comme dans le dispositif conforme à la demande de brevet britannique na 79 27071, le sys-- tème comporte quatre émetteurs de lumière et quatre détecteurs de lumière. Chaque émetteur lumineux est constitué par une diode infra-rouge associée à une lentille de collimation, et chaque détecteur lumineux comporte un transistor photo-sensible également as- socié à une lentille externe en matière plastique. Les quatre lentilles cylindriques du système optique constituent des blocs dont l'espacermient est tel qu'un signal émis par l'un des détecteurs lumineux se trouve déphasé de 900 par rapport au signal émis par chacun des détecteurs adjacents. Parmi les quatre diodes luminescentes Dl, D2, D3, D4 (figure 1), deux diodes Dl et D2 sont reliées en série à un circuit alimenté par une source électrique débitant un courant d'intensité constante, et compor- tant deux transistors Tl et T2, de telle sorte que les diodes Dl et D2 soient traversées par un courant de 15 milliampères d'intensité nominale. De même, les deux autres diodes luminescentes D3 et D4 sont montées en série dans un circuit à intensité constante compor- tant deux autres transistors T3 et T4, et ces diodes D3 et D4 sont également traversées par un courant de 15 milliampères d'intensité nominale. Le système comporte un émetteur asservi, constitué par un transistor T5 dont l'émetteur est relié à l'anode de la diode luminescente D2, cette anode se trou- vant soumise à une tension de reférence VI. L'émet- - teur du transistor T5 se trouve à une autre tension continue de référence V2, dont la valeur est infé- rieure de 0, 6 volt à la valeur de la première tension de référence. Les quatre détecteurs de lumière sont constitués par des transistors photo-sensibles PT1, PT2, PT3 et PT4, ayant chacun son émetteur relié à la tension de référence V2, et son collecteur relié respective- ment à l'entrée négative d'un amplificateur opéra- tionnel associé Al, A2, A3 et A4. Les entrées posi- tives de ces amplificateurs opérationnels sont toutes reliées à la première tension de référence VI, et la sortie de chaque amplificateur opérationnel est relié à l'entrée négative du-même amplificateur par l'in- termédiaire d'une résistance variable R5. En fonctionnement, le courant de sortie de chaque transistor photo-sensible est converti en une ten- sion par l'amplificateur opérationnel associé, et les signaux de sortie correspondants ont la forme d'on- des sinusoïdales A, B, A et B, telles que schémati- sées sur la figure 2, chacune de ces ondes sinusoi- dales se trouvant déphasée de 90 par rapport à - l'onde sinusoïdale adjacente. Les transistors photo-sensibles sont montés de telle manière que la tension Vce de chaque transis- -30 tor à une valeur de 0,6 volt; et comme la tension Vbe de chaque transistor a également une valeur de 0,6 volt, la tension résultante Vcb doit être égale à zéro. Ceci permet d'obtenir une tension de sortie réduite de manière très importante sur le transis- - tor photo-sensible, lorsque celui-ci ne reçoit pas de lumière et on peut donc utiliser ce transistor dans un système à faible intensité lumineuse. En outre grâce au fait que la tension Vce se trouve maintenue à une valeur constante pour chaque transistor photo- sensible, la rapidité de réponse du système est augmen- tée. Pratiquement, on utilise des diodes et des tran- sistors photosensibles opérant dans l'infra-rouge, plutôt que dans une tranche de longueurs d'onde de lumière visible, mais par commodité on les appelle émetteurs lumineux et détecteurs de lumière dans la suite de cet exposé. Les ondes A et A sont introduites dans un compara- teur Cl (figure 3), tandis que les ondes B et B en- trent dans un autre comparateur C4, pour produire des ondes rectangulaires, telles que schématisées sur la figure 2, car les sorties de Cl et C4 sont déphasées de 900 l'une par rapport à l'autre. Comme déjà in- diqué, chacune des bandes noires et jaunes a une largeur de O, 4 mm, et un cycle complet de chacune des ondes Cl et C4 correspond donc à O, 8 mm. On désire obtenir des émissions d'impulsions à raison d'une im- pulsion par O, 1 mm, et à cet effet, le générateur de comptage produit une impulsion brève à chaque ligne de front des ondes CI et C4, et on utilise un dou- bleur de comptage, pour dédoubler chaque impulsion ainsi produite. On va maintenant décrire comment se produit une impulsion pour chaque ligne de front de l'onde CI à l'émission de celle-ci. On introduit cette onde Ci dans l'entrée D d'un élément bistable LI, dont la sortie Q est reliée à l'entrée D d'un second élément bistable L2 (figure 3). Les entrées chronométriques des éléments bistables LI et L2 reçoivent des impul- sions d'une horloge opérant à la fréquence de 500 KHz. La sortie Q du bistable Li et la sortie Q du bistable L2 sont reliées aux entrées d'une porte OU NON Gi, tandis que la sortie Q du bistable Li et la sortie O du bistable L2 sont reliées aux entrées d'une autre porte OU NON G2. Le signal de sortie Q du bistable L2 est semblable à celui du bistable Ll avec un re- tard, et il en va de même pour les signaux de sortie Q des bistables Ll et L2. Par conséquent, le signal de sortie de la porte OU NON Gi est une impulsion unique dont la longueur est égale à une période de 1' horloge, et qui se produit en présence de chaque ligne de front positive de l'onde A. De même, le si- gnal de sortie de la porte OU NON G2 est une impul- sion unique dont la longueur est égale à une période de l'horloge, et qui se produit à chaque ligne de front négative de l'onde A. Les signaux de sortie des portes OU NON Gi et G2 sont respectivement indi- qués par les repères A+ et A-. Un circuit analogue, comportant deux bistables de type D, L3 et L4 et deux portes OU NON G3 et G4 est relié à la sortie du comparateur C4, pour pro- duire des signaux de sortie B+ et B- au passage des lignes de front positives et négatives de l'onde de sortie de C4. Comme les ondes de sortie de Cl et C4 doivent normalement être en phase avec A et B res- pectivement, on a indiqué respectivement par A et B les signaux de sortie de Cl et C4 sur la figure 4, o se trouvent schématisées les ondes A, A+, A-; B, B+ et B-. Si on prévoit à la fois A et B, c'est essentiellement pour pouvoir détecter le sens du dé- placement du ruban de l'instrument de mesure. Mais aussi, comme déjà indiqué, on utilise A et B pour effectuer le comptage,ainsi qu'on l'expose plus en détail plus loin. Dans la représentation schématique de la figure 4, les segments de chaque profil d'onde A, A+, A-, B, B+ et B-, situées à gauche de la ligne de changement de direction servent pour le comptage croissant,cor- respondant à un déplacement positif du ruban de l'instrument de mesure, tandis que les segments des mêmes profils d'onde situés de l'autre côté de la ligne de changement de direction servant pour le comp- tage décroissant, correspondant à un déplacement né- gatif du ruban. Pour assurer à la fois le comptage et la détection de sens, le passage des ondes fixes A, A, A+, A-, B, B, B+ et B- est contrôlé comme suit par des portes ET NON G5 à G12 Porte passage autorisé C5 A+ ET NON B G6 A- ET NONB G7 B+ ET NONA G8 B- ET NON A G9 A+ ET NON B G10 A- ET NON B Gll B+ ET NON A G12 B- ET NON A Les sorties des portes ET NON G5 à G8 sont toutes reliées ensemble à une entrée d'une porte ET NON G13, tandis que les sorties des portes ET NON G9 à G12 sont reliées à l'autre entrée de la porte ET NON G13, qui additionne ensemble les signaux qu'elle reçoit. Pour les entrées du groupe des portes ET NON G5 à G12, les signaux A, A, B et B sont dérivés des signaux de sortie des bistables L2 et L4. En se reportant à la figure 4, on voit que les portes ET NON G5 à G8 n'émettent leurs signaux de sortie que pendant un comptage croissant tandis que les portes ET NON G9 à G12 n'émettent leurs signaux que pendant un comptage décroissant.Les signaux de sortie de la porte ET NON G13 comprennent ce qui est indiqué dans la figure 4 en face du repère "comptage croissant", plus ce qui est indiqué en regard du repère "comptage décroissant". Ces signaux de sortie de la porte G13 sont introduits dans l'entrée de comptage d'un compteur, qui comporte éga- lement une ligne de commande de sens croissant ou décroissant. Pour produire les signaux servant à ac- tionner cette ligne de commande, les sorties des por- tes ET NON G5 à G8 sont également reliées à une en- trée d'une porte ET NON G14 à trois entrées, associée à une autre-porte ET NON G15, et constituant avec celle-ci un élément bistable-produisant un signal de commande de sens croissant ou décroissant indiqué par le repère F. Les sorties des portes-ET NON G9 à G12 sont toutes reliées à une entrée d'une porte ET NON G15, dont l'autre entrée reçoit le signal F, et dont la sortie est reliée à une autre entrée de la porte ET NON G14. La troisième entrée de la porte ET NON G14 reçoit par l'intermédiaire d'un inverseur G16 un signal de recalage émis par le compteur que l'on décrit plus loin. Le signal de sortie du bistable formé par les portes ET NON G14 et G15 a une valeur élevée si la dernière impulsion reçue était dans le sens croissant et une valeur faible si la dernière impulsion était de sens décroissant. Si le mode de réalisation du compteur assure le fonctionnement de celui-ci, après le passage de la ligne de front de l'impulsion de comptage, on voit que le bistable formé par G14 et G15 doit être mis en position de comptage croissant ou décroissant au moment ou va s'effectuer un comptage. Les impulsions de sortie F du bistable G14, G15, sont dédoublées par le doubleur d'impulsions schémati- sé sur la figure 5, et parviennent ensuite au comp- teur 10. On a déjà vu qu'une impulsion de sortie F se produit à chaque déplacement de O, 2 mm du ruban mobi- le de l'instrument de mesure. Il faut donc provoquer 1' émission de deux impulsions pour chaque impulsion de comptage sortant de.la porte G13, afin d'entretenir un affichage en mm. A cet effet, le signal de comptage est appliqué à une entrée d'une porte ET NON G17, dont la sortie est reliée à l'entrée de commande chronométrique du bistable de type D L5. La sortie Q du bistable L5 est reliée d'abord à son entrée D et ensuite à une entrée d'une porte OU 18 dont 1' autre entrée reçoit une impulsion chronométrique, et dont la sortie est reliée à l'autre entrée de la por- te OU NON G17. Le signal de sortie Q du bistable L5 est indiqué par le repère X et les signaux de sortie de la por- te G18 et de la porte G17 sont indiqués respective- ment par les repères Y et Z, le signal de sortie Z étant le signal de sortie du circuit et comportant deux impulsions pour chaque impulsion d'entrée, com- me on le voit sur les graphiques de profils d'ondes de la figure 6. Normalement, le signal Q du bista- ble L5 est en position haute, ce qui ferme la porte OU NON G18,pour rendre inopérantes les impulsions chrono- métriques arrivant à 1 'autre entrée de la porte OU NON G18. Mais si une impulsion de comptage émise par le générateur de comptage parvient à la porte OU NON G17, celle-ci bas- cule et change d'état à la fin de cette impulsion. Le front de sortie de l'onde Z qui passe ensuite provoque un nouveau changement d'état du bistable L5, ce qui in- terrompt la fermeture de la porte G18 L'impulsion chronométrique suivante qui parvient à la porte G18 traverse la porte G17, et apparait donc sous forme de l'onde Z, son front de sortie faisant à nouveau basculer le bistable L5 qui remet alors la porte G18 en position de fermeture. L'opération re- vient à compter une impulsion émise par le circuit horloge du système en plus de chaque impulsion reçue par le générateur d'impulsion. L'onde Z est appliquée à l'entrée de comptage 20 du compteur 10, dont la sortie est reliée à un dis- positif de visualisation 11, par l'intermédiaire d'un groupe de transistors 12. Le dispositif de visualisation 11 comporte une diode luminescente D5, qui allume un voyant -ve lorsqu'elle est excitée et qui est commandée, par l'intermédiaire d'un tran- sistor 13, par un circuit servant aussi à commander le sens de comptage du compteur 10. On appelle ce cIr- cuit: "circuit de signal image par rapport à zéro" et il a notamment pour rôle de faire suivre au comp- teur la séquence des positions 2, 1, 0, -1, -2 en comptage décroissant, au lieu de la séquence 2, 1, 0, 9999,9998. Pour ce faire, on utilise un signal de sortie prélevé 21 du compteur 10, qui dépend du mode de réalisation du compteur, et qui se trouve en posi- tion haute seulement lorsque le comptage est 0000 et s'effectue en sens décroissant, ou lorsque le comptage est 1111 et s'effectue en sens croissant. Donc le signal de sortie prélevé 21 est normalement en position basse, et sort en traversant une porte ET NON G 26 et un inverseur G 25, dont le signal de sortie est ainsi normalement en'position basse. La sortie de l'inverseur G25 est reliée aux entrées correspondantes de deux portes ET NON G 23 et G24, dont les sorties sont reliées aux entrées opposées de deux portes ET NON G21 et G22 reliées l'une à l'autre pour former un élément bistable. La sortie de la por- te ET NON G 23 est également reliée à l'autre entrée de la porte ET NON G 24, tandis que l'autre entrée de la porte ET NON G 23 reçoit le signal F de comman- de de sens. Ce signal de commande de sens F, et le signal de sortie de la porte ET NON G21, constituant le signal de sortie du bistable formé par les portes ET NON G21 et G22, sont appliqués aux entrées d'une porte G20. La sortie de celle-ci est d'abord reliée, par l'intermédiaire d'un inverseur G27, à la commande 22 de sens croissant ou décroissant du compteur 10, et ensuite à l'autre entrée de la porte ET NON G26. En fonctionnement normal, si le signal de prélèvement est en position basse, entrainant également une position basse pour le signal de sortie de l'inverseur G25, les portes G23 et G24 se trouvent en position de fermeture, et il n'est donc pas possible de faire basculer le bistable formé par les portes G21 et G22, pour en changer l'état. Pour permettre un recalage du système, un interrupteur 23 est monté entre les bornes d'un condensateur 24 branché entre la masse et une entrée de commande de remise à zéro 25 du comp- teur 10. En fermant l'interrupteur, on fait passer dans la porte G16 (figure 3) l'impulsion de recalage produite * aux bornes du condensateur 24, afin de mettre en po- sition haute le signal de sortie de la porte G14, c'est-à-dire l'onde F. Le bistable formé par les por- tes G21 et G24 peut être dans l'une ou l'autre de ses deux positions de basculement lorsque l'interrupteur est fermé, et on va d'abord supposer que le signal de sortie de la porte G21 se trouve en position hau- te. Par conséquent le signal de sortie de l'inver- seur G27 se trouve aussi en position haute, ce qui correspond à un comptage croissant. Comme déjà in- diqué, la sortie de cet inverseur est reliée à 1' entrée de commande du sens de comptage 22. Dans la situation que l'on vient de définir, si on déplace le ruban de l'instrument de mesure pour le faire sortir de son boitier, le compteur 10 fonctionne dans le sens croissant, et le bistable de la figure reste dans l'état que l'on a indiqué. Mais si on inverse le sens du déplacement du ruban de l'instrument de mesure, pour le faire rentrer dans son boitier, le bistable formé par les portes G14 et G15 vabasculer pour changer d'état et par conséquent le signal F va passer en position basse. Ce signal est appliqué à la porte G20 dont le signal de sortie passe en position haute, entrainant un passage en po- sition basse du signal de sortie de l'inverseur G27, pour mettre le compteur 10 en position de comptage décroissant. Le système va continuer à compter en décroissant, jusqu'à ce que le comptage atteigne 0000, et à ce moment le signal appliqué à la sortie de prélèvement 21 passe en position haute, entrainant un passage en position haute du signal de sortie de l'inverseur G 25. Grâce aux signaux arrivant alors aux portes G23 et G24, le signal de sortie de la porte G23 passe en position haute et celui de la porte G24 en position basse. Ceci fait basculer le bistable formé par les portes G21 et G22, dont le changement d'état entrai- ne un passage en position basse du signal de sortie de la porte G21. Par conséquent, le signal de sortie de la porte G27 passe en position haute, et le comp- teur recommence à compter dans le sens croissant. En même temps, le signal de sortie de la porte G21 parvient au transistor 13 pour exciter la diode D5, afin d'allumer le voyant négatif du-dispositif de- visualisation. Si en position de fermeture de l'interrupteur 23, l'état du bistable formé par les portes G21 et G22 est tel que le signal de sortie de la porte G21 se trouve en position basse, au début d'un comptage croissant, le signal de sortie qui traverse la porte G26 assure le basculement du bistable, pour que celui-ci change d'état. On a également schématisé sur la figure 5 les circuits de commande du dispositif de visualisation 11, mais il s'agit d'un circuit classique et il n'y a donc pas lieu de le décrire ici. On va maintenant décrire, en référence à la figure 3, le circuit de détection de défaut du système con- forme à l'invention. Le principe de fonctionnement de ce circuit de détection de défaut consiste à utili- ser les signaux de comptage de chaque voie comme moyen de-prélèvement des signaux émis sur l'autre voie. D'une manière plus précise, les signaux de sortie des portes Gl et G2, c'est-à-dire les signaux A+ et A- sont introduits dans la porte ET NON G31, dont le signal de sortie comporte donc ces signaux A+ et A-, tels que schématisés sur la figure 4. Ces signaux se produisent approximativement en coïncidence avec les valeurs maximum des signaux B et B de l'autre voie. De même, les signaux de sortie des portes G3 et G4, c'est-à-dire les signaux B+ et B- sont introduits l'un et l'autre dans une porte ET NON G30, dont le signal de sortie comporte donc les signaux B+ et B-, tels que schématisés sur la figure 4,et qui coïncident avec les valeurs maximum des signaux de la voie A. Chacun des signaux A, A, B, B, est divisé en amplitude par un diviseur de tension, constitué par deux résistances R3 et R4 montées en série entre chaque signal et une tension de référence. Si on appelle "n" le taux de référence, on obtient les signaux nA, nA, nB et nB. Les signaux A et nA sont appliqués aux entrées d'un comparateur C2, les signaux A et nA sont appliqués aux entrées d'un com- parateur C3,.les signaux B et nB étant appliqués aux entrées d'un comparateur C5, et les signaux B et nB aux entrées d'un comparateur C6. - Les signaux de sortie des comparateurs C2 et C3 sont contrôlés par une porte ET NON G32, tandis que les signaux de sortie des portes C5 et C6 le sont par une porte ET NON G34, les signaux de sortie des portes G32 et G34 étant inversés respectivement par des inverseurs G33 et G35. Compte tenu de la compa- raison effectuée sur les signaux de la voie A, on choisit le facteur "n" pour que la valeur maximum de nA soit toujours supérieure au minimum correspon- dant du signal A qui se produit en même temps; et de même pour que la valeur maximum de nA soit toujours 247 4159 supérieure au minimum correspondant du signal A quise produit en même temps. Par conséquent, l'un des signaux de sortie des comparateurs C2 et C3 sera toujours à la tension de zéro volt, de telle sorte que le signal de sortie de la porte G33 reste en position basse. De même, en admettant qu'il n'y a aucun défaut dans le système, le signal de sortie de la porte G33 reste en position basse si les uignaux de la voie B sont satisfaisants. La sortie de la porte G33 est reliée à l'entrée D d'un bistable L7 de type D, dont la sortie Q est reliée à l'une des entrées d'une porte G38 et à l'une des entrées d'une porte G37, celle-ci ayant son autre entrée reliée à la sortie de la porte G30. Le signal de sortie de la porte G30 sert de signal chronométrique pour le bistable L7. De même, la sortie de la porte d'inversion G35 est re- liée à l'entrée D d'un bistable L6, dont la sortie Q alimente l'autre entrée de la porte G38, et une entrée d'une porte G36 également reliée à la sortie de la porte G31.Là encore,le signal de sortie de G36 sert de signal chronométrique pour le bistable L6. Comme déjà exposé, les signaux de sortie des in- verseurs G33 et G35 se trouvent en position basse, dans des conditions de fonctionnement normal, lors- qu'une impulsion chronométrique leur parvient, et les bistables L6 et L7 n'en sont nullement affectés. Mais supposons maintenant qu'il existe un défaut, par suite de l'adhérence d'un corps étranger collé au ruban de l'instrument de mesure et formant une tache noire sur le ruban, et considérons ce qui se passe lorsque cette tache noire arrive d'abord.en regard du détecteur et de la voie A, en provoquant une réduction d'amplitude de l'onde sinusoïdale A et aussi de l'onde sinusoïdale nA, ainsi qu'on l'a schématisé sur la figure 8. La pénétration progressive de la tache noire dans la zone de la voie A entraine une réduction progressive d'amplitude de 1' onde sinusoïdale A, et ceci éventuellement jusqu'à un endroit X o le maximum du signal nA est inférieur au minimum correspondant du signal A. Cette situation correspond à une position haute simultanée pour les signaux de sortie des comparateurs C2 et C3, et par conséquent à une position haute pour le signal de sortie de l'inverseur G33. On a déjà vu que la porte C30 émet une impulsion qui coïncide avec le maximum de l'onde A, et que le bistable L7 bascule sous l'action d'un signal chro- nométrique, alors que son entrée D se trouve en posi- tion haute. Le bistable L7 va donc changer d'état, et la porte G38 va émettre un signal de défaut, mais le bistable L7 va rester dans ce nouvel état tant qu' il n'aura pas été actionné à nouveau par l'intermédi- aire d'une ligne de réarmement aboutissant dans ce but à ce bistable ainsi qu'au bistable L6. Comme par définition nA est toujours inférieur à A, l'émission d'un signal de défaut sera toujours dé- clenché avant que le défaut lui-même soit de nature à compromettre le fonctionnement correct de l'ins- trument de mesure. Le circuit de détection de défaut fonctionne avec la même efficacité en cas de disparition d'une ou plusieurs bandes noires sur le ruban de l'instrument de mesure, comme schématisé sur la figure 9. S'il manque un certain nombre de ces marques noires, le niveau de la tension continue des signaux s'élève, et l'amplitude des ondes sinusoïdales décroit au passage des endroits oi manquent ces marques, en re- gard de chaque capteur. Dans le cas présenté à titre d'exemple, on admet que ce défaut affecte le signal A. Avec l'élévation progressive du niveau de la tension continue de A, et avec la réduction d'amplitude de la tension alternative, on voit ap- paraitre un endroit o le minimum de A cesse dé se trouver en-dessous du maximum correspondant de nA. A ce moment, le signal de sortie de G33 passe en po- sition haute, avec émission d'un signal de défaut, comme déjà exposé. On voit que le système de détection de défaut que l'on vient de décrire fonctionne pour des signaux d' amplitude quelconque, sans aucune modification des composants, pourvu que les signaux de sortie des qua- tre capteurs aient la même valeur nominale. En effet, les limites d'amplitude sont déterminées par les li- mites de fonctionnement des amplificateurs opération- nels, et cette particularité est très-utile pour éviter des difficultés de fabrication. Pratiquement, l'hystérésis appliquée aux compara- teurs Cl et C2 et la tension de référence de tous les comparateurs déterminent le signal minimum à consi- dérer comme sûr. Il parait difficile d'imaginer une situation o les quatre voies se trouveraient toutes affectées, au point d'entrainer la défaillance si- multanée de leurs signaux de sortie, mais le circuit est conçu pour un tel cas. Si le niveau de chacun des quatre signaux augmente d'une faible valeur de ten- sion continue, alors que les amplitudes alternatives baissent, la tension continue prend une importance de plus en plus prépondérante, comme schématisé sur la figure 9, jusqu'au moment o nA est inférieur à A à l'endroit d'un maximum de nA, même si A et A ont la même amplitude avec un déphasage d'environ 1800. Pour obtenir cette valeur de tension continue, qui constitue un seuil, l'extrémité de chaque diviseur de tension, correspondant à l'extrémité de la ré- sistance R4 opposée au comparateur, est reliée à une tension de référence obtenue par exemple d'une manière commode par l'émetteur du transistor T5 2 47 4 15 9 de la figure 1. Le circuit de détection de défaut schématisé sur une partie de la figure 3 permet également de détecter une variation du déphasage relatif des signaux, résul- tant par exemple d'un emplacement incorrect des mar- ques imprimées sur le ruban, à la suite d'un glisse- ment en cours d'impression. On va maintenant exposer le fonctionnement du circuit de détection de défaut en présence d'une telle anomalie, en référence à la figure 10, en supposant un déphasage anormal, de 90 , pour le signal A, alors que le calage des autres si- gnaux A, B et B reste correct, et que les quatre si- gnaux ont conservé la même amplitude. On voit que les signaux de sortie des comparateurs C2 et C3 changent en des endroits différents sous 1' effet de ce déphasage, d'une part, à cause du dépha- sage ainsi apparu entre A et A, et d'autre part, à cause du déphasage différent entre nA et A. De ce fait, les comparateurs C2 et C3 sont positifs en même temps pour une brève période, mais toujours sans émission d'un signal de défaut, sauf si on se trouve à l'instant de l'émission d'une impulsion prélevée sur la voie B. Si A se trouve décalée de 900, les points d'intersection de A et A vont se trouver déca- lés de moins de 90 , et il n'y aura pas d'émission d'un signal de défaut, car l'impulsion prélevée du point XI se produit juste avant le moment o les deux comparateurs émettent un signal positif. On voit clai- rement qu'aucun défaut ne sera détecté en X2. Mais si A et A n'ont pas exactement la même ampli- tude, l'impulsion prélevée intervenant au point XI va permettre de détecter un défaut. S'il se produit un déphasage de B en sens opposé du déphasage de A, ce qui constitue un défaut de nature à provoquer une erreur de comptage, les Positions de prélèvement de la voie B vont se décaler vers la droite, ainsi que X2 et Xl,provoquant la détection d'un signal de défaut. Pratiquement, un défaut de calage ou d'amplitude qui ne suffirait pas à lui seul à provoquer une dé- tection de défaut pourra cependant provoquer une tel- le détection s'il se trouve combiné avec un autre dé- faut. Et c'est là un avantage, car une erreur de comp- tage pourrait avoir lieu dans de telles conditions. Le signal de détection de défaut ainsi provoqué peut servir par exemple à commander un voyant clignotant. Désignation des composants choisi de façon préférentielle Type Fabricant Figure i Figure 3 Figure 5 T1 à T4 T5 D1 à D4 A1 à A4 PT1 à PT4 Cl à C6 Toutes portes ET NON et tous inver- seurs Toutes portes OU NON L1 à L7 Toutes portes ET NON et tous inver- seurs Toutes portes OU NON L5 G20 Transistors Dispositif de visualisation 11 Compteur 10 Commande D.p. Diviseur BC214 BC184 TIL32. LM324 LPT100A LM339 MC14011 MC14001 MC14013 MC14011 MC14001 -MC14013 MC14077 BFR81 - NSB5882 ZN1040E BC184 MC14020 Texas Inst. Texas Inst. Texas Inst. National Litronic National Motorola Motorola Motorola Motorola Motorola Motorola Motorola Texas Inst. National Ferranti Texas Inst. Motorola REVENDICATIONS 1 - Système Pour mesurer un déplacement, compor- tant une paire de capteurs montés de manière fixe l'un par rapport à l'autre et un organe mobile par rapport aux capteurs et pouvant être exploré par ceux-ci, de telle manière qu'un déplacement rela- tif de cet organe dans un sens donné provoque un certain nombre de variations cycliques dans un signal émis par chaque capteur, le nombre de ces variations étant proportionnel à l'amplitude du déplacement rela- tif considéré dans lequel les capteurs sont déphasés sensiblement de 180 l'un par rapport à l'autre, de manière que le signal émis par chaque capteur attei- gne son maximum lorsque le signal émis par l'autre capteur se trouve à son minimum et vice-versa, tan- dis que le système comporte en outre des moyens dif- férentiels de mesure associés aux capteurs, pour pro- duire un signal correspondant à la différence des signaux émis par les capteurs et que sont aménagés des moyens de comptage reliés aux moyens différen- tiels de mesure pour compter les cycles du déplace- ment relatif de l'organe mobile, en réponse au signal de différence, caractérisé en ce qu'il comporte par ailleurs des moyens de prélèvement (G30,G27,L7) pour prélever les signaux (A,A) émis par les deux capteurs (PT1, PT2) pendant que l'un de ces signaux se trouve à son maximum et l'autre à son minimum, et vice versa, et pour provoquer l'émission d'un signal de défaut si le rapport des valeurs des deux signaux se trouve en dehors d'une plage prédéterminée, au moment d'un prélèvement. 2 - Système conforme à la revendication 1, carac- térisé en ce que les capteurs sont des détecteurs de lumière, et en ce que l'organe mobile est agencé de manière à pouvoir modifier de manière cyclique la lumière reçue par les détecteurs précités. 3 - Système conforme à la revendication 2, carac- térisé en ce que l'organe mobile comporte une série de zones assurant la transmission de la lumière, et alternant avec une série de zones sombres. 4 - Système conforme à la revendication 2, carac- térisé en ce que l'organe mobile comporte une série de zones o la lumière se trouve réfléchie, alternant avec une série de zones non réfléchissantes. - Système conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une au- tre paire de capteurs (PT3, PT4) et en ce que les cap- teurs de chaque paire (PT1 et PT2, PT3 et PT4) sont déphasés l'un par rapport à l'autre d'un angle de dé- phasage sensiblement différent de O0 et de 1800, des moyens différentiels de mesure (CI, C4) étant prévus pour chaque paire de capteurs, ainsi que des moyens de détection de sens (G5-à G12) reliés aux moyens différentiels de mesure (Ci, C4) pour déterminer le sens du déplacement relatif de l'organe mobile. 6 - Système conforme à la revendication 5, carac- térisé en ce que les capteurs (PT1 à PT4) sont au nombre de quatre et disposés en deux paires, une pai- re étant en quadrature de phase avec l'autre paire.- 7 - Système conforme à la revendication 6, carac- térisé en ce qu'il comporte des moyens pour action- ner les moyens de prélèvement au profit d'une paire de capteurs, en réponse à un changement de polarité du signal de différence émis par les moyens différen- tiels de mesure reliés à l'autre paire de capteurs. 8 - Système conforme à l'une des revendications 1 à 4, comportant une seule paire de capteurs, carac- térisé en ce que les moyens de prélèvement compor- tent deux diviseurs de tension semblables montés cha- cun entre la sortie de chaque capteur et une tension de référence et deux comparateurs dont le premier -comparateur est monté de manière à recevoir le signal émis par l'un des capteurs et la tension de sortie du diviseur de tension associé à l'autre capteur et dont le second comparateur est monté de manière à re- cevoir le signal émis par l'autre capteur et la ten- sion de sortie du diviseur de tension associé au pre- mier capteur des moyens de détection étant aménagés pour réagir à l'instant o le signal de sortie de 1' un ou l'autre des capteurs atteint son maximum, alors que le signal de sortie de l'autre capteur est à son minimum, et pour produire alors un signal prélevé et des moyens étant de même aménagés pour déterminer si les signaux de sortie des deux comparateurs se trou- vent dans le même état, en présence d'un signal pré- levé. 9 - Système conforme à l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens de prélè- vement comportent un diviseur de tension (R3,R4) mon- té entre la sortie de chaque capteur de chaque paire et un point commun qui se trouve à une tension de ré- férence, les diviseurs de tension étant semblables et chaque paire de capteurs étant associée à des moyens (Ll,L2,Gl, G2, G3; L3, L4,G3,G4; G30) prévus pour produire un signal prélevé lorsque le signal de dif- férence de la paire considérée de capteurs change d' état, le système comportant en outre un premier et un second comparateur (C2 et C3; C5 et C6), dont le premier est monté de manière à recevoir le signal de sortie d'un capteur de la paire considérée et la tension de sortie du diviseur de tension associé à 1' autre capteur de la même paire, le second comparateur étant monté de manière à recevoir le signal de sortie de cet autre capteur et la tension de sortie du di- viseur de tension associé au premier capteur; des moyens de détection (G32, G34) étant prévus pour réa- gir à l'émission du signal prélevé associé à l'autre paire de capteurs, lorsque les signaux de sortie des 26 - deux comparateurs associés à la paire considérée de capteurs se trouvent dans le même état,