Brevet FR2475740A2 — publié le 19810814

FR 2475740 A2 19810814 FR 8002967 A 19800211 Perfectionnements aux dispositifs de mesure de paramètres susceptibles de modifier la charge d'un électret. L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux dispositifs pour mesurer un paramètre susceptible de modifier la charge électrique portée par un électret, paramètre tel qu'un rayonnement ionisant, qu'une concentration de fluide ou qu'une température, dispositif comportant, en plus d'un électret, deux électrodes conductrices encadrant cet électret parallèlement à celui-ci, une pièce d'écartement maintenant l'une au nains de ces électrodes à une certaine distance de l'électret de manière à réserver entre eux une chambre, des moyens pour permettre au paramètre à mesurer d'exercer son influence dans cette chambre en modifiant la charge de l'électret, et un circuit pour exploiter aux fins de mesure dudit paramètre la modification de champ électrique que cette modification de charge produit entre les électrodes. Les présents perfectionnements s'ajoutent à ceux qui ont déjà été apportés aux dispositifs de mesure du genre en question par le brevet principal et qui consistaient essentiellement à faire comporter en outre, à ces dispositifs, un volet conducteur, des moyens pour déplacer ce volet à l'intérieur de la chambre parallèlement à lui-même et aux électrodes d'une position de veille à une position de mesure et inversement, et des moyens, compris par le circuit de mesure, propres à élaborer, lors de chaque déplacement du volet l'amenant en sa position de mesure, une information représentative de la décharge subie par l'électret depuis le précédent déplacement identique de ce volet, et de préférence propres en outre à afficher cette information. En d'autres termes, de tels dispositifs exploitent des différences entre des valeurs instantanées, mesurées successivement, de la charge progressivement décroissante de l'électret. Ces dispositifs se révèlent très intéressants dans la pratique. Les présents perfectionnements permettent d'améliorer encore certaines de leurs caractéristiques. Dans les modes de réalisation, des dispositifs du genre en question, qui sont décrits au brevet principal, le volet conducteur est simple et est donc disposé d'un seul côté de l'électret lorsqu'il est introduit dans la chambre : il masque alors cet électret à la vue d'une seule électrode. Avec une telle construction, il est nécessaire de faire participer l'une au moins des deux électrodes à chaque mesure et les distances entre les électrodes et éventuellement entre celles-ci et le volet doivent être déterminées avec une grande exactitude, exigence qui présente quelquefois certaines difficultés de mise en oeuvre. Les présents perfectionnements présentent, entre autres avantages, celui d'autoriser une plus large tolérance vis-à-vis de ce critère. Les dispositifs selon l'invention sont essentiel- lement caractérisés en ce que leur volet conducteur est double, c'est-à-dire comprend deux plateaux conducteurs parallèles propres à chevaucher l'électret pour l'une des positions extrêmes du volet, chacun de ces plateaux s'étendant alors entre l'électret et une électrode. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - les deux plateaux du double volet sont recouverts extérieurement par des couches isolantes, elles-mêmes recouvertes extérieurement par des couches conductrices, reliées de préférence au potentiel commun des deux électrodes, - dans un dispositif selon l'alinéa précédent, pour lequel l'ensemble de l'électret, des deux électrodes et de leur pièce d'écartement constitue une casset te portative, le double volet est monté en porte-à-faux au fond d'une poche fixe d'un appareil de lecture de façon telle que ses deux plateaux, présentant respectivement des bords libres à profil biseauté ou arrondi, soient propres à guider le montage de la cassette en sa position de lecture à cheval, avec un léger jeu, sur ces plateaux, pour laquelle l'électret est disposé entre lesdits plateaux alors que les deux électrodes s'étendent au contraire le long des faces extérieures, de ces plateaux, recouvertes de leurs couches isolantes et conductrices. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales1 certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en meme temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire deux modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre schématiquement en coupe verticale une première variante de dispositif de mesure selon l'invention. La figure 2 montre schématiquement en coupe verticale une seconde variante d'un tel dispositif également selon l'invention. Comme dans le brevet principal, le dispositif de mesure comporte dans chaque cas - un électret 1 chargé électriquement, - deux électrodes conductrices 2 et 3 en feuilles ou couches parallèles encadrant l'électret 1 et maintenues écartées l'une de l'autre par un cadre 4, notamment en matière isolante, formant avec ces électrodes une cassette portative, - un circuit 6 propre à exploiter aux fins de mesure les modifications de champ électrique produites entre les électrodes 2 et 3 par les modifications de charge de l'électret 1 dues à l'intervention du paramètre à mesurer au voisinage deoet électret, ce circuit comprenant de préférence également des moyens d'affichage 25, - un volet conducteur 8, - et des moyens - schématisés par le passage 9 prévu dans le cadre 4 pour le coulissement jointif du volet et par le bouton de manoeuvre 11 - pour guider et déplacer le volet 8 à l'intérieur de la cassette, entre l'électret et l'une des électrodes, parallèlement à cet électret et aux électrodes. Mais alors que, dans les modes de réalisation décrits au brevet principal, le volet 8 était simple et composé par une seule plaque, il est ici double Ex comprend deux plateaux parallèles 81, 82 formant ensemble une même pièce conductrice et susceptibles de chevaucher l'électret, chacun de ces deux plateaux étant prévu pour s'étendre entre ledit électret et lrune des deux électrodes. Comme précédemment, le double volet peut occuper, par rapport à l'électret, deux positions extrêmes pour l'une desquelles il est totalement dégagé des intervalles ou chambres compris entre cet électret et les électrodes; alors qu'au contraire, pour l'autre position extrême; il est totalement enfoncé dans ces chambres et masque alors l'électret à la vue des deux électrodes, ainsi qu'illustré sur la figure 1. Avec une telle construction, l'instant de chaque mesure correspond soit à la mise en place du double volet en cette dernière position de chevauchement complet de l'électret 1, mise en place effectuée en enfonçant le volet 8 dans la cassette 2, 3, 4 selon la flèche F à partir de sa position sortie, soit au contraire au dégagement inverse intégral du volet hors de la cassette à partir de sa position totalement enfoncée. Les deux électrodes 2 et 3 sont avantageusement court-circuitées en permanence, comme schématisé par le conducteur 26, leur potentiel commun étant appliqué en permanence à l'une 15 des deux bornes du circuit 6. Le volet 8 est relié à ce potentiel commun pendant les périodes de veille du dispositif au cours desquelles la charge de l'électret diminue progressivement sans 'être spécialement mesurée. Aux instants de mesure, ledit volet 8 est au contraire relié à l'autre borne 14 du circuit 6 : le branchement correspondant est assuré automatiquement par un commutateur 27 actionné notamment par les débuts d'enfoncement du volet dans la cassette, action schématisée par la flèche H sur la figure l, Il est à noter qu'aux instants où le double volet 8 est totalement enfoncé dans la cassette 2, 3, 4, l'électret 1 est entouré pratiquement en totalité par ce double volet : ce dernier est donc influencé intégralement par la charge de cet électret et ce, quelles que soient les distances respectives entre ce dernier et chacun des plateaux 81, 82. C'est là un avantage important car il n'est plus nécessaire de respecter avec une grande exactitude les exigences relatives aux positions respectives (distance et parallélisme) des différents composants du dispositif, en particulier lorsque la position de mesure du volet correspond à l'enfoncement total de celui-ci dans la cassette : une tolérance relativement large peut même alors être admise sur le jeu transversal affectant les va-et-vient du volet dans la cassette. Pour bénéficier des avantages indiqués, il convient bien entendu de choisir un électret de type monopolaire de façon que l'effet global de charge de cet électret sur le volet qui l'entoure ne soit pas nul. On notera que, dans la solution proposée, la mesure effectuée est également indépendante de la migration éventuelle des charges à l'intérieur de l'électret au cours de la vie de celui-ci. On peut envisager de nombreuses variantes de dispositifs de mesure à double volet mettant en application les principes exposés ci-dessus. On va maintenant décrire l'une de ces variantes en se référant à la figure 2. Celle-ci diffère essentiellement de la précédente par les deux caractéristiques suivantes - en premier lieu, le double volet est fixe au lieu d'être mobile, - en second lieu, chaque plateau 81, 82 de ce volet est recouvert extérieurement, successivement, d'une couche isolante 9 92 et d'une couche conductrice 101,102. La position fixe du volet est choisie à demeure dans un appareil de lecture L équipé d'une unité 28 de lecture, de mesure et d'affichage (comprenant le circuit 6 ci-dessus avec ses moyens d'affichage 25), appareil propre à recevoir lui-même, dans une poche 29, des cassettes portatives P réduites à leur plus simple expression, c'est-à-dire composées chacune de l'électret 1, des deux électrodes 2 et 3 et de leur cadre d'écar- tement 4 ainsi qu'éventuellement d'organes de connexion électrique. Les deux plateaux 81 et 82 du volet sont montés en porte-à-faux au fond de la poche 29 et leurs bords ou tranches libres 30, 31 sont biseautés ou arrondis de manière à guider les introductions des cassettes "réduites" P dans cette poche 29, selon la flèche K. D'autres plages à profil biseauté ou arrondi 32, 33 complètent avantageusement la "triple fente" délimitant la section d'ouverture extérieure de la poche 29, lesdites plages 32 et 33 pouvant être disposées au même niveau transversal que les bords 30 et 31 cidessus, comme visible sur la figure 2. L'ensemble des deux couches conductrices extérieures 101 et 102, formant blindage électrostatique pour le volet, est relié en permanence par un conducteur 34 à un potentiel commun qui peut être celui de la masse, comme celui auquel sont portées les deux électrodes 2 et 3 des différentes cassettes portatives "réduites", alors que les deux plateaux 81 et 82 composant le double volet sont encore reliés par un conducteur 35 à l'appareil de mesure (compris par l'unité 28) pour chaque mesure, c'est-à-dire de préférence dès le début de l'introduction de chaque cassette réduite P dans la poche 29. Bien entendu un volet escamotable peut etre prévu pour fermer la face frontale de la cassette P (considérée dans le sens de la flèche K) hors des instants où cette cassette est introduite dans la poche 29 du lecteur L,volet susceptible d'etre fermé de façon étanche. De meme tous moyens désirables peuvent être prévus pour permettre l'identification de cette cassette P lors des susdites introductions ainsi que la mise en mémoire, dans l'unité 28, d'informations relatives à cette identification et à la charge alors mesurée de son électret. Il est à noter que cette variante ne fait appel à aucun contact électrique à éléments glissants ou plus généralement mobiles lors de la mise en place des cassettes réduites P dans le lecteur L. Il est à noter également que les jeux transversaux existant entre les trois fentes de la poche 29 et les languettes 1, 2, 3 qu'elles reçoivent peuvent être relativement élevés, la largeur de chaque fente étant par exemple supérieure de 0,5 mm à l'épaisseur de la languette à recevoir. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un dispositif de mesure à électret dont la constitution, le fonctionnement et les avantages résultent suffisamment de ce qui précède. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés , elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour mesurer un paramètre susceptible de modifier la charge électrique portée par un électret, comportant, en plus d'un tel électret, deux électrodes conductrices encadrant cet électret parallèlement - celui-ci, une pièce d'écartement maintenantl'une au moins de ces électrodes à une certaine distance de l'électret de manière à réserver entre eux une chambre, des moyens pour permettre au paramètre à mesurer d'exercer son influence dans cette chambre en modifiant la charge de l'électret, un circuit pour mesurer les modifications de champ électrique produites dans la chambre par ces modifications de charge, un volet conducteur, des moyens pour permettre de déplacer ce volet à l'intérieur de la chambre parallèlement à lui-même et aux électrodes d'une position de veille à une position de mesure et inversement, et des moyens pour élaborer, lors de chaque déplacement du volet l'amenant en sa position de mesure, une information représentative de la décharge subie par l'électret depuis le précédent déplacement identique de ce volet, conformément au brevet principal, caractérisé en ce que le volet conducteur (8) est double, c'est-à-dire comprend deux plateaux conducteurs parallèles (81,82) propres à chevaucher l'électret (1) pour l'une des positions extrêmes du volet, chacun de ces plateaux s'étendant alors entre, l'électret et une électrode (2,3). 2. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux plateaux (81,82) du double volet sont recouverts extérieurement par des couches isolantes (91'92)' elles-memes recouvertes extérieurement par des couches conductrices (101,102) reliées de préférence au potentiel commun des deux électrodes. 3. Dispositif de mesure selon la revendication 2, pour lequel l'ensemble de l'électret, des deux élec- trodes et de leur pièce d'écartement constitue une cassette portative, caractérisé en ce que le double volet (8) est monté en porte-à-faux au fond d'une poche fixe (29) d'un appareil de lecture (L) de façon telle que ses deux plateaux (81,82) présentant respectivement des bords libres (30,31) à profil biseauté ou arrondi, soient propres à guider le montage de la cassette (P) en sa position de lecture à cheval, avec un léger jeu, sur ces plateaux, pour laquelle l'électret (1) est disposé entre lesdits plateaux alors que les deux électrodes (2,3) s'étendent au contraire le long des faces extérieures, de ces plateaux, recouvertes de leurs couches isolantes et conductrices. 4. Dispositif de mesure selon la revendication 3, caractérisé en ce que la triple fente constituant la section d'ouverture de la poche (29) est délimitée extérieurement par deux plages (32,33) à profil biseauté ou arrondi comprises par l'appareil de lecture (L).