Brevet FR2478821A1 — publié le 19810925

-1 Dispositif de contrôle automatique utilisanL lin oscilloscoPe, La présente invention concerne de Laçon générale les dispositifs de contrôle au moyen desquels on peut réaliser le contrôle automatique des rcaractéristiques d' éléments de cir- cuit ou d'éléments analogues, et elle porte plus particulière- ment sur des dispositifs de contrôle qui utilisent des oscil- loscopes à tube de Braun pour accomplir le contrôle automatisé. Au cours des dernières années, les circuits élec- triques ont atteint une précision de plus en plus élevée, en liaison avec le progrès des technologies électroniquesr tandis qu'une très grande variété d'éléments de circuit constitués par de nouvelles matières sont introduits et développés et que la technologie de fabrication progresse. Simultanément, des exigences sévères sont imposaes aux fonctions ou à des carac- téristiques spéciales de tels circuits ou éléments et lors- qu'on contrôle de telles caractéristiques électriques, il peut être impossible de satisfaire ces exigences par un contrôle portant sur un seul point comme les caractéristiques de ré- ponse en fréquence, le spectre, les caractéristiques de ré- ponse transitoire ou le taux de distorsion, et il est par exemple nécessaire d'effectuer des mesures de précision por- tant sur des variations en fonction du temps. On accomplit normalement le contrôle mentionné ci- dessus en utilisant un oscilloscope à tube de Braun et en effectuant sur l'axe des temps un balayage de tension ou de fréquence pour former une onde caractéristique sur le tube de Braun et pour contrôler cette onde caractéristique de façon visuelle afin de déterminer si les critères imposés sont sa- tisfaits ou non. A l'heure actuelle, il est courant que de tels éléments de circuit soient fabriqués en grande série et on prépare effectivement les conditions permettant d'automa- tiser le contrôle dle telles caractéristiques électriques. Cependant, dans l'état actuel des choses, il n'a pas encore été proposé de dispositifs capables de réaliser de façon auto- matique le contrôle mentionné ci-dessus. -2- On va maintenant expliqtÄ,er, en se ré;férant aux Figures 1 et 2 un dispositif de cc.ntrô1e utilisant des oscil- loscopes à-tube de Braun correspondant à V'art antérieur. La Figure L est une vue de face d'un C>crarn PS( de l'oscilla- scope à tube de Braun. La courbe a sur cet écran PS représente une caractéristique de bande passante qu'on rencontre habi- tuellement (onde standard) pour le circuit de haute fréquence d'un objet à contrôler. Dans ce cas, les points de contrôle correspondent, par exemple, à l'écart de fréquence fi au pied de la courbe caractéristique de bande passante a, à la bande de fréquence F2 au sommet de la courbe, ou à l'ondulation LI. (variation de niveau) au sommet. Dans le cas du contrôle de circuits réels, on établit des limites inférieures et supé- rieures acceptables pour les valeurs fi, f2, ou Ll, et lorsque la courbe a demeure à l'intérieur de cette plage de tolérance, le circuit contrôlé est accepté en tant que produit qualifié. Ainsi, dans le cas habituel, représenté sur la Fi- guré 2, on trace sur l'écran PS du tube de Braun une plage standard R définie par des courbes en trait continu b et c qui indiquent les valeurs des tolérances supérieures et inférieu- res pour la courbe désirée a, représentée par la ligne en poin- tillés a, grâce à quoi la courbe réelle d'un objet contrôlé, tracée sur l'écran PS, est contrôlée visuellement pour déter- miner si elle est comprise ou non dans la plage standard R. Cependant, d'un point de vue pratique, le contrôle présente des difficultés et on ne peut pas s'attendre à un con- trôle précis et effectif lorsqu'on effectue le contrôle en établissant de façon imaginaire une telle plage standard R sur l'écran PS, à cause de la nature de l'écran PS du tube de Braun et des fluctuations de la courbe contrôlée a. En outre, le contrôle devient plus difficile lorsque la plage de tolé- rance R est faible. De plus, dans le cas du contrôle de grandes quanti- tés d'objets, de nombreux défauts peuvent se manifester, comme l'accumulation de la fatigue inévitable des yeux de l'opéra- teur effectuant le contrôle. - 24.78821 -3 - Le but essentiel de l'invention est donc d'offrir un dispositif de contrôle permettant de réaliser un contrôle automatique des diverses caractéristiques des circuits élec- triques mentionnées ci-dessus, en utilisant des oscilloscopes à tuie de Braun. L'invention consiste en un dispositif de contrôle qui comporte un capteur optique produisant des signaux de sortie sous l'effet de la lumière qui provient de l'écran de tubes de Braun, et dans lequel on utilise des oscilloscopes a tube de Braun pour effectuer un balayage en fonction du temps des caractéristiques électriques d'objets contrôlés tels que des circuits électriques ou des éléments de circucit électrique. On utilise un tel dispositif de contrôle pour déterminer si un objet contrôlé est bon ou mauvais en observant l'onde qui indique les caractéristiques électriques de l'objet contrôlé, tel qu'il apparait sur l'écran du tube de Braun. On place sur le tube de Braun un masque optique qui empêche pratiquement tout passage de lumière à partir d'une plage standard qui se trouve à un emplacement prédéterminé, la forme de cette plage correspondant à l'onde standard relative aux caractéristiques électriques d'un objet contrôlé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexes sur lesquels -: - Les Fig. 1 et 2 représentent des vues de face respectives d'écrans de tubes de Braun appartenant à des oscilloscopes à tube de Braun; eL - La Fig. 3 représente un schéma d'un exemple de dispositif de contrôle correspondant à l'invention. On va maintenant se reporter à la Fig. 3 pour ex- pliquer un exemple du dispositif de contrôle correspondant à l'invention. Sur la Fig. 3, la référence 1 désigne un générateur de balayage qui produit des signaux de balayage pour des axes de temps correspondant à la tension ou à la fréquence, selon le but des mesures à effectuer. Les signaux provenant de ce - 4 - générateur sont appliqués à des jets 2 à c(, rintiôler qui sont, par exemple, des circuits électrirnies ou des elments de cir- cuit. Les signaux que produit. le. (iiérateur (de balayage I et qui sont transmis par des objets r.onrt-ôlés, C0omime uCo circlJit électrique 2, sont appliqués à un oscilloscope à tube de Braun 3 afin que les caractéristiques du circuit électrique 2 qui est contrôlé soient tracées sur l'écran PS du tube de Braun sous la forme d'une courbe caractéristique. Dans le cas de l'invention, on trouve sur l'écran PS un masque optique opaque OM qui correspond aux valeurs des limites supérieures et inférieures de la courbe caractéristi- que standard pour les caractéristiques de l'objet 2, c'est-à- dire du circuit électrique, à mesurer ou à contrôler. En d'autres termes, ce masque couvre la plage de valeurs admis- sible R pour la courbe mesurée en définissant une plage cor- respondante sur l'écran PS du tube de Braun, à un emplacement prédéterminé auquel la courbe caractéristique de l'objet con- tr1lé 2 apparaît sur l'écran PS. Le masque optique OM empêche ainsi le passage de la lumière de l'écran PS du tube de Braun qui est émise sous ce masque. Ainsi, lorsqu'on effectue une mesure réelle, dans le cas o l'objet contrôlé 2 est bon ou est compris dans les tolérances, la courbe caractéristique présente sur l'écran PS est cachée par le masque optique OM et aucun point lumineux n'apparaît sur l'écran PS. Cependant, lorsque l'objet contrôlé 2 est mauvais, c'est-à-dire lorsqu'il est hors des tolérances, la courbe caractéristique présente sur l'écran PS pour cet objet sort de la plage qui est masquée par le masque OM, si bien que des points lumhineux apparaissent sur l'écran PS. En d'autres termes, si le masque OM mentionné précédemment se trouve à une position prédéterminée sur l'écran PS du tube de Braun, on peut déterminer si l'objet contrôlé 2 est bon ou mauvais par le fait que des points lumi- neux apparaissent ou non sur l'écran PS. Ainsi, conformément 1 l'invention, un capteur op- tique 4, constitué, par exemple, par des photodiodes, est placé à une position désirée devant l'écran PS du tube de Braun, - 5 - comme par exermple sur l'axe vertical de ce dernier, ce gui per- met de détester]i lin point l1 ne- > p:par.i o-i non Sir l'écran PS, et perliet de conrtrôlez automat.iquemeilnt le circuit 2 pour déterm. -e: s'il est}D^=l Ou l1 O.Vw LîS.]ï- ï-2] I té, le signal de sortie du capteur 4 est transmis par un amiplifica- teur 5 qui est nécessaire pour attaquer un dispositif d alarme 6 qui contient une sonnerie ou une lampe, etc, à faire fonc- tionner. Conformément à l'invention, le capteur 4 produit un signal de sortie lorsqu'un point lumineux apparaît sur lfécran PS, c'est-à-dire seulement lorsque Jla courbe caractéristique de l'objet contrôlé 2 sort de la zone masquée par le masque OM, ou lorsque l'objet 2 est mauvais Ainsi, le dispositif d'alarme 6 auquel le signal de sortie du capteur 4 est appliqué ne pro- duit un signal d'alarme que lorsque l'objet contrôlé est à rejeter. En outre, bien que ceci ne soit pas représenté sur la Figure, le signal de sortie du capteur 4 peut être appliqué à un comparateur qui compare le signal de sortie du capteur 4 à une valeur de seuil fixée de façon appropriée, afin d'amé- liorer le rapport signal /bruit. De plus, afin d'éviter un déclenchement erroné sous l'effet de la réception par le capteur 4 d'une lumière exté- rieure parasite autre que celle du point lumineux provenant de l'écran PS, on peut installer une visière de protection contre la lumière extérieure entre le capteur 4 et l'écran PS, ou bien on peut installer sur l'écran PS ou le capteur 4 un masque optique qui ne laisse passer que la lumière correspon- dant au point lumineux de l'écran PS. En outre, il est également possible d'élever la sensibilité de détection ou le pouvoir de résolution en utili- sant une caméra vidéo pour le capteur 4. On notera également que si les caractéristiques op- tiques du masque optique OM sont, par exemple, choisie de façon cue ce masque ne transmette que la lumière visible pour l'homme, alors que le capteur 4 ne détecte pas cette lumière, 247882! - 6 - on obtient l'avantage qui consiste en ce que]obs-ervateur peut vérifier visuellement si le contrôle est accompli ou non. Comme on vient de le décrire et conformément à l'invention, les diverses caract6ristiques élec-l-riques de l'objet contrôlé, comme des variations de caractéristiques extrêmement brèves, de l'ordre de quelques nanosecondesr par exemple, peuvent être contrôlées de façon précise et effective sous la ferme de signaux, ce qui présente un immense avantage. Enfin, dans l'exemple de réalisation de l'inven- tion qui est représenté sur la Fig. 3, chacun des éléments 1, 2, 3, 4, 5 et 6, a été représenté séparément pour les beoins de l'explication, mais il est évident que tous ces éléments pourraient être réunis pour former très facilement un dispo- sitif de contrôle spécialisé. Il va de soi que de nombreuses autres modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif dé- crit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. -7- REVEND ICATIONS 1. Dispositif de contrôle utilisant un oscilloscope à tube de Braun (3) et destine au contrôle des caractéristiques électriques d'objets (2) tels que des éléments de circuit élec- trique ou des éléments analogues, dans lequel les caractéris- tiques électriques sont soumises à un balayage en fonction du temps pour former des ondes correspondantes sur un tube de Braun de l'oscilloscope à tube de Braun, et les ondes sont ob- servées pour déterminer si ces objets sont bons ou mauvais, caractérisé en ce qu'il comprend: a) un masque optique (OM) constitué par une ma- tière qui empêche pratiquement le passage de la lumière appa- raissant sur l'écran (PS) du tube et représentant les caracté- ristiques électriques de l'objet, ce masque optique ayant une forme qui correspond à l'onde standard pour les caractéristi- ques électriques de l'objet, et étant situé à une position prédéterminée sur l'écran; et b) un capteur optique (4) destiné à détecter de la lumière émise par l'écran de façon à produire un signal élec- trique-de sortie. 2. Dispositif de contrôle selon la revendication]., caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'alanme (6) qui est connecté au capteur optique (4) de façon à fournir un signal d'alarme lorsque le capteur optique produit le signal électrique de sortie. 3. Dispositif de contrôle selon la revendication], caractérisé en ce qu'il comprend en outre un comparateur qui reçoit le signal de sortie du capteur optique (4) de façon à sélectionner ce signal de sortie en se basant sur une valeur de seuil désirée afin d'augmenter le rapport signal /bruit. 4. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens empêchant le passage de la lumière qui sont disposés entre l1écran (PS) et le capteur (4) afin d'éviter que de la lumière parasite at- teigne le capteur optique.