Brevet FR2479512A1 — publié le 19811002

Procédé et appareil de comptage et application aux dispositifs de mesure de déplacement. La présente invention concerne un procédé et un appareil de comptage. L'invention concerne aussi l'application de ce procédé aux dispositifs de mesure de déplacement comportant : un réseau principal (2) le long duquel peut se déplacer un contre-réseau (4a à 4d) ayant au moins deux parties (4a à 4d) déphasées l'une par rapport à l'autre ; au moins deux détecteurs 5a à Sd placés chacun en face d'une partie de contre-réseau respective pour recevoir un faisceau lumineux (6) ayant traversé le réseau et ladite partie de contre-réseau, un circuit (100) recevant les signaux à D)desdits détecteurs et élaborant des signaux d'impulsions (n+) et (n ) représentant la mesure du déplacement du contre-réseau (3) le long du réseau princi pal (2) respectivement dans un sens et dans 1 l'autre. De tels dispositifs de mesure nécessitent le comptage d'un grand nombre d'impulsions, et donc l'utilisation de compteurs ayant une capacité de comptage élevee, donc de compteurs chers. L'invention remédie à cet inconvénient et a notamment pour but de proposer un procédé de traitement particulier du contenu d'un compteur, permettant d'effectuer le comptage d'un nombre d'évènements considérablement supérieur à la capacité de comptage N du compteur. Ce but est atteint, conformément à l'inventionr du fait que,envue de pouvoir compter des nombres d'évbne- ments supérieurs à ladite capacité de comptage, à chaque instant t. d'une suite d'instants à intervalle at inférieur au temps minimal possible pour que ledit compteur atteigne la valeur de comptage N, on réalise l'étape de procédé Pi suivante on lit et on met en mémoire le contenu [Ci] du compteur, on compare ce contenu au contenu [Ci-1] mis en mémoire lors de l'étape de procédé précédente Pi-1 et on calcule le nombre k. = pi N + [Ci] , ou pi est un nombre entier i i - i- i td. 7 - - égal à Si si l'on a - - ou à , ou à Pi-1 + I > si l'on a [Ci ] o lui du début du comptage du compteur à partir de la valeur de comptage zéro. Ce procédé est avantageusement mis en oeuvre dans un appareil comprenant un compteur (101 ou 102) un microprocesseur (103) piloté par une horloge (106) pour traiter périodiquement les contenus successifs /Ci / du compteur (101 ou 102) et un dispositif d'affichage alphanumérique (105, 104) recevant les informations(ki) délivrées par le microprocesseur (103). Ce procédé est avantageusement appliqué aux dispositifs de mesure de déplacement susmentionnés, de la façon suivante : les impulsions des signaux n et n sont appliquées à l'entrée d'un compteur respectif (101, 102) ayant une capacité de comptage au moins égale à N, et à chaque instant t. d'une suite d'instants à intervalle at constant inférieur au temps minimal possible pour qu'un compteur (101, 102) atteigne la valeur de comptage N, on réalise l'étape de procédé Qi consistant à - accomplir successivement les étapes de procédé P. et Pi consistant, chacune, dans l'étape de procédé Pi définie c i - d e s s u s , relative, respectivement au premier et au second compteur (101 et 102), - puis à cal culer la valeur m. = k. - k. , et - à afficher cette i i i valeur m. dans un dispositif d'affichage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue partielle schématique de profil d'un dispositif de mesure de déplacement du type à réseau et contre-réseau - la figure 2 est une vue partielle de face selon le plan II-II de la figure 1 - la figure 3 est un schéma d'un exemple de circuit électronique de traitement des signaux A,B, C,D fournis par les détecteurs du dispositif de la figure 1 - les figures 4a à 4h sont des diagrammes des signaux mis en oeuvre dans le circuit de la figure 3 ; et - la figure 5 est un schéma synoptique de l'en- semble de traitement de signal du dispositif de mesure de déplacement selon un mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de mesure de déplacement représenté comprend : une règle 1 comportant un réseau principal 2 à traits transversaux à la règle ; une plaquette plane 3 disposée parallèlement à la règle 1 et près de cette dernière et comportant un contre-réseau composé, par exemple,de quatre parties de réseau 4a, 4b, 4c et 4d, de même pas que le réseau principal 2, et dont les traits sont parallèles à ceux du réseau principal, les trois parties 4b, 4c, 4d étant déphasées, par rapport à la partie 4a de, respectivement, n/2, n et 311/2 ; quatre détecteurs d'intensité de lumière Sa, 5b, 5c et 5d dont chacun est situé en regard d'une partie de réseau 4a à 4d respective, du côté opposé à la règle I ; un chariot de-support, non représenté, pour supporter la plaquette 3 et les détecteurs 5, ce chariot étant mobile en translation le long de la règle 1 (double flèche f) ; et des moyens, non représentés, pour diriger un faisceau lumineux 6 sur la face la, opposée au contre-réseau 4, de la règle 1, perpendiculairement à cette face la. Les signaux A,B,C et D émis par les détecteurs, respectivement, 5a, 5b, 5c et 5d,lors du déplacement du cllal-ir)t te long de la règle 1 sont de forme sensible- alent sinusoídale ; les signaux 73,C et D étant déphasés, par rapport au signal A, respectivement ,de' #/2, n et ces : ces signaux sont traités dans un circuit tel que, par -3 exemple, celui de la figure 3, en vue d'obtenir deux signaux d'impulsions calibrées n et n représentant chacun la mesure du déplacement du chariot, respectivement, dans un sens et dans l'autre, le long de la règle 1. Dans le circuit de la figure 3, les signaux en opposition de phase A et C, B et D sont mutuellement additionnés dans un additionneur respectif 7, 8 puis le signal somme obtenu est mis en forme dans un circuit respectif 9 et 10 pour donner, respectivement, des signaux rectangulaires périodiques E et F ; on produit egalement des signaux G et H en traitant dans un inverseur 11, 12, respectivement, les signaux F et E. On élabore, à partir des signaux E, F, G et H, des signaux E', F', G', H' en traitant chacun des signaux E, F, G et H dans un circuit dérivateur 13 respectif puis, dans un circuit redresseur respectif constitué par une diode 14 branchée en série à la sortie du circuit dérivateur 13 correspondant, l'anode de chaque diode 14 étant tournée vers ledit circuit 13. Les signaux E, F, G, H et E', F', G', H' sont traités dans un circuit logique comprenant huit portes ET à deux entrées 15a à 15h et deux portes OU 16a et 16b. Les portes ET, 15 sont branchées de la façon suivante I.a porte 15a reçoit les signaux F et E' la porte 15b reçoit les signaux H et F' l.a porte 15c recoit les signaux E et G' la porte 15d reçoit les signaux G et H' la porte 15e reçoit les signaux G et E' a porte 15f reçoit les signaux E et F' a porte 15g reçoit les signaux H et G' a porte 15h reçoit les signaux F et H' Les portes OU, 16a et 16b sont à quatre entrées ; cesUportes 16a et 16b reçoivent sur chacune de leurs entrées les signaux de sortie, respectivement, des portes ET 15a à 15 det 15a à 15h. Sur la sortie de la porte 16a apparaît le signal n et sur la sortie de la porte 16b apparaît le signal n .Sur les figures 4a et 4c on a représenté la position relative des signaux E et F dans le cas où le sens du déplacement, le long de la règle 1 du chariot portant les éléments 3, 5a à 5d est tel que le signal F est en retard de phase de /2 par rapport au signal E. Il est bien évident que, si le chariot portant les éléments 3, 5 se déplace dans le sens contraire, le signal F sera en avance de phase de n/2 par rapport au signal E. Sur la figure 5, on a désigné par 100 le circuit de la figure 3 - ou tout autre circuit équivalent procurant le même résultat - recevant les signaux A, B, C et D émis par les détecteurs 5a, 5b, 5c et 5d et élaborant les signaux n et n . Les impulsions des signaux + n et n sont comptées dans des compteurs respectifs 101 et 102 ayant chacun tne capacité de comptage N. La valeur de comptage de chaque compteur est traitée dans un microprocesseur 103 de la façon suivante (voir tableau I en annexe) : on lit et on met en mémoire de façon périodique, à chaque instant ti, le contenu ÈC. 7 d'un compteur (101 ou 102) et on compare ce contenu au contenu précédent /Ci-ll préalablement lu et mis en mémoire à l'instant ti I . On calcule alors un nombre total k. à l'aide de la relation k i = Pi N +[Ci] i- ou pi est un nombre entier égal à Pi Si ÊC. B /Ci-l - tC. j Ciij ou égal à p. + I Si /Ci~/ ~ [Ci-1] ' la valeur initiale pO de pi étant nulle. Au cours de chaque étape de ce procédé de traitement, on met également en mémoire le nombre entier p. Comme le montre le tableau II (en annexe), à chaque instant t on réalise d'abord l'étape de procédé + P. relative au compteur 101, on met en mémoire le nombre k. obtenu, puis on réalise l'étape de procédé Pi relative au compteur 102,et on calcule la valeur m = ki - k. représentant la valeur algébrique du i i i déplacement du chariot le long de la règle l. Cette valeur m. est multipliée, le cas échéant, par un coefficient convenable a, puis la valeur a m. est affichée à l'aide -i d'un dispositif d'affichage alphanumérique, par exemple à chiffres à sept segments 104, un circuit d'interface convenable 105 étant interposé entre le dispositif 104 et le bas de sortie du micropresseur 103. Les éléments 104, 105 étant bien connus de l'homme de l'art, ils ne sont pas davantage décrits ici. la suite des instants t. est déterminée par une horloge 106 comportant des moyens permettant de régler l'intervalle constant at entre deux instants consécutifs ti et ti I . I1 est impératif que cet intervalle Qt soit inférieur au temps minimal possible mis par un compteur 101, 102 pour atteindre la valeur de comptage N. Le temps initial t est l'instant à partir duquel un compteur 101 o ou 102 commence à compter. Ainsi, le procédé particulier de traitement qui vient d'être décrit permet d'utiliser des compteurs ayant une capacité de comptage N relativement faible par rapport au nombre des impulsions n et n à compter, ce qui permet de diminuer de façon importante le prix du dispositif de mesure de déplacement. 5 TABLEAU I f début du programme programme TABLEAU I I i LIRE 9 éCRIRE /Ci j i LIREÎCi LIRE í r | LIRE Pi~ Faux fCi r ~ - i M p. = Pj - pj1+i 1 ~ C éCRIRE PI , ~ CALCULER k. kí = p.N + / C; y fin fin du programme Pi TABLEAU II I ACCOMPLIR LE PK0GEDIE P i+ 1 iCRIRE k+ ACCOMPLIR LE I PROGRAMME Pi I Pi, I CALCULER l In. k;t - k. - 1 1 1 .AFFICHER m. I 1 ~, I , t INCREMF.NTER i=i+ I v~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement du contenu d'un compteur (101, 102) de capacité de comptage N, caractérisé en ce qu'en vue de pouvoir compter des nombres d'évènements supérieurs a ladite capacité de comptage, à chaque instant t. d'une suite d'instants à intervalles at infé rieur au temps minimal possible pour que ledit compteur atteigne la valeur de comptage N, on réalise l'étape de procédé P. suivante : on lit et on met en mémoire le con - i tenu E C. / du compteur, on compare ce contenu au contenu / Ci ~ I / mis en mémoire lors de l'étape de procédé précédente Psi l et on calcule le nombre k. = pi N + /Ci / i i i où Pi est un nombre entier égal à : Pi-1 Si l'on a / Ci -/ > / Ci-l 2 ou Pi I + I si l'on a /Ci-/sc-ci-l-7s i - - i J . > / C 7 ou à p. + i si l'on a tC. 7tC 7, et on met en mémoire le nombre pi, le nombre pO étant egal à zéro, l'instant t étant celui du début du comptage o du compteur à partir de la valeur de comptage zéro. 2. Appareil de comptage faisant application du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un compteur (101 ou 102), un microprocesseur -(103) piloté par une horloge (106) pour traiter périodiquement les contenus successifs [Ci] du compteur (101 ou 102) et un dispositif d'affichage alphanumérique (105, 104) recevant les informations K. délivrées par le microproces- seur (103). 3. Application du procédé selon la revendication 1 aux dispositifs de mesure de déplacement comportant : un réseau principal (2) le long duquel peut se déplacer un contre-réseau (4a à 4d) ayant au moins deux parties (4a à 4d) déphasées l'une par rapport à l'autre ; au moins deux détecteurs (5a à 5d) placés chacun en face d'une partie de contre-réseau respective pour recevoir un fais ceau lumineux (6) ayant traversé le réseau et ladite partie de contre-réseau, un circuit (100) recevant les signaux A à D desdits détecteurs et élaborant des signaux d'impulsions (n ) et (n ) représentant la mesure du déplacement du contre-réseau (3) le long du réseau principal (2) respectivement dans un sens et dans l'autre, caractérisée en ce que les impulsions des signaux n et n sont appliquées à l'entrée d'un compteur respectif (101, 102) ayant une capacité de comptage au moins égale à N, en ce qu a chaque instant t. d'une suite d'instants à intervalles at constant inférieur au temps minimal possible pour qu'un compteur 101, 102 atteigne la valeur de comptage N, on réalise l'étape de procédé Qi consistant à : - accomplir successivement les étapes de procédé + Pi et p. consistant, chacune, dans l'étape de procédé Pi définie à la revendication 1, relative, respectivement, au premier et au second compteur (101 et 102), - puis à calculer la valeur m. = k. - k. , et - à afficher cette i i i valeur m. dans un dispositif d'affichage.