Brevet FR2491280A1 — publié le 19820402

L'inventton se rapporte à un procédé ainsi qu'au dispositif' de mise Cj oeuvre de ce procédé en vue de transmettre par un câble de débit linité des données aléatoires, fourl-.ies par une sonde sous forme d'impulsions brèves, à une station d'analyse. Les données fournies par certaines sondes, par exemple celles basées sur la détection de rayonnement comme la fluorescence X sont souvent des données qu'il i'aut analyser en fonction des valeurs des énergies des signaux détectés et de la fréquence d'apparition de tels signaux. Cependant la fréquellce élevée des signaux recueillis par la sonde exige l'emploi de câbles comprenant de nombreuses lignes de trarsmission parallèles ce qui rend impraticable l'usage des sondes de ce genre ainsi équipées à des profondeurs supérieures à la centaine de mètres, en vue de l'analyse des signaux en surface. D'autre part seule l'analyse des signaux pouvant révéler l'intéret d'effectuer une sélection parmi les signaux détectés par la sonde afin de ne transmettre que ces signaux on ne peut procéder à un échantillonnage valable des signaux que de façon arbitraire. Ainsi un objet de l'invention est un procédé de transmission des signaux fournis par une sonde au moyen d'un câble standard et par conséquent correspondant à un débit de valeur donnée de l'ordre de 100 Kbits par seconde, selon lequel on fait varier les limites définissant une fenêtre du paramètre que l'on désire étudier et notamment l'amplitude des signaux en ne transmettant exclusivement que les signaux de la sonde dont l'amplitude est comprise entre les deux limites variables, de façon à accroître le débit des impulsions transmises si celui-ci est faible et à diminuer le débit des impulsions sélectionnées si celles-ci se révèlent non significatives ou inutiles, la sélection finale due à la modification des f'enêtres rendant maximum le débit des impulsions significatives sélectionnées. La variation des seuils déterminarlt chaque fenêtre peut donc ne dépendre que d'un paramètre par exemple l'amplitude de chaque impulsion détectée ou encore de plusieurs paramètres dont la fréquexlce des impulsions comprises dans Wie fenêtre d'amplitude donnée. Ainsi au lieu de r,e transmettre qu'un échantillonrlage arbitraire on transmet en surf'ace un nombre maximum de signaux présentant un intérêt, ce nombre étant fonction du débit du câble dc transmission. Une autre acaractéristique de l'invention est un procédé de ce type dont les valeurs déterminant les fenêtres sont transmises du lieu d'analyse des signaux situé à une extrémité du câble de transmission au dispositif d'émission des signaux détectés par la sonde afin de modifier la fenêtre précédemment enregistrée en position et grandeur, ledit dispositif étant disposé à l'autre extrémité du câble au lieu même d'émission des signaux détectés par la sonde. Une autre caractéristique de l'invention est un procédé de ce type dont les impulsions sélectionnées sont transmises par une première paire de fils du câble, les codes des seuils déterminant la fenêtre variable étant transmis par une seconde paire de fils fournissant le courant d'alimentation au dispositif de détection et de transmission des signaux de la sonde à la première paire de fils. Un autre objet de l'invention est un dispositif de mise en oeuvre dudit procédé caractérisé en ce que le dispositif de sélection et de transmission des données au lieu de la sonde à une extrémité du-câble comprend au moins un filtre passe bande et un décodeur connectés à une première paire de fils du câble reliant les circuits d'une station d'analyse située à l'autre extrémité du câble auxdits circuits de détection-et de sélection des signaux fournis par la sonde, une mémoire d'enregistrement des seuils haut et bas déterminant la fenêtre de sélection, au moins un comparateur des signaux fournis par la sonde et des valeurs des seuils contenus dans ladite mémoire et un moyen de contrôle de la transmission exclusive desdits signaux sélectionnés sur une seconde paire de fils. Une autre caractéristique de l'invention est un dispositif de ce genre comportant un convertisseur des valeurs analogiques des signaux en valeurs numériques et un dispositif de comparaison des valeurs numériques des seuils. Une autre caractéristique de l'invention est d'accroître encore la rapidité des cycles de comparaison des signaux de la sonde et des valeurs des seuils des fenêtres lorsque les signaux se trouvent au delà de ces seuils en incorporant un comparateur analogique des seuils et des signaux. r D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description suivar.te faite en référence aux dessins annexés. Sur les dessins : La ligure 1 est une représentation schématique sous forme de blocs des circuits de sélection et de transmission par câble des signaux d'une sonde La figure 2 une représentation schématique sous forme de blocs d'une variante des circuits de sélection et de transmission de la figure 1 et, La figure 3 une représentation schématique sous forme de blocs de la station réceptrice des signaux de la sonde. Les circuits de sélection et de transmission par câble des signaux de la sonde comprenant essentiellement un détecteur de crête 1 recevant les signaux de la sonde par le circuit d'entrée 10. Les signaux sont transmis simultanément à un comparateur 2 qui peut être de type quelconque et dont le rôle est de déclencher un cycle d'analyse de signaux. A cet effet le comparateur 2 est directement connecté par le fil 12 à un ensemble de circuits contrôle représenté schématiquement par le bloc 11 constituant la structure logicielle des circuits de sélection et de transmission. La liaison 13 contrôle alors le circuit détecteur de crête 1 de sorte que seuls les signaux recherchés sont transmis par le fil 14. Sous le contrôle des circuits 11 le convertisseur rapide 3 des données analogiques en valeurs numériques convertit la tension de crête reçue par le fil 14 du détecteur 1 en valeur codée de 10 bits parallèle transmise par le fil 15 au comparateur numérique 4. Les liaisons 16 et 17 assurent respectivement le contrôle du convertisseur 3 et du comparateur 4. Le comparateur numérique 4 compare ainsi la tension de crête transmise par le détecteur 1 et le convertisseur 3 aux valeurs de seuil haut et de seuil bas transmises par la mémoire 9 et la liaison 18. Les liaisons 19 et 20 permettent la commande du transmetteur série 5 qui transmet sous forme série la valeur de la tension crête détectée et comparée chaque fois que le comparateur 4 détecte une valeur comprise entre les valeurs de seuil haut et de seuil bas enregistrées dans la mémoire 9. Ainsi toutes les valeurs de tension de crête comprise dans une fenetre prédéterminée sont transmises à la paire de lignes 21,22 contenue dans le câble reliant la sonde non représentée à la station d'analyse représentée figure 3. Les distances entre sonde et station d'analyse pouvant être assez grandes par exemple de l'ordre de 300 à 800 mètres, les câbles ne peuvent comprendre un grand nombre de fils. Se:lon l'invention et afin d'accroître le débit des signaux on réserve la-paire 21,22 à la transmission des valeurs de crêtes sélectionnées et l'on utilise les lignes 23,24 d'alimentation en courant continu du câble pour transr-ettre les valeurs de seuil haut et de seuil bas dans la mémoire Ç. A cet effet les lignes 23,24 aboutissant au dispositif d'alimentation comprennent une dérivation 26 connecté à un filtre passe bande G connecté par la liaison 27 au décodeur 7. Le filtre passe bande permet de recevoir toute valeur de seuils sous la forme de mots composés de signaux de d-eux fréquences données, ces signaux étant superposés au courant continu transmis par les lignes d'alimentation A la sortie du décodeur 7 les valeurs des seuils haut et bas sont transmises par la liaison 28 au récepteur 8 qui convertit ces valeurs de la forme série en forme parallèle pour leur enregistrement dans la mémoire 9 par la liaison 29 De cette manière on accroît de façon considérable le débit des informations significatives par le câble formé de deux paires de lignes 21,22 et 23,24, les lignes 21,22 transmettant seulement les crêtes comprises dans une fenêtre d'amplitude donnée.A titre d'exemple le circuit de sélection qui vient d'strie décrit permet de traiter les crêtes correspondant à des valeurs en dehors des seuils définissant uné fenêtre en un temps de l'ordre de 12 Fs, le temps d'un cycle de transmission des valeurs de crêtes d'une -fenêtre étant de l'ordre de 80 fis à 120 Fs selon la nature et la longueur du câble utilisé. La station d'analyse représentée figure 3 comprend essentiellement un récepteur 31 transformant les données série provenant de la sonde par les circuits de sélection de la figure 1 et les lignes 21,22 en données en parallèle immédiatement utilisables sur ordinateur ou sur analyseur multicanal ou tout dispositif d'échantillonnage et de visualisation. Ces divers moyens dont chacun peut être représenté schématiquement en 32 sont connectés au récepteur 31 par la liaison 33. Un ensemble de circuits de contrale 34 assure la synchronisation des opérations de traitement et d'analyse des signaux et de sélection de tous nouveaux seuils définissant une nouvelle fenêtre en fonction des résultats d'analyse.A cet effet le moyen d'anale se 32, ordinateur par exemple, est relié d'une part aux circuits dc contrôle 34 par les liaisons 35 et 36 et d'autre part à un dispositif mémoire de seuils numériques 37 par le canal 38. Les données fournies,par le moyen d'analyse 32 en codage parallèle, à la mémoire 37 sont converties en mode série par le convertisseur parallèle-série 39 relié par le canal 40 à la mémoire 37. Les nouveaux seuils sous forme de rnots représentés chacun en mode série sont transmis par le fil 41 à un codeur modulateur 42. Les séries d'impulsions codées en fréquence sont alors injectées au fil d'alimentation en courant 24 au moyen d'un hacheur 43 relié au codeur modulateur 42 par le fil 44, le hacheur 43 étant connecté au poste d'alimentation en courant continu 45 par la liaison 46. On parvient ainsi au moyen d'un câble relativement souple et léger à transmettre quelles que soient les durées de l'ordre de moins d'une micro seconde de chacun des signaux émis par une sonde de type quelconque : scintillateur, semi-conducteur etc.., et leur fréquence de l'ordre de plus de lOQ-KHz,à utiliser le débit d'information limité du câble, de l'ordre de 120 000 bits par seconde, de façon maximum en opérant le contrle des données fournies par la sonde au moyen d'un choix des impulsions de la sonde obtenu par une sélection variable effectuée sur un paramètre caractéristique de ces impulsions, par exemple sur la valeur d'amplitudes des impulsions.Cette sélection étant déterminée par le seul passage des impulsions dont l'amplitude est comprise dans une fenêtre variable et le débit des impulsions étant connu à chaque instant par le moyen d'analyse 32, on maintient ce débit maximum en modifiant les valeurs définies par la fenE- tre soit par un glissement de celle-ci soit par une variation de l'un ou des deux seuils définissant la fenêtre. Il est clair que la loi de modification des seuils peut être quelconque puisqu'elle varie selon la nature des informations recherchées par la sonde et le mode d'investigation choisi.Cependant on peut toujours accroître l'étendue de la fenêtre et ou modifier sa position en cas de diminution des débits et inversement diminuer le débit des signaux sélectionnés et inutiles tout en maintenant ou accroissant le débit des signaux significatits. De même les moyens représentés figure 1 peuvent être remplacés par des moyens équivalents sans s'écarter de l'esprit général de l'invention. C'est ainsi que dans la figure 2,où pour en faciliter la lecture les moyens semblables ont conservés les memes références que celles de la figure 1, au lieu de transférer directement les valeurs des seuils haut et bas à un comparateur numérique 4 on transfert respectivement les valeurs des seuils haut et bas de la mémoire 50 équivalente à la mémoire 9 à un convertisseur numérique analogique 51 re-cevant par le canal 52 la valeur du seuil haut et à un convertisseur identique 53 recevant par le canal 54 la valeur du seuil bas. Les valeurs analogiques des seuils haut et bas sont appliquées respectivement aux comparateurs 55 et 57 par les liaisons 56 et 58. Le comparateur du seuil bas 57 transmet une impulsion au circuit de coincidence ET 59 par la liaison 61 lorsque l'impulsion d'entrée transmise par la dérivation 60 du fil d'entrée 10 a une amplitude supérieure à la valeur analogique du seuil bas, le comparateur du seuil haut 55 transmettant par la liaison 63 une impulsion au circuit de coPncidence 59 lorsque l'amplitude de la valeur de crête détectée-par le détecteur 1 et transmise au comparateur 55 par la liaison 62 est inférieure à la valeur du seuil haut.Les circuits de contrôle 64 du détecteur de crête 1 et de la transmission des impulsions par le convertisseur analogique numérique 3 sont placés sous le controle du circuit de coincidence 59 par la liaison 65, de telle sorte que les liaisons 66 et 67 assurent la seule conversion en valeur numérique par le dispositif 3 des valeurs de crête des impulsions de la sonde lorsque ces valeurs sont comprises entre les seuils haut et bas. Ces valeurs sont alors transmises par le fil 68 au transmetteur série 5 et de là à la station d'analyse par la paire de fils 21,22. La rapidité de la comparaison par le circuit de coincidence 59 permet ainsi de réduire la durée du -cycle de contrôle des impulsions hors fenêtre à moins de 2ys et d'accroître en conséquence le nombre des valeurs transmises par un câble de caractéristique donné. Bien que l'on n'ait représenté sur les dessins qu'un mode de réalisation du dispositif de mise en oeuvre de l'invention on comprendra qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en remplaçant la fenêtre simple définissant les valeurs d'amplitudes des signaux sélectionnés par d'autres paramètres par exemple fréquence de répétition de caractérisiques données, forme de trains de signaux etc... les seuils définissant les fenêtres de sélection étant toujours traités pour que leur ensemble commande, par un dispositif logique tels que 64 ou 11, le rejet rapide des signaux de valeurs de paramètre au delà des seuils choisis, ces seuils étant variables en vue du transfert maximum d'information par câble de débit relativement limité. REVENDICATIONS 10) Procédé de transmission des signaux fournis par une sonde au xlloyen d'un câble de débit limité et selon lequel on ne transmet qu'une partie desdits signaux caractérisé en ce que ayant défini les valeurs des seuils d'un paramètre carac téristique des signaux à étudier telle que leur amplitude et au delà desquels les signaux ne sont pas transmis, on fait varier lesdits seuils en vue de rendre maximum le débit des signaux sélectionnés sur le cable à débit limité. 20) Procédé tel que revendiqué en 1 selon lequel les si graux ainsi sélectionnés et transmis de la sonde à une extrémité du câble- sont analysés au poste de réception à l'autre extrémité du câble pour élaborer de nouveaux-seuils dont les valeurs sont transmises au dispositif de sélection des signaux de la sonde pour modifier les valeurs des seuils primitifs. 30) Dispositif de transmission des signaux 10 fournis par une sonde au moyen d'un câble 21-24 de débit de transmis sion limité comprenant un dispositif de sélection et de transmission 5 des signaux 10 fournis par la sonde à une extrémité du câble et un dispositif de réception 31 et d'analyse 32 d'une station située à l'autre extrémité du câble 21-24 caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de contrôle de sélection 11 des signaux 10 de la sonde en-combinaison avec au moins un moyen de décodification 6,7 des signaux représentatif des valeurs des seuils définissant une fenêtre de sélection des signaux de la sonde transmis du dispositif d'analyse 32 de la station par une première paire de fils 23,24 dudit câble 21-24, une mémoire d'enregistrement 9 desdites valeurs, un comparateur 4 des signaux provenant de la sonde et des valeurs contenues dans ladite mémoire 9, le dispositif de contrôle de sélec tion 11 assurant le contrôle 20 de la transmission exclusive 5 des signaux de la sonde répondant aux caractéristiques de ladite fenêtre au moyen d'une seconde paire de fils 21-22 dudit cable 21-24. 40) Dispositif tel que revendiqué en 3 dont le dispositif 5 de transmission des signaux sélectionnés est une transmetteur série, les signaux 10 provenant de la sonde étant canalisés en parallèle sur un détecteur de crête 1 et un comparateur analogique 2, le détecteur de crête 1 transmettant les signaux détectés à un convertisseur analogique numérique sous le contrôle du dispositif de contrôle de sélection 11. 50) Dispositif tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 3 et 4 dont les valeurs des seuils provenant du décodeur 7 sont enregistrées dans une mémoire parallèle 9, les valeurs de crêtes détectées par le détecteur de crête 1 et converties en valeurs numériques étant comparées avec les valeurs de seuils par un comparateur numérique 4 sous le contrôle des circuits du dispositif de contrôle de sélection 11. 60) Dispositif tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 3 et 4 dont le comparateur 57 en parallèle avec le détecteur de crête 1 reçoit la valeur analogique correspondant au code de seuil bas transmis par les fils 23-24, la sortie du détecteur de crête 1 étant reliée à un second comparateur 55 recevant la valeur analogique du seuil haut transmis sous forme de code par les fils 23-24, le circuit de contrôle de sélection 64 étant commandé par un circuit de coïn- cidence des résultats fournis par lesdits comparateurs analogiques 55 et 57. 70) Dispositif tel que revendiqué en 6 dont la mémoire 50 de réception des valeurs de seuils en parallèle est connectée à un convertisseur numérique analogique 51 relié d'une part au comparateur analogique de seuil haut 55 d'autre part au comparateur analogique de seuil bas 57. 80) Dispositif tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 3 à 7 dont la station recevant les signaux série de la paire de fils 21-22 comprend au moins un analyseur 32 et des circuits de contrôle 34 transmettant de nouvelles valeurs de seuils sous forme de mots série codes par un modulateur 42 relié à un hacheur 43 connecté au dispositif d'alimentation en courant continu 45 des lignes 23,24 du câble 21-24. 90) Dispositif tel que revendiqué en 8 dont l'analyseur 32 est un ordinateur ou un dispositif pourvu d'un organe d'enregistrement par clavier dans une mémoire numérique 37 connectée à un dispositif convertisseur parallèle série 39 alimentant le modulateur 42.