Brevet FR2504717A1 — publié le 19821029

Procédé de commande électromécanique d'un courant et dispositif pour sa réalisation. La présente invention se rapporte aux techniques électroniques et,plus précisément, aux procédés de commande électromécanique d'uncourant et aux dispositifs pour la réalisation de ces procédés. L'invention peut être appliquée avec succès pour la commande électromécanique d'un courant dans un large intervalle de valeur du courant pour - une introduction de l'information dans les machines calculatrices électroniques et dans les appareils de radio et de télévision, - une mesure de la pression, de l'accélération,ou des dimensions linéaires, - une création de récepteurs de faibles dimensions d'oscillations acoustiques et hydroacoustiques. Le développement actuel de la tenso - électronique impose sans cesse des exigences quant à la fiabilité et à l'efficacité du fonctionnement des dispositifs tensosensibles, c'est-à-dire des dispositifs de commande électromécanique du courant. C'est pourquoi on impose les exigences à une élévation de la tenso-sensibilité et de la stabilité thermique de ces dispositifs, et à une diminution de la puissance qu'ils consomment. Cependant, un perfectionnement ultérieur des procédés existants actuellement pour la commande électromécanique d'un courant ne permet pas d'améliorer d'une manière considérable les indices technico-économiques des dispositifs tensométriques et des tensoconvertisseurs. D'une manière la plus complète il est possible de résoudre ce problème en cas d'utilisation de systèmes tensoélectroniques présentant une tenso-sensibilité élevée dans de larges limites de températures du milieu ambiant et, par conséquent, possédant une haute ressource qui peut être assurée aussi bien grace à la réduction des efforts appliqués aux dispositifs que grâce à la diminution de la puissance consommée. On connait un procédé de commande électromécanique d'un courant par introduction en contact d'un métal et d'un semi-conducteur et par application ultérieure au mé- tal et au semi-conducteur d'une tension, ce qui provoque une variation de la valeur de courant à travers la zone de contact des efforts. On connait aussi un dispositif pour la commande électromécanique d'un courant et pour la réalisation du procédé donné, comportant une diode de contact possédant une électrode métallique et un cristal semi-conducteur qui sont mis en contact entre eux et un mécanisme de transmission des efforts à la diode de contact. Cependant, en utilisant le procédé susmentionné et le dispositif pour la réalisation de la commande électromécanique d'un courant (pour obtenir les valeurs des courants admissibles en pratique) il est nécessaire d'appliquer à la diode de contact des efforts considérables qui provoquent une destruction rapide de l'électrode métallique, ce qui rend moins fiable le dispositif. Outre cela, le dispositif susmentionné réalisant le procédé connu présente une stabilité thermique basse, ce qui aussi diminue d'une manière brusque la fiabilité du dispositif au cours de l'exploitation. Dans le cadre de l'invention on s'est donc proposé d'élaborer un procédé de commande électromécanique d'un courant permettant d'élargir les limites de commande du courant et de créer un dispositif pour la réalisation dudit procédé présentant une construction qui donnerait la possibilité de rendre plus fiable le fonctionnement du dispositif. Selon l'invention le procédé de commande électromécanique du courant par mise en contact d'un métal et d'un semiconducteur et par application audit métal et audit semiconducteur d'une tension et d'efforts provoquant la variation de la valeur de courant à travers la zone de contact, est caractérisé en ce que la superficie d'application des efforts dans la zone de contact du métal avec le semiconducteur est maintenue égale à la superficie de la zone de contact proprement dite dans toute la gamme des efforts appliqués. Egalement selon l'invention le dispositif de commande électromécanique de courant réalisant le susdit procédé comporte une diode de contact possédant une électrode métallique et un cristal semi-conducteur qui sont mis en contact entre eux, et un mécanisme de transmission des efforts, et il est caractérisé en ce que l'électrode métallique est réalisée sous forme d'une bille conductrice de courant dont la superficie de contact avec le cristal semi-conducteur est égale à la superficie d'application des efforts. Il est avantageux que le dispositif comporte un élément conducteur de courant en contact avec la bille conductrice de courant et qui, en combinaison avec ladite bille au moment d'application des efforts, sert d'un mécanisme de transmission des efforts. Il est, dans ce cas, préférable que l'élément conducteur de courant soit réalisé à partir d'une pellicule diélectrique revêtue d'une feuille mince de métal. La présente invention permet de commander le courant dans des larges limites de valeurs, ce qui augmente la tensosensibilité du dispositif et rend ainsi brusquement beaucoup plus fiable son fonctionnement. Outre cela, la présente invention permet de rendre le dispositif pour la réalisation du procédé plus stable thermiquement, ce qui élève aussi la fiabilité de fonctionnement dudit dispositif. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description des exemples de sa réalisation concrète faite en regard des dessins annexés dont - la figure 1 représente une vue générale du dispositif de commande électromécanique de courant au régime de commutation (coupe longitudinale), selon l'invention ; - la figure 2 est une vue suivant la flèche A sur la figure 1 - la figure 3 représente une vue d'ensemble du dispositif de commande électromécanique de courant au régime de variation des charges dynamiques (coupe longitudinale), selon l'invention. Le procédé de commande électromécanique de courant consiste en ce que lton met en contact un métal et un semi-conducteur. On applique au métal et au semiconducteur susmentionnés une tension provoquant la va ration du courant a' travers la zone de contact de lte!- fort. Avec cela, la superficie d'application des efforts dans la zone de contact entre le métal et le semi-conducteur est maintenue égale à la superficie de la zone meame de contact dans toute la gamme des efforts appli que 8. Le dispositif de commande électromécanique de courant réalisant le procédé revendiqué comprend une diode de contact possédant un cristal semi-conducteur 1 (iig.l) et une électrode métallique réalisée sous forme d'une bille conductrice de courant 2 dont la superficie de contact avec le cristal 1 est égale à la superficie d'application des efforts. Le cristal 1 est fixé sur un support 3 (fig. 1,2) constitué par un diélectrique 4 et par une pellicule 5 conductrice de courant appliquée sur ledit diélectrique 4. Sur la pellicule 5 autour du cristal 1 est placé un joint 6 dont l'épaisseur est égale à la hauteur du cristal 1. Sur le joint 6 et le cristal 1 il y a un joint 7 percé d'un orifice 8 dans lequel est disposée la bille 2 et qui est alésé du coté d'application des efforts pour limiter la valeur de la pression maximaie possible. Sur le joint 7 est disposé un élément conducteur de courant réalisé sous forme d'une pellicule 9 conductrice de courant réalisée à partir d'une pellicule diélectrique revêtue d'un feuille mince de métal. La pellicule 9 porte un joint 10. Tout le dispositif est maintenu par un moyen de fixation 11 ayant des lamelles 12 rabattues sur le joint 10. Des sorties 13 et 14 pour l1ame- née de tension au dispositif sont connectées aux pellicules 5 et 9 respectivement.La bille 2 en combinaison avec la pellicule 9 sert du mécanisme de transmission de le- fort au moment d'application des effort; Selon une autre variante de réalisation le disposi tif de commande électromécanique de courant réalisant le procédé revendiqué comporte un corps 15 (zig. 3) dans lequel est disposé un cristal semi-conducteur 1 et la bille 2 conductrice de courant. En qualité de ltélément conducteur de courant on utilise une masse d'inertie 16. Au corps 15 est fixé un ressort de compression 17 servant à créer un effort permanent agissant sur la masse 16. Des guides 18 pour la fixation de la masse 16 sont fixés sur le corps 15. Une résistance de charge 19 est connectée à la sortie 14. La bille 2 en combinaison avec la masse 16 sert du mécanisme de transmission de l'effort au moment d'application des efforts. Le dispositif de commande électromécanique de courant réalisant le procédé revendiqué au régime de commutation fonctionne de manière suivante. Un effort fourni, par exemple, par le doigt de l'homme est appliqué à la pellicule conductrice de courant (fig. 1, 2) qui transmet cet effort par l'intermédiaire de la bille conductrice de courant 2 au cristal semi-conducteur 1. Il en résulte qutà la suite d'application de l'effort change la conductibilité de la diode de contact. Une limitation de l'effort appliqué est assurée par la forme et les dimensions de l'orifice complémentaire 8 pratiqué dans le joint 7 et qui détermine la profondeur de pénétration du doigt et de la pellicule 9 à l'appui du doigt sur le joint 7. Au lieu du doigt il est possible d'utiliser n'importe quel matériau élastique dont l'élasticité est voisine des propriétés mécaniqued'un doigt d'homme. Compte tenu du fait que dans le dispositif il est assuré un contact permanent de la bille 2 avec le cristal 1, alors l'effort appliqué tout en augmentant la superficie de contact augmente ainsi automatiquement la superficie d'application d'un effort au cristal 1. Il en résulte que à n'importe quels efforts inférieurs aux efforts de destruction la superficie de la diode de contact formée et la superficie d'application de l'effort coïncident tou jours. Avec cela, il se produit une commande de courant dans chaque point de contact dans toute la gamme des efforts appliqués. Le dispositif de commande électromécanique de courant réalisant le procédé proposé au régime de mesure des charges dynamiques fonctionne de manière suivante. Lors des actions dynamiques dont la direction d'application est perpendiculaire à la surface du cristal 1 et auxquelles est soumis le dispositif, la bille 2 reliée à la masse d'inertie 16 engendre un effort dans la zone de contact de la bille 2 avec le cristal semi-conducteur 1, ce qui conduit à un changement de courant passant dans le circuit d'alimentation du dispositif, en faisant ainsi varier la tension appliquée au dispositif et à la résistance de charge. La valeur de variation de la tension fixée à l'aide d'un appareil de mesure (non représente sur le dessin annexé) est proportionnelle à la valeur (amplitude) de. l'accélératioa des actions dynamiques. La présente invention permet de créer une génération des dispositifs de comniutation et de tensomesure ayant des faibles dimensions, dont la consomation de lténergie est faible et qui ont une ressource élevée et, par conséquent, sont très fiables en exploitation et leur prix de revient est bas. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme d'art au procédé et au dispositif qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. procédé de commande électromécanique d'un courant par mise en contact d'un métal et d'un semi-conducteur et par application successive audit métal et audit semiconducteur d'une tension provoquant le changement de la valeur de courant passant à travers la zone de contact des efforts, caractérisé en ce que l'on maintient la superficie d'application des efforts dans une zone de contact du métal et du semi-conducteur égale à la surperficie de la zone de contact dans toute la gamme des efforts appliqués. 2. Dispositif de commande électromécanique de courant réalisant le procédé selon la revendication 1 et comportant une diode de contact possédant une électrode métallique (2) et un cristal semi-conducteur (1) et un mécanisme de transmission des efforts à la diode de contact, caractérisé en ce que l'électrode métallique (2) est réalisée sous forme d'une bille conductrice de courant dont la superficie de contact avec le cristal semi-conducteur (1) est égale à la surperficie d'application des efforts. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte un élément conducteur de courant (9) en contact avec la bille conductrice de courant (2) et qui, en combinaison avec ladite bille au moment de l'application des efforts, sert de mécanisme de transmission des efforts. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément conducteur de courant (9) est réalisé à partir d'une pellicule diélectrique revêtue d'une feuille mince de métal.