Brevet FR2524648A1 — publié le 19831007

Procédé et dispositif automatique de test de câbles électriques plusieurs conducteurs isolés. L'invention concerne un procédé et un dispositif automatique de test de câbles électriques à plusieurs conducteurs isolés. Ce dispositif, que l'on peut appeler un testeur automatique de câbles à plusieurs conducteurs, est applicable à la vérification des cordons, limandes, faisceaux de fils, câbles coaxiaux, prolongateurs de cartes électroniques ou autres, afin de signaler toute anomalie de câblage des conducteurs, telle qu inversion de deux conducteurs, discontinuité d'un conducteur, court-circuit entre deux ou plusieurs conducteurs, ou défaut d'isolement par exemple. I1 est connu par le brevet français nO 2.238.936, de proposer un testeur de cordons électriques utilisant une horloge, des diviseurs numériques définis comme des compteurs, un décodeur multiplexeur alimentant chacun des fils du cordon, et un circuit logique à portes OU et à mémoire pour identifier la nature du défaut. Ce testeur présente un certain nombre d'inconvénients et en particulier, s'il indique la présence d'un défaut dans le cordon, le conduc teur--en cause n'est pas identifiable directement mais seulement par l'interprétation de la lecture des compteurs. Par ailleurs, si la coupure d'un conducteur est facilement détectable, l'identification des conducteurs présentant entre eux des défauts d'isolement n'est pas du tout aisée.Enfin, ce testeur ne peut identifier les défauts de concordance entre les conducteurs aux deux extrémités du cordon lorsqu'il y a inversion de fils par exemple. L'un des buts de l'invention est de proposer un dispositif de test de câbles détectant aussi bien les coupures de fils que les contacts entre fils, ou que les inversions de conducteurs entre les deux extrémités du câble, Un autre but de l'invention est de procurer un dispositif automatique de test, de câbles à plusieurs conducteurs, identifiant les défauts éventuels ainsi que le fil ou les fils impliqués dans le défaut en cause Un autre but encore de l'invention est, dans ce dispositif de test, de prévoir une visualisation assurant l'identification immédiate du conducteur présentant le défaut et des autres conducteurs éventuellement impliqués dans ce défaut. L'invention a pour objet un procédé de test automatique de câbles électriques à plusieurs conducteurs, dans lequel dès impulsions sont appliquées à un compteur et aux conducteurs du câble à tester, caractérisé en ce que lesdites impulsions sont adressées à un premier et à un second registre à décalage dont les sorties sont reliées à un comparateur directement pour le premier registre à décalage et par l'intermédiaire des conducteurs du câble à tester pour le second registre à décalage, le comparateur comparant les signaux reçus sur ses deux séries d'entrées, ces signaux étant égaux tant qu'il n'y a pas de défaut de câblage et devenant différents en cas de défaut ce qui provoque le changement d'état de sortie du comparateur et suspend l'application des impulsions. Selon une autre caractéristique de l'invention - le compteur comptant les impulsions affiche le rang du conducteur qui reçoit l'impulsion décalée par le second registre à décalage, alors que des diodes électroluminescentes affichent le rang des entrées du comparateur qui reçoivent cette impulsion après franchissement du câble. L'invention a également pour objet un dispositif automatique de test de câbles électriques à plusieurs conducteurs isolés, du type dans lequel des impulsions sont adressées à un compteur et aux conducteurs du câble à tester, caractérisé en ce qu'il comporte . au moins un premier et un second registres à décalage alimentés simultanément par lesdites impulsions et au moins un comparateur recevant sur l'une de ses séries d'entrées et directement les signaux en provenance desdits premiers registres à décalage, et sur l'autre de ses séries d'entrées et par l'intermédiaire du câble électrique à tester, les signaux en provenance desdits seconds registres à décalage, de façon que, en cas de défaut dans le câble, le comparateur reçoive sur ses deux séries d'entrées des signaux différents et change d'état de sortie. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - chacun des conducteurs du câble à tester est relié, du c3té du comparateur à une diode électroluminescente qui identifie le rang de l'entrée correspondante du comparateur, - une interface comprend un grand nombre d'embases standardisées pour recevoir les connecteurs d'extrérités du câble à tester, - il est prévu une commande d'avance forcée pour provo quer manuellement la reprise de l'application des impul sions après identification d'un défaut, - il est prévu des roues codeuses pour afficher le nombre de conducteurs du câble à tester, - il est prévu entre le compteur et les roues codeuses un comparateur assurant l'arrêt du comptage et la validation du câble lorsque tous les conducteurs du câble ont été testés, - il est prévu un commutateur pour le faire fonctionner en test d'endurance en remettant automatiquement le dispositif à zéro en fin de comptage de façon à recommencer le comptage. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir Figure 1 un schéma symbolique simplifié d'un exemple de réalisation du dispositif automatique de test de câbles électriques à plusieurs conducteurs selon l'invention, appliqué à la recherche de défauts dans un câble Figure 2 un schéma symbolique simplifié et partiel du dispositif de la figure 1, appliqué à la vérification de la conformité d'un câble à un câble témoin Figure 3 un schéma symbolique simplifié et partiel d'une variante de réalisation de la figure 1, permettant de tester le câble sous haute tension. En se reportant au dessin, on peut voir que le dispositif automatique de test de câbles selon l'invention comporte essentiellement : un oscillateur 1 réglable en fréquence au moyen d'un potentiomètre 2 dans une gamme s'étendant par exemple de moins de 1 Hz à plus de 1 MHz une bascule marche/arrêt 3 validée par une porte logique ET 4 suivie d'une porte OU 5 ; une porte logique ET 6; un bouton-poussoir marche/arrê-t 7 ; un circuit de remise à zéro 8 de l'ensemble automatique, lors de la mise sous tension du dispositif, ou par commande manuelle du poussoir 9 ; une commande 10 d'avance forcée au moyen d'un poussoir, validant une bascule monostable Il ; une logique à bascule 12 élaborant une impulsion logique "zéro logique"; un compteur d'impulsions 13 relié à un comparateur 14 ainsi qu'à deux afficheurs 15 ; une roue codeuse 16 sélectionnant le nombre de conducteurs à tester ; deux premiers registres à décalage en série 17 et 18 reliés directement à deux comparateurs 19 et 20 ; ces mêmes comparateurs sont reliés respectivement, via les connecteurs 21 et 22 reliés par les fils 23 du cordon à tester, à deux seconds registres à décalage "tampon trois états" 25 et 26 ; des diodes électroluminescentes 24, une pour chaque fil 23, visualisent en permanence l'avance des seconds registres à décalage 25 et 26 ; une diode électroluminescente verte 27 valide le cordon ; une diode clignotante rouge 28 indique un "défaut" dans le câble ; une "pointe de touche" 29 localise et identifie manuellement l'adresse d'un conducteur ; un inverseur 30 sélectionne le "test endurance" ou "test unique" ; une interface 31 comprenant un grand nombre d'embases standardisées permettra de tester un éventail important de prises différentes. Le dispositif fonctionne de la façon suivante : le cordon à tester est relié aux connecteurs 21 et 22. On sélectionne le nombre de conducteurs 23 du cordon à tester par l'intermédiaire des roues codeuses 16. A la mise sous tension, une initialisation genérale du système est effectuée par l'intermédiaire de la remise à zéro automatique 8. L'oscillateur 1 sera réglé en fréquence par le potentiomètre 2. Le commutateur 30 est positionné sur le test désiré (test unique ou test endurance).Après basculement de l'inverseur 7 sur la position "marche", celui-ci, par l'intermédiaire du "ET" logique 4 suivi du OU logique 5, valide la bascule marche/arr8t 3 et libère ainsi les impulsions issues du "ET" logique 6. Une impulsion négative synchrone avec le premier front de l'horloge issue de la bascule 12 viendra attaquer simultanément au rythme de l'horloge les registres à décalage série/parallèles 17-18 ainsi que 25-26. Les comparateurs en cascades 19 et 20 surveillent les états logiques arrivant : soit directement des premiers registres à décalage 17-18, soit des registres seconds à décalage 25-26 via le cordon à tester.Les diodes électroluminescentes 24 reliées aux seconds registres à décalage 25 et 26 via les fils 23 visualisent le décalage de l'impulsion, tandis que les afficheurs 15 indiquent en parallèle la position du comptage. En l'absence de défaut, les deux séries d'entrées des comparateurs 19, 20 reçoivent exactement les mêmes signaux et leur sortie est à l'état logique "1". En cas de défaut dans le cordon (court-circuit, inversion, coupure d'un ou plusieurs conducteurs), les deux séries d'entrées des comparateurs 19 et 20 ne sont pas rigoureusement dans le même état et la sortie des comparateurs passe à l'état logique "O", ce qui alimente la diode électroluminescente 28, de préférence rouge et clignotante pour attirer l'attention. Simultanément, cet état logique "0" est appliqué à l'entrée de la porte ET 4 dont l'état de sortie devient "0". Aucun signal n'étant appliqué à la porte OU 5, la bascule 3 arrête alors la transmission des impulsions de comptage. Le compteur 13 reste positionné à l'endroit même du défaut et le rang du fil 23 sujet au défaut reste affiché en 15. - Si le défaut est une inversion entre deux fils, le rang du fil 23 au niveau du connecteur de départ 22 est donné par l'afficheur 15, le rang du même fil 23 au niveau du connecteur d'arrivée 21 est donné par la diode électroluminescente 24 allumée, ce qui permet de localiser l'inversion. - Si le défaut est un court-circuit entre deux ou plusieurs fils, alors il y aura deux ou plusieurs diodes électroluminescentes 24 allumées - Si le défaut est une coupure d'un fil 23, aucune diode 24 ne sera allumée, le rang du fil étant toujours donné par l'afficheur 15. Après avoir identifié et repéré- le défaut, l'opérateur commande, par le bouton-poussoir 10, une impulsion d'avance forcée émise par la bascule monostable 11. Cette impulsion, transmise par la porte OU 5 à la bascule 3 relance le comptage jusqu'au prochain défaut s'il y en a un, ou jusqu'au dernier fil du câble. Lorsque le compteur 13 atteint le nombre affiché sur les roues codeuses 16, le comparateur 14 constate une égalité et sa sortie passe à l'état "1". Cet état est appliqué à un inverseur non représenté qui le transforme en état "O" > ce qui alimente la diode électroluminescente 27, de préférence verte, et ce qui vient fermer la porte électronique 4 et arrêter le comptage. Si le dispositif n'a pas révélé de défaut, le cordon est donc validé par un test unique très rapide et sans difficulté. Si le cordon a un ou plusieurs défauts, ils sont très facilement localisés et identifiés. Dans certains cas, on veut faire un test en endurance, c'est-à-dire soumettre le cordon à un test qui se répète de nombreuses fois. C'est le cas notamment pour les câbles longs que l'on soumet à des contraintes mécaniques en cours de test. On place alors le commutateur 30 sur la position "test-endurance", > ce qui relie la sortie du comparateur 14 à un circuit 8 de remise à zéro automatique du compteur 13 et des registres à décalage 17 - 18 et 25-26. De cette manière, à chaque fin de comptage, le comptage recommence. Pour arreter le comptage, on bascule le commutateur 30 sur la position "test unique", par exemple. On peut utiliser une pointe de touche 29 reliée à un état logique "1" pour rechercher l'identité de fils, en cas de coupure de fils par exemple, ou en cas d'utilisation du dispositif comme auxiliaire de câblage. il faut remarquer que dans le cas des câbles longs, on risque de voir se créer un retard permanent des signaux aux entrées des comparateurs 19 et 20. Il peut alors être utile de placer entre les premiers registres à décalage 17-18 et les comparateurs 19-20, un circuit à retard pour compenser la longueur du câble à tester. Dans la variante de réalisation de la figure 25 on recherche la vérification d'un câblage conforme à un modèle donné par un câble témoin. La figure 2 est limitée aux registres à décalage et aux comparateurs correspondants. Dans cette réalisation, des connecteurs 21' et 22' sont prévus entre lesquels est branché le câble témoin 23' Les câbles devant correspondre au témoin sont placés entre les connecteurs 21 et 22. Quelle que soit la conformation du câble témoin 23', les comparateurs 19-20 doivent voir sur leurs deux séries d'entrées, rigoureusement les mêmes signaux au cours du test. Les deux câbles doivent donc être symétriques par rapport aux comparateurs 19-20. Dans l'exemple représenté, le câble 23 étant symétrique du câble témoin 23', en fin de test, le câble est validé, malgré les anomalies apparentes qu'il présente, et qui correspondent exactement à celles du témoin. Selon la variante de réalisation de la figure 3, on peut assurer le test d'un câble sous haute tension, pour mesurer l'isolement des conducteurs les uns par rapport aux autres. A cet effet, on place entre le cordon à tester et d'une part les seconds registres à décalage 25-26, d'autre part les comparateurs 19-20, des photocoupleurs tampons 34, 35 et 32, 33 respectivement. De cette façon, les diodes 24 étant placées à l'ex- térieur des photo-coupleurs tampons par rapport au câble, seuls les fils 23 du câble à tester sont soumis à la haute tension. Cette haute tension est fournie par un générateur 36 réglable et contrôlable en amplitude à l'aide d'un potentiomètre 37 et d'un appareil de mesure 38. Les photocoupleurs 32 à 35 comprennent essentiellement pour chaque fil 23 une diode émissive 39 et un transistor 40 par exemple. Seuls les conducteurs 23 du câble à tester sont soumis à la haute tension, l'isolation des autres éléments de circuit par rapport à la haute tension étant assurée par les photocoupleurs.Les diodes 24 sont branchées entre les photocoupleurs 32-33 et les comparateurs 19-20, Dans ce cas, le fonctionnement du dispositif est le suivant ; on règle la haute tension 36 à l'aide du potentiomètre 37 à une valeur choisie visualisée par l'appareil de mesure 38 On règle la fréquence de l'oscillateur 1 de préférence entre 0,5 et 1 Hz. Comme précédemment, les impulsions sont décalées par les registres à décalage 17-18 et 25-26. Une impulsion se présente à l'entrée d'un photocoupleur 34, elle sollicite la diode émettrice 39 qui commande la conduction du transistor 40, mettant ainsi le conducteur correspondant sous haute tension par rapport à tous les autres conducteurs du câble qui sont à un potentiel voisin de zéro.A l'autre extrémité du conducteur sous haute tension, dans le photocoupleur 32, une diode 41 commande une cellule 42 qui fournit au comparateur 19 un signal approprié. La détection des défauts se déroule comme précédemment : en cas d'anomalie, les deux séries d'entrées des comparateurs 19-20 ne voient pas les mêmes signaux ; leur sortie change d'état, ce qui allume le voyant rouge 28 et bloque le processus de comptage, La visualisation du rang du fil présentant le défaut est assurée par l'afficheur 15, celle du défaut par les diodes 24 correspondant à l'adresse de chaque fil conducteur du câble. En l'absence de défaut, c'est le voyant vert 27 qui est allumé pour symboliser la validation du câble. En résumé, le dispositif automatique de test de câbles électriques à plusieurs conducteurs isolés, selon l'invention, permet avec un ensemble de circuits simples et robustes, de procéder à la vérification rapide et sûre du câblage et à la détection des défauts éventuels. il assure également l'identification de la nature du défaut et celle du conducteur ou des conducteurs impliqués dans le défaut. REVENDICATIONS 1, Procédé de test automatique de câbles électriques à plusieurs conducteurs, dans lequel des impulsions sont appliquées à un compteur et aux conducteurs du câble à tester, caractérisé en ce que lesdites impulsions sont adressées à un premier et à un second registre à décalage (17-18, et 25-26) dont les sorties sont reliées à un comparateur (19-20) directement pour le premier registre à décalage (17-18) et par l'intermédiaire des conducteurs (23) du câble à tester pour le second registre à décalage, le comparateur (19-20) comparant les signaux reçus sur ses deux séries d'entrées, ces signaux étant égaux tant qu'il n'y a pas de défaut de câblage et devenant différents en cas de défaut ce qui provoque le changement d'état de sortie du comparateur et suspend l'application des impulsions. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compteur (13) comptant les impulsions affiche le rang du conducteur (23) qui reçoit l'impulsion décalée par le second registre à décalage, alors que des diodes (24) électroluminescentes affichent le rang des entrées du comparateur (19-20) qui reçoivent cette impulsion après franchissement du câble. 3. Dispositif automatique de test de câble électriques à plusieurs conducteurs isolés, du type dans lequel des impulsions sont adressées à un compteur et aux conducteurs du câble à tester, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un premier et un second registres à décalage (17-18, et 25-26) alimentés simultanément par lesdites impulsions, et au moins un comparateur (19-20) recevant sur l'une de ses séries d'entrées et directement les signaux en provenance desdits premiers registres à décalage (17-18), et sur l'autre de ses séries d'entrées et par l'intermédiaire du câble électrique à testeur, les signaux en provenance desdits seconds registres à décalage (25-26), de façon que > en cas de défaut dans le câble, le comparateur reçoie sur ses deux séries d'entrées des signaux différents et change d'état de sortie. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des conducteurs (23) du cable à tester est relié, du cté du comparateur (19-20) à une diode électroluminescentes (24) qui identifie le rang de l'en- trée correspondante du comparateur. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une interface (31) comprenant un grand nombre d'embases standardisées pour recevoir les connecteurs (21, 22) d'extrémités du câble à tester. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une commande d'avance forcée (10) pour provoquer manuellement la reprise de l'application des impulsions après identification d'un défaut. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des roues codeuses (16) pour afficher le nombre de conducteurs du câble à tester. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte > entre le compteur (13) et les roues codeuses (16), un comparateur (14) assurant l'arrêt du comptage et la validation du câble lorsque tous les conducteurs du câble ont été testés. 9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un commutateur (30) pour le faire fonctionner en test d'endurance en remettant automatiquement le dispositif à zéro en fin de comptage de façon à recommencer le comptage 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on utilise une pointe de touche (29) reliée à un état logique ("1") pour rechercher l'identité de fils, en cas de coupure de fils, ou en cas d'utilisation du dispositif comme auxiliaire de câblage. 11. Variante de réalisation du dispositif suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, pour mesurer l'isolement des conducteurs les uns par rapport aux autres, on place entre le cordon à tester et d'une part les seconds registres à décalage (25, 26), d'autre part les comparateurs (19, 20) des photocoupleurs tampons (34, 35 et 32, 33,) respectivement.