Brevet FR2543762A1 — publié le 19841005

L'invention concerne un filtre passe-bas pour filtrer un signal de mesure en tension continue mélangé à des signaux parasites dans une bascule électronique, ce filtre passe- bas étant branché entre un récepteur de valeur de mesure avec signal de sortie analogique et un convertisseur analogique/ numérique d'intégration. Pour éviter des falsifications du signal de mesure par exemple par la tension de décalage ou par le bruit de basse fréquence de l'amplificateur opérationnel utilisé, il est connu d'agencer le filtre passe-bas sous la forme d'un filtre de dérivation, dans lequel le signal parasite est découplé capacitivement en un endroit de la ligne de trans- mission de signaux et, après avoir passé dans un agencement d'amplification et de filtrage, est recouplé capacitivement au même endroit de la ligne de transmission de signaux Un circuit de ce type est par exemple décrit avec différentes variantes dans la DE-AS 26 47 981. Un inconvénient de ce circuit connu consiste en ce que le découplage et le recouplage du signal parasite 2-0 s'effectuent au même endroit, de sorte qu'on doit toujours conserver un signal parasite résiduel pour la fourniture du signal drentrée à l'agencement d'amplification et de filtrage. L'invention a en conséquence pour but de perfection- ner le filtre passe-bas de manière que, en conservant le comportement favorable de bruit et de décalage d'un filtre à dérivation, on obtienne une meilleure suppression des para- sites. Selon l'invention, ce résultat est atteint par le fait qu'il est prévu dans la ligne de transmission de signaux une résistance, en ce qu'une extrémité (avant dans la direc- tion de transmission des signaux) de cette résistance est reliée à l'entrée d'un circuit amplificateur inverseur et en ce que la sortie de ce circuit amplificateur inverseur est reliée, par l'intermédiaire d'une combinaison-série d'un condensateur et d'une résistance, avec l'autre extrémité (arrière dans la direction de transmission des signaux) de la résistance citée en premier. 2543 ? 6 t Des agencements avantageux sont donnés dans les revendications secondaires. L'invention va être décrite dans la suite en réfé- rence à la figure unique qui représente le circuit du filtre passe-bas. Le récepteur de valeur de mesure de la bascule élec- tronique est seulement indiqué schématiquement par la partie 1 associée au plateau de pesée 2 car il est généralement connu Par exemple, il peut être constitué-par un système de compensation de force, comme décrit dans la DE-OS 30 12979. Le signal analogique de sortie est disponible sous la forme d'une tension continue à la sortie 3, cette tension continue étant mélangée à des signaux parasites par exemple lors de vibrations de la bascule Ce signal de sortie du récepteur de valeur de mesure est filtré dans un filtre passe-bas 4, qui sera décrit de façon plus détaillée dans la suite,et il est appliqué à l'entrée 18 d'un convertisseur analogique/ numérique 13 d'intégration L'étage d'entrée de ce convertis- seur analogique/numérique 13 se compose d'un intégrateur 14, de sorte que l'entrée du convertisseur analogique/numérique 13 constitue un point d'annulation de courant L'intégrateur 14 reçoit en outre, par l'intermédiaire d'une résistance 15 et d'un interrupteur 16, temporellement un courant provenant d'une source de tension de référence 17 présentant une pola- rité opposée à la tension de mesure La commande de l'inter- rupteur 16 est réglée au moyen d'une commande numérique 19 de manière que le courant fourni à l'intégrateur 14 soit nul en moyenne temporelle En fonction de cette condition de commande, il est possible d'établir d'une manière connue la valeur numérique de la tension de mesure qui est affichée dans l'indicateur 20 Des particularités du circuit et du fonctionnement du convertisseur analogique/numérique 13 sont décrites par exemple dans le brevet DE-21 14 141. * Le filtre passe-bas 4 se compose d'une résistance 5, qui est placée dans la ligne de transmission de signaux et qui constitue simultanément la résistance d'entrée pour l'intégrateur 14 du convertisseur analogique/numérique 13; en outre,le filtre passe-bas se compose d'un circuit amplifi- cateur inverseur 6, dont l'entrée est reliée à l'extrémité avant (en considérant la direction de transmission des signaux) de la résistance 5 et dont la sortie est reliée, par l'intermédiaire d'un condensateur 7 et d'une autre résis- tance 8, avec l'extrémité arrière (en considérant la direc- tion de tansmission des signaux) de lazrésistance 5 Le circuit amplificateur inverseur 6 est constitué sur la figure par deux amplificateurs opérationnels 9 et 10, le premier amplificateur opérationnel 9 étant branché comme un conver- tisseur d'impédance tandis que le second amplificateur opéra- tionnel 10 est branché comme un inverseur Le facteur d'ampli- fication du circuit amplificateur 6 est alors'approximative- ment défini par le rapport des deux résistances 12 et 11. Le mode de fonctionnement du filtre passe-bas 4 est le suivant: lorsqu'il se produit à la sortie de-valeur de mesure 3 une tension alternative parasite de haute fréquence, il passe par conséquent dans la résistance 5 un courant alternatif parasite appliqué à l'entrée 18 du convertisseur analogique/numérique 13 Sous l'action du circuit amplifica- teur inverseur 6, cette tension alternative'parasite est amplifiée et inversée de sorte que, par l'intermédiaire du condensateur 7 et de-la résistance 8, un courant alternatif parasite ayant un signe opposé est appliqué à l'entrée i 8 du convertisseur analogique/numérique 13 Lorsque ces deux courants alternatifs parasites passant dans la résistance et dans la résistance 8 ont des amplitudes égales, ils se contrebalancent complètement de sorte que le convertisseur analogique/numérique 13 ne reçoit que le signal de mesure en tension continue correct L'égalité dés amplitudes des deux courants alternatifs parasites peut être établie facile- ment par le choix correct de la résistance 8 par rapport à la résistance 5 Lorsque le facteur d'amplification du cir- cuit amplificateur inverseur 6 est par exemple égal à dix, la résistance 8 doit également être dix fois supérieure à la résistance 5 Le condensateur 7 sert d'une manière connue à une séparation de potentiel et à un réglage de la fréquence limite du filtre passe-bas. Le filtre passe-bas est représenté sur la figure comme un filtre de premier ordre Evidemment, d'une manière correspondante, on peut réaliser également un filtre de second ordre, par exemple en faisant en sorte que la sortie de l'amplificateur opérationnel 9 et l'entrée de l'amplifica- teur opérationnel 10 ne soient pas reliés par l'intermédiaire d'une résistance ohmique mais par l'intermédiaire d'un réseau de déphasage Ou bien le retour à partir de l'amplificateur pérationnel 10 n'est pas établi par une résistance ohmique mais par une impédance qui dépend de la fréquence d'une manière correspondante. g ' 4 ', 7 REVENDICATIONS 1 Filtre passe-bas pour filtrer un signal de mesure en tension continue mélangé à des signaux parasites dans une bascule électronique, ce filtre passe-bas étant branché entre un récepteur de valeur de mesure avec signal de sortie analo- gique et un convertisseur analogique/numérique d'intégration, caractérisé par le fait qu'il est prévu dans la ligne de transmission de signaux une résistance( 5). que l'une des extrémités (avant dans la direction de transmission des signaux) de cette résistance( 5)est reliée à l'entrée d'un circuit amplificateur inverseur ( 6), et que la sortie de ce circuit amplificateur inver- seur ( 6) est reliée par l'intermédiaire d'une combinaison série d'un condensateur ( 7) et d'une résistance ( 8) avec l'autre extrémité (arrière dans la direction de transmission des signaux) de la résistance ( 5) citée en premier. 2 Filtre passe-bas selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le circuit amplificateur inverseur ( 6) est constitué par deux amplificateurs opérationnels ( 9,10). 3 Filtre passe-bas selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le premier amplificateur opérationnel ( 9) est branché comme un convertisseur d'impédance tandis que le second amplificateur opérationnel ( 10 O)est branché comme un inverseur. 4 Filtre passe-bas selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les deux amplificateurs opé- rationnels ( 9,10) sont reliés par un réseau de déphasage. Filtre passe-bas selon l'une des revendications 1-4, caractérisé en ce que la résistance ( 8) branchée en série avec le condensateur ( 7) est supérieure, d'un facteur qui est égal au facteur d'amplification du circuit ampli- ficateur inverseur ( 6), à la résistance ( 5) branchée dans la ligne de transmission de signaux.