Brevet FR2545247A1 — publié le 19841102

La présente invention concerne un dispositif pour détecter et analyser les variations apériodiques de pression provoquées par l'ouverture ou l'ef- fraction d'une porte ou d'une fenêtre dans le volume que représente un appar- tement, une villa ou un magasin. S'il existe, à notre connaissance, des dispositifs ayant le même objectif final, cet objectif est atteint en détectant les bruits quels qu'ils soient dans le volume surveillé Ces dispositifs ne permettent pas de faire la différence entre un son, quelle que soit sa fréquence, et la différence instantanée de pression engendrée par l'ouverture ou l'effraction d'une porte ou d'une fenêtre, d'o erreurs fréquentes d'interprétation et fausses alarmes. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient et de distinguer parmi les bruits possibles dans le volume concerné la variation de pression qui doit être prise en considération par le système de signalisation d'alarme placé en aval. Pour atteindre cet objectif, un capteur du type piézo-électrique conventionnel, dont le seul but est de traduire les variations de pression dans le volume, délivre un signal électrique à l'entrée d'un circuit électro- nique qui constitue le dispositif selon l'invention. Le circuit électronique a pour rôle de ne pas réagir aux variations périodiques de pression recueillies par le capteur mais par contre de déliver une information sans ambiguïté, utilisable pour donner un ordre, dans le cas o le capteur recueille une variation apériodique de pression. Il est donné, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation se référant aux figures ci-annexées: la figure 1 représente le dispositif selon l'invention, la figure 2 représente le circuit électronique ( 2) objet de l'invention. Le dispositif représenté par la figure 1 comporte un capteur piézo- électrique ( 1) destiné à transformer les variations de pression en signaux électriques Le circuit électronique ( 2), objet de l'invention, a pour rôle d'analyser les signaux reçus et de délivrer un signal de commande dans le cas o ces signaux font apparaître la présence d'une variation apériodique du signal électrique Le circuit ( 3) assure la mise en forme et l'amplification du signal de commande Le circuit ( 4) est l'interface de sortie pouvant être relié à tout dispositif de signalisation d'alarme extérieur Le circuit ( 5) est utilisé pour alimenter et réguler la tension d'alimentation de l'ensemble des circuits ( 1, 2, 3, 4) Le circuit électronique ( 2), objet de l'invention et représenté par la figure 2, se compose d'un circuit différenciateur de signal (condensateur 6), d'un amplificateur ( 9) à gain élevé avec une bande passante s'étendant du continu à la fréquence du signal de référence mentionné ci-après, d'un circuit de réglage du point de fonctionnement de l'amplifi- cateur (résistance 7 et potentiomètre 8), d'un générateur ( 12) fournissant un signal de référence périodique de fréquence stable, d'un ensemble de commande d'injection du signal de référence (condensateur 10 et potentiomètre 11), d'un ensemble discriminateur de fréquence à bande étroite centrée sur la fréquence du signal de référence, comportant un comparateur de fréquence ( 13), un filtre ( 14) et un détecteur de seuil ( 15) Ces trois éléments ainsi que l'amplifi- cateur ( 9) et le générateur ( 12) peuvent être réalisés à l'aide de techniques courantes; le réalisateur peut éventuellement utiliser un circuit intégré décodeur de fréquence dans lequel se trouveront regroupées les fonctions de génération du signal de référence et de discrimination de sa fréquence. Principe de fonctionnement: Le générateur ( 12) injecte le signal périodique de référence à l'entrée de l'amplificateur ( 9) à gain élevé, signal qui vient se superposer en ce point à la tension continue fournie par le circuit de réglage ( 7) et ( 8) et au signal délivré éventuellement par le capteur piézo-électrique Le signal résultant est amplifié et appliqué à l'ensemble discriminateur de fréquence. Tant que ce discriminateur peut reconnaître la présence du signal de référence comme composante du signal complexe qu'il traite, sa sortie conserve un état stable correspondant à cette présence, et ceci quel que soit le niveau du bruit perçu par le capteur L'ensemble du circuit ( 2) délivre au circuit ( 3) de mise en forme une tension stable et l'interface de sortie ( 4) ne reçoit aucune impulsion de commande. Par contre, lorsque le capteur piézo-électrique recueille une variation apériodique de pression, le signal apériodique qu'il délivre, différencié par le condensateur ( 6), bloque ou sature, suivant sa polarité, l'amplificateur- ( 9) A la sortie de celui-ci ne se trouve plus qu'une tension continue dont le signal de référence est absent Le discriminateur ne reconnait plus la présence de ce signal et sa tension de sortie varie brutalement Cette varia- tion est mise en forme par le circuit ( 3) et provoque le changement d'état de l'interface de sortie ( 4) qui transmet l'information d'alarme au dispositif de signalisation extérieur. Lorsque la variation de pression cesse, le signal de référence se retrou- ve à la sortie de l'amplificateur ( 9); sa présence est à nouveau reconnue par le discriminateur et l'interface de sortie revient à son état initial. Dans son application première, donnée à titre d'exemple non limitatif, le dispositif selon l'invention donne des informations remarquablement fiables lorsqu'il est utilisé en détection d'effaction Mais le circuit électronique ( 2), objet de l'invention, peut être utilisé pour des applications très diffé- rentes, dans sa fonction d'analyse des signaux reçus, telles que: détection des secousses sismiques détection géophonique détection de chocs - interrupteur électronique élément d'un système de multiplexage etc REVENDICATIONS 1) Détecteur différentiel de pression acoustique comportant un circuit électronique caractérisé en ce que ledit circuit électronique se compose d'un circuit différenciateur ( 6), d'un amplificateur à gain élevé en courant continu ( 9), d'un ensemble de réglage du point de fonctionnement de l'ampli- ficateur ( 7 et 8), d'un générateur de signal de référence à fréquence stable ( 12), d'un ensemble de commande d'injection du signal de référence ( 10 et 11), d'un comparateur de fréquences ( 13), d'un filtre ( 14), et d'un détecteur de seuil ( 15) La particularité de ce circuit électronique ( 2) est de permettre une différenciation, parmi les signaux reçus par le capteur ( 1), entre les signaux périodiques et les signaux apériodiques. 2) Détecteur différentiel de pression acoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'apparition d'un signal apériodique provenant du capteur ( 1) amène le circuit différenciateur ( 6) à délivrer momentanément une tension continue, pendant un temps assez long (fonction des valeurs des composants de ce circuit), ce qui a pour but de bloquer l'amplificateur à gain élevé ( 9). 3) Détecteur différentiel de pression acoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le blocage de l'amplificateur ( 9) neutralise simultanément les signaux émis par le générateur de fréquence de référence ( 12) qui sont injectés à l'entrée dudit amplificateur. 4) Détecteur différentiel de pression acoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le niveau du seuil de blocage de l'amplificateur ( 9) et la valeur minimale de la constante de temps du signal apériodique sont réglables en faisant varier l'amplitude et la fréquence du signal de réfé- rence du générateur ( 12). ) Détecteur différentiel de pression acoustique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'information d'alarme est obtenue par changement d'état du comparateur de fréquences ( 13) au moment o il ne reçoit plus son signal de référence, ce qui a pour conséquence une variation de tension continue à la sortie du comparateur ( 13) Celle-ci est alors traitée par le filtre ( 14) et le décodeur de seuil ( 15), et utilisée dans l'interface de sortie ( 4).