Brevet FR2543766A1 — publié le 19841005

L'invention a pour objet un procédé de transmission de signal sans liaison électrique, au travers d'une paroi conductrice qui peut être par exemple la coque d'un navire, et un dispositif pour sa mise en oeuvre. Le procédé selon l'invention peut être utilisé par exemple dans le domaine de la télédétection par ultrasons. Les systèmes de sonars comportent généralement des transducteurs-émet- teurs-récepteurs disposés à l'extérieur de la coque des navires et reliés à un générateur de signaux par des conducteurs électriques tra- versant les parois De préférence, ces transducteurs sont logés dans des corps profilés fixés à la coque L'installation des différents élé- ments d'un système de télédétection par ultrasons à bord d'un navire nécessite l'aménagement de celui-ci au moins pour permettre le passage, à travers la coque, des câbles de transmission de signaux aux moyens d'émetteurs-récepteurs d'ultrasons Un tel aménagementjqui es-t couteux car il requiert le plus souvent la mise du bateau en cal Ie s lie, n'est pas toujours souhaitable surtout lorsque le système de téiedltection par ultrasons n'est installé qu'à titre provisoire, pour les besoins d'une application particulière. Le procédé de transmission de signal selon l'invention permet d'équi- per très facilement un bateau d'un système de télédétection acoustique, sans que cela nécessite d'importantes modifications de la coque. Il est caractérisé en ce qu'il comporte l'application à la paroi conductrice, d'un côté de celle-ci, d'un courant électrique dépendant du sig; al à transmettre et la détection, de l'autre côté de la paroi, du champ magnétique engendré par la circulation du courant. Suivant un mode particulier de réalisation le courant engendré est ap- pliqué entre des points distincts de la coque d'un navire d'un côté de celle-ci et la détection du champ magnétique est effectuée de l'autre côté, à l'extérieur par exemple. La transmission du signal étant effectuée sans liaison matérielle, la commande des appareils fixés à l'extérieur de la coque d'un navire par exemple, est facilitée Si, de plus, la fixation des appareils extérieurs est effectuée magnétiquement, tout système utilisant ces appareils, et en particulier tout système de télédétection par impul- sion 5 ultrasonores, peut être rapidement installé de manière tempo- raire sur la coque d'un navire. D'autres caractéristiqueset avantages du procédé et du dispositif de mise en oeuvre apparaîtront à la lecture de la description d'un mode particulier de réalisation décrit à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente schématiquement l'ensemble de transmission;et la figure 2 représente schématiquement un amplificateur de courant produisant le courant électrique que l'on fait circuler dans la paroi conductrice. Si l'on se reporte à la figure 1, on voit que le procédé selon l'in- vention consiste essentiellement à faire circuler entre deux emplace- mentsdistincts A et B de -la coque métallique 1 d'un bateau, un cou- rant i produit par un générateur de courant 2 et proportionnel à -3 - chaque instant à un signal v qui est appliqué à son entrée Un cir- -cuit électrique F relie les points d'application A et B aux bornes du générateur 2 La résistance électrique de l'eau étant très supérieure à celle de la coque et celle-ci étant relativement bien isolée de l'eau par ses revêtements protecteurs, par l'oxydation et/ou des dépôts de sédiments, la plus grande partie du courant électrique circule dans les tôles de la coque entre les deux points d'application A et B et engendre un champ magnétique H. A l'extérieur de la coque est disposé un appareil d'utilisation De pré- férence cet appareil est contenu dans un corps profilé 3 fixé à la coque par des moyens magnétiques par exemple, de manière à pouvoir être soli- dariser et délolidarisé rapidement L'appareil est par exemple un trans- ducteur électro-acoustique 4 connecté à un émetteur 6, lequel est alimenté en électricité par une source de courant électrique 14. Le champ magnétique H engendré par-la circulation de courant dans la coque est détecté par un capteur magnétique 5 tel qu'un bobinage ou une sonde à effet Hall et appliqué à l'émetteur 6 qui l'amplifie avant de l'appliquer au transducteur 4. Le signal v appliqué au générateur de courant est par exemple une tension électrique alternative de fréquence f et de durée At déterminées. Le générateur de courant 2 représenté à la figure 2 comporte deux ampli- ficateurs 7, 8 dont les sorties sont respectivement connectées aux points d'application A et B de la coque du bateau d'une part et à deux inter- rupteurs 9, 10 d'autre part, adaptés, en posistion de fermeture, à met- tre les points A et B à la tension positive V+ délivrée par une source de courant électrique 13. Ces interrupteurs sont de préférence du type électronique et se fer- ment lorsqu'un signal de niveau logique 1 est appliqué à leur entrée de commande. Le signal d'entrée v est appliqué à l'entrée inverseuse de l'amplifi- cateur 7 et à l'entrée d'un élément de mise en forme Il de type bascu- leur de Schmitt Le signal logique disponible à la sortie de cet élé- ment est appliqué à l'entrée de commande C de l'interrupteur 10 et à l'entrée d'un inverseur logique 12, la sortie de celui-ci étant connec- tée à l'entrée de commande C de l'interrupteur 9: La sortie de l'am- plificateur 7 est également connectée à l'entrée inverseuse de l'ampli- ficateur 8. Le générateur de courant 2 fonctionne de la manière suivante un signal périodique étant appliqué à l'entrée inverseuse de l'ampli- ficateur 7, la demi-période positive est transformée par le basculeur Il en une tension électrique de niveau logique 1 qui a pour effet de fermer l'interrupteur 10 et-, inversée par l'inverseur logique 12, d'ouvrir l'interrupteur 9 La source de tension électrique 13 étant alors connectée à la sortie de l'amplificateur 7 et la résistance interne -de celui-ci variant en fonction de v, un courant proportionnel à cette tension passe entre le point B et le point A au travers de la coque du bateau la demipériode négative qui suit est transformée par le basculeur ll en un signal de niveau logique 0, qui a pour effet d'ouvrir l'in- terrupteur 10 et, inversé par l'inverseur logique 12, de fermer l'interrupteur 9 La source de courant électrique 13 étant alors connectée à la sortie de l'amplificateur 8 et, la résistance inter- ne de celui-ci variant en fonction de v un courant proportionnel à cette tension va passer du point A vers le point B, dans un sens opposé à celui du courant ayant traversé la coque au cours de la demi-période précédente du signal. -Le champ magnétique H variable, proporti Qnel à l'amplitûde instantanée du courant oscillant passant entre les points A et B de la coque, est capté par le capteur magnétique 5 (figure 1) et, convenablement ampli- fié par l'émetteur 6, est appliqu A au transducteur électro-acoustique 4. Le dispositif décrit peut être utilisé par exemple pour la mise en oeuvre de la méthode de télémesure acoustique décrite dans la demande de brevet francais EN N O 82/00042, comportant la transmission successive depuis trois transducteurs électro-acoustiques contenus dans des corps profilés,, fixés en trois emplacements différents de la coque d'un bateau de trois impulsions acoustiques, leur réception par un transducteur- récepteur disposé sur un poisson tracté en immersion à l'extrémité d'un câble et la transmission au bateau par l'intermédiaire dudit câ- ble, des mesures télémétriques effectuées à partir de ces impulsions. Dans ce cas les courants proportionnels aux signaux à transmettre sont appliqués successivement entre trois couples A, B d'emplacements dis- tincts de la coque, au voisinage des corps profilés contenant les trois transducteurs électro-acoustiques. Le dispositif décrit peut également être utilisé en combinaison avec un système d'écho-sondage ou un appareil de navigation à effet Doppler, o les échos des impulsions transmises depuis un transducteur tel que 4 et rétro-diffusées par le fond ou la masse d'eau sont reçus par ce même transducteur Dand ce cas, les signaux captés sont convenablement amplifiés et un générateur de courant analogue au générateur 2 est aussi logé dans le corps profilé 1 et est agencé pour appliquer à la paroi du bateau un courant électrique proportionnel qui engendre un champ magnétique variable capté à l'intérieur de la coque. Le procédé selon l'invention peut également être utilisé pour transmet- tre un mouvement sans liaison mécanique en rendant déplaçables les points A et B d'application du courant Les variations de champ magné- tique résultant du déplacement des lignes de courant A-B, sont détec- tées de l'autre côté de la coque et utilisées pour reproduire un 6 déplacement analogue à celui qui a donné naissance aux variations de _-champ magnétique. En déplaçant les points A et B sur la face intérieure de la paroi suivant une circonférence, on peut par exemple faire tourner un moteur et actionner différents organes. 7 - R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Procédé de transmission d'un signal sans liaison électrique au travers d'un paroi conductrice, caractérisé en ce qu'il comporte l'ap- plication à la paroi conductrice d'un courant électrique dépendant du signal à transmettre et la détection, de l'autre côté de la paroi, du champ magnétique engendré par la circulation du courant et proportion- el à l'amplitude dudit courant électrique. 2 Procédé de transmission sans liaison électrique d'un signal (v) d'amplitude variable au travers de la coque d'un navire, caractérisé en ce qu'il comporte la création,d'un côté de la coque, d'un courant élec- trique d'intensité proportionnelle à l'amplitude du signal à transmettre, l'application de ce courant à la coque entre des emplacements (A, B) distincts de celle-ci et la détection de l'autre côté de la coque du champ magnétique engendré par la circulation du courant entre les différents emplacements de la coque. 3 Dispositif pour la mise en oeuvre de procédé selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins-un ensemble de transmission constitué d'un générateur ( 2) de courant d'amplitude pro- portionnelle à l'amplitude (v) du signal à transmettre disposé à l'in- térieur du navire, d'un circuit électrique (F) reliant les bornes du générateur de courant à au moins deux points distincts (A, B) de la coque, d'un détecteur ( 5) de champ magnétique disposé à l'extérieur de la coque et d'un élément d'amplification ( 6) du signal engendré par le détecteur ( 5) de champ magnétique. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un transducteur électro-acoustique ( 4) connecté à la sortie de chaque élément d'amplification. 43766 = l: 8 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le générateur de courant ( 2) comporte deux amplificateurs( 7, 8) adaptés à engendrer des courants proportionnels aux tensions appliquées à leurs bornes d'entrée, les bornes de sortie de ces deux amplificateurs étant connectées d'une part à une source d'alimentation électrique ( 13) par l'intermédiaire de deux interrupteurs ( 9, 10) et d'autre part et respectivement aux deux emp Icements(A, B) de la paroi de la coque, des moyens pour appliquer aux entrées respectives des deux amplifica- teurs le signal (v) et un signal opposé en phase au signal (v), et des moyens commandés-par le signal (v) pour actionner les deux interrup- teurs ( 9, 10). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens pour actionner les deux interrupteurs comportent un élément ( 11) de transformation du signal (v) en un signal rectangulaire dont la sor- tie est connectée directement à l'entrée de comande de l'un des in terrupteurs ( 10) et par l'intermédiaire d'un élément inverseur ( 12) à l'entrée de commande de l'autre interrupteur ( 9). 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce què les deux amplificateurs ( 7, 8) et les deux interrupteurs ( 9, 10) sont constitués de transistors à effet de champ 8 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément d'amplification ( 6) et le transducteur électro-acoustique associé ( 4) sont disposés à l'intérieur d'un corps profilé ( 3) fixé à la coque du navire. 9 Procédé de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant électrique est appliqué à la paroi conductrice entre deux points d'application (A, B) de la paroi déplaçables l'un par rap- port à l'autre.