Brevet FR2551217A1 — publié le 19850301

L'invention se rapporte à un dispositif pour détecter la circulation d'un courant dans un ou plusieurs conducteurs, dispositif qui n'exige pas de sources d'alimentation auxiliaires pour son fonctionnement. Le dispositif de détection selon l'invention est capable de fournir soit une indication lumineuse et/ou acoustique continue ou intermittente lorsqu'un courant circule dans un ou plusieurs conducteurs, et est aussi capable d'indiquer l'état ouvert ou "off" ou ferme ou "on" d'un commutateur, auquel cas 1' in- dication est donnée quand le commutateur est fermé.A cet égard, l'invention ne couvre pas les dispositifs qui qpérent selon un principe entièrement différent, notamment ceux qui fournissent une indication opposee, c'est-à-dire, par exemple, dans le cas d'un commutateur, ce qui indique que ce commutateur est ouvert. Les dispositifs de détection du type de ceux auxquels l'invention se rapporte comprennent généralement un transformateur conçu pour détecter la circulation d'un courant dans un ou plusieurs conducteurs. Le signal apparaissant au secondaire du transformateur est convenablement amplifié et traité par un réseau électronique afin d'actionner un circuit capable de fournir, par exemple, une indication lumineuse et/ou sonore. Le réseau électronique et le circuit d'actionnement nécessite tous deux une alimentation individuelle qui alourdit tout le système. De plus, on ne dispose pas toujours d'une telle source d'alimentation à l'endroit où circule le courant que l'on veut detecter, ou bien il peut être difficile de se brancher sur un circuit d'alimentation. Dans ce cas, le recours à des batteries d'accumulateurs est nécessaire. L'utilisation de sources d'alimentation auxiliaires se traduit, dans tous les cas, par une certaine consommation d'energie non seulement en présence du courant que l'on veut détecter mais aussi en l'absence de celui-ci. On comprend aisément que tous les inconvenients cidessus existent aussi bien lorsque l'actionneur fait varier une grandeur physique ( par exemple l'intensité lumineuse ou sonore) proportionnellement à l'intensité du courant détecté (ampèremètre electronique), que dans le cas où l'actionneur n'opère que sur deux niveaux, c'est à dire, que, au dessous d'une valeur donnée du courant devant être detecté l'actionneur ne fournit pas d'indication, tandis qu'au dessus de cette valeur, il donne une indication. Le dispositif de détection selon l'invention pour deecter la circulation d'un courant conforme à l'invention permet d'éviter tous les inconvénients ci-dessus en ce qu'il n'exige pas d'alimentation et prend l'énergie nécessaire pour l'indication directement du courant devant être détecté. Le dispositif de détection de l'invention comprend un transformateur conçu pour détecter la circulation d'un courant dans un ou plusieurs conducteurs et pour envoyer le signal développé à son secondaire vers un redresseur - qui pourrait être associé à un amplificateur de tension - afin de charger un condensateur monté en aval. Quand une tension donnée - correspondant à la valeur du courant que l'on désire détecter - est atteinte aux bornes dudit condensateur, ce dernier se décharge à travers un réseau disposé en aval, dans un dispositif de signalisation lumineux et/ou acoustique. En variante, l'énergie accumulée dans le condensateur pourrait être utilisée pour alimenter des circuits électroniques. D'autres caractéristiques et avantages de 1 'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre en référence au dessin annexé sur lequel Fig. I est un schéma par blocs du circuit associé au dispositif de détection conforme à l'invention, Fig. 2 et 3 représentent schématiquement deux manières de connecter le dispositif de détection à un conducteur dans lequel on désire détecter le passage d'un courant, et Fig. 4 est un schéma sur lequel ont été esquisses les composants du schéma par blocs de la figure I. En se référant maintenant au schéma par blocs de la figure I, on voit un conducteur F dans lequel on désire détecter le passage d'un courant. La référence T désigne un transformateur torique conçu pour détecter la circulation du courant dans le conducteur F et pour déclencher - au moyen de composants montes en aval et décrits plus loin - un voyant lumineux et un indicateur acoustique qui ont été représentés respectivement sous la forme d'une diode électroluminescente L et d'un vibreur B sur la figure I. En aval du transformateur T se trouve un premier réseau R comprenant un redresseur - qui peut être associé à un amplificateur de tension - un condensateur C et un second réseau S qui peut comprendre un ou plusieurs composants solides comme, par exemple, un commutateur statique. Le signal apparaissant au secondaire du transformateur T qui est engendré par le passage du courant dans le conducteur F, charge le condensateur C par le réseau R Quand la tension voulue - correspondant à la valeur du courant que l'on désire detecter - est atteinte aux extrémités du condensateur C, ce dernier est brusquement décharge par le réseau S relié à la diode electroluminescente L et au vibreur B. Le réseau S reste ouvert tant que la tension aux bornes du condensateur C n'a pas atteint la valeur préétablie et auprès que cette tensjon a eté atteinte aux extrémités du condensateur C, le réseau S passe brusquement de l'état ouvert à l'état fermé, provoquant ainsi la charge du condensateur C. Dès que le condensateur C s'est déchargé, le reseau S revient à l'état ouvert et le condensateur recommence à se charger. Ainsi, le mode de fonctionnement obtenu est, avantageusement, du type intermittent, c'est à dire, que la lumière de la diode L clignote tandis que le son émis par le vibreur B est du type pulsé. En d'autres termes, tant que l'intensité du courant que l'on veut détecter rest-e au dessous d'un certain seuil, aucune indication n'est émise mais dès que ce seuil est atteint on obtient une signalisation intermittente à des intervalles de temps qui diminue progressivement à mesure que la valeur de seuil du courant est dépassée, car, à mesure que 1 'inten- site du courant augmente, le condensateur C se charge plus rapidement, en augmentant ainsi plus rapidement le signal de sortie du transformateur T. Le dispositif de detection selon l'invention peut être fabriqué à bon marché à la fois pour des usages domestiques et industriels d'une manière très simple. Les figures 2 et 3 représentent deux exemples de ce dispositif, en mettant en évidence la simplicité d'installation de celui-ci. Le dispositif de la figure 2 ne nécessite aucun moyen de fixation pour 7e conducteur concerné, car il suffit de faire passer ce conducteur F dans les trous prévus à cette fin dans le dispositif. Par contre, dans le cas du dispositif de la figure 3, le conducteur a été coupé en deux parties et les extrémités résultantes ont été fixées au dispositif par des vis de serrage. Le dispositif de détection selon l'invention se prête à de très nombreuses applications. C'est ainsi, par exemple, qu'il peut servir à fournir à l'utilisateur une indication que les limites superieures d'une surcharge tolérable approchent, de sorte que l'utilisateur lui-même peut prendre les mesures nécessaires (par exemple en déconnectant une charge qui n'est pas essentielle) avant qu'un interrupteur principal ou bien le disjoncteur installé par le distributeur qualifié de l'énergie électrique soit déclenché par la surcharge. De plus, il peut être utilisé pour indiquer si l'interrupteur relié au conducteur F est "ouvert" ou "ferme" une indication évidente étant donnée si l'interrupteur est ouvert ou fermé. Puisque la signalisation est, de préférence, du type intermittent, ceci permet de voir l'indication lumineuse à une distance de plusieurs mètres et d'entendre l'indication acoustique distinctement dans un appartement, même lorsque les portes sont fermées. Enfin, la lumiere émise par la diode électroluminescente L et le son du vibreur B pourrait actionner un circuit de signalisation, par exemple, une sirène, par l'inter épiaire d'un dispositif de couplage photo-électrique ou acoustique. Toutefois, dans ce cas, une source d'alimentation électrique auxiliaire est nécessaire. Une transmission à distance du signal indicateur pourrait également être obtenue en utilisant soit des moyens de transmission classiques, soit un système de fibres optiques. Une application possible du dispositif selon l'invention qui est particulièrement intéressante est son utilisation pour alimenter des circuits electroniques situés en aval du condensateur C avec l'énergie provenant d'un seul conducteur traversé par un courant. I1 devient ainsi, par exemple, possible d'alimenter un dispositif d'actionnement quelconque, même lorsque le commutateur concerné est fermé ("on") étant bien entendu que quand ce commutateur est ouvert ("off") une certaine tension est disponible à ses extrémités. En se référant maintenant à la figure 4 - sur laquelle les contours des composants du schéma par blocs de la figure I ont été tracés-, on va décrire ci-apres un exemple non restrictif des valeurs numériques desdits composants, les symboles de quelques uns d'entre eux ayant aussi éte indiqués. Il est à noter que le condensateur CI et les diodes D et D2 du schéma de la figure 4 forment un redresseur de tension et un amplificateur qui constituent le reseau R du schema par blocs de la figure I, tandis que les composants R1, R2, SBS et SCR de la figure 4 forment le réseau S de la figure I. - Exemple Le Transformateur T a un nombre N1 (nombre de spires du primaire) = 1 et N2 (nombre de spires du secondaire) = I.000. Réseau R C1 = 0,47 /U u F : IO volts continus (tension de ser- vice continue) avec une tolérance de 20%. D1 et D2 sont des diodes 1 N 4003 ou des ponts. C = 10 F, 50 volts continus - tolérance 20 %. Réseau S R1 = 68 k # 0,25W - tolérance 10% R2 = 33 k # 0,25 W - tolérance 10% SBS : 2 N 4992 SCR : C 106. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif pour détecter le passage d'un courant dans un ou plusieurs conducteurs conformement à l'invention, le mode de realisation décrit n'ayant que le caractère d'un exemple nullement limitatif auquel de nombreuses modifications peuvent être apportées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS IO - Dispositif pour détecter la circulation d'un courant dans un ou plusieurs conducteurs (F) qui comprend un transformateur torique (T) capable de détecter le passage d'un courant dans le ou les conducteurs (F) pour actionner un dispositif de signalisation lumineux et/ou sonore lorsque l'in tensité dudit courant dépasse un seuil préétabli, ledit dispositif comprenant, entre ledit transformateur (T) et lesdits moyens de signalisation, un premier réseau (R) comprenant un redresseur qui pourrait être associé à un amplificateur de tension, un condensateur (C) et un second réseau (S), la disposition étant telle que le signal apparaissant au secondaire du transformateur (T) charge le condensateur (C) à travers le réseau (R) et que, lorsqu'une tension appropriée est atteinte aux bornes du condensateur (C), tension qui correspond à l'intensité courant que l'on veut détecter, le condensateur (C) se décharge brusquement dans lesdits moyens de signalisation à travers le réseau (S). 2 - Dispositif de détection selon la revendication I, caractérisé en ce que le réseau (R) comprend un condensateur (Cl)et deux diodes (D1) et (D2), le reseau (S) comprenant deux resistances (R1) et (R2), un dispositif (SBS) et un dispositif (SCR). 30 - Dispositif de détection selon les revendications I et 2 caractérise en ce que les valeurs préférées des différents composants du circuit sont - Transformateur T : N1 = 1, N2 = I000; - Réseau R : C1 = 0,47 /u F + 20 %, I00 V =; D1 et D2 : diodes 1 N 4003; - C : IO /u F + 20/ó, 50 V = - réseau S : R1 = 68 k7- + 10%, 0,25 W, R2 = 93 k t + IO %, 0,25 W, SBS : 2 N 4992, SCR : C I06. 4" - Dispositif de détection selon la revendication I, caractérisé en ce que lesdits moyens de signalisation lumineux et sonores sont respectivement une diode électroluminescente (L) et un vibreur (B), la signalisation étant, de préférence, du type intermittent ou discontinu, et opère à des intervalles de temps qui diminuent progressivement à mesure que l'intensité du courant devant être détecté augmente au dessus du seuil préétabli. 50 - Dispositif de détection selon la revendication I caractérise en ce qu'il détecte l'état ouvert ("off") ou fermé ("on") d'un commutateur placé sur le conducteur (F), la signalisation ayant lieu quand le commutateur est fermé ou (on"). 6" - Dispositif de détection selon la revendication I, caractérisé en ce que la connexion du ou des conducteurs (F) est réalisée en faisant passer ledit ou lesdits conducteurs (F) dans des trous correspondants de l'enveloppe du dispositif. 70 - Dispositif de détection selon la revendication I et une ou plusieurs des revendications 2 à 6, caractérise en ce que la connexion du conducteur (F) est realisée en coupant ledit conducteur (F) puis en fixant les deux extrémités de celui-ci à l'aide d'éléments de serrage, à l'enveloppe du dispositif. 8" - Dispositif de détection selon la revendication I caractérisé en ce qu'une transmission à distance des signaux de la diode électroluminescente (L) et du vibreur (B) peut être obtenue respectivement, par des photocoupleurs et des coupleurs sonores. 9" - Dispositif de détection selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il peut être utilisé pour alimenter des circuits électroniques montés en aval du condensateur (C) avec de l'énergie provenant d'un conducteur (F) traversé par un courant.