Brevet FR2569886A1 — publié le 19860307

La présente invention concerne un contrôleur de pièces de monnaie de valeurs différentes, avec un premier détecteur de test de l'alliage, chargé successivement par des tensions de fréquence différente délivrées par un générateur BF, une butée disposée sur la glissière pour les pièces, un second détecteur de test du diamètre des pièces, monté en aval de la butée, et un dispositif traducteur des deux détecteurs de test. La demande de brevet suisse nb 2 904/84-0 a pour objet un con trôleur de pièces. Dans ce dernier, chaque pièce introduite par la fente unique est contrôlée à l'aide de cinq signaux avant de déclencher une prestation de service. Les signaux de contrôle sont délivrés par un détecteur de métal, un détecteur de test auquel deux tensions de fréquence différente sont appliquées, la pièce étant immobile, un détecteur de test pour la pièce roulante et un détecteur de masse, puis traduits dans un dispositif avant que la pièce soit encaissée pour autoriser la prestation de service ou, dans le cas d'une pièce imparfaite, la diriger vers une coupelle de refus. L'invention vise, à l'aide des détecteurs de test pour la détermination de l'alliage et du diamètre de la pièce de monnaie, à permettre un contrôle de pièce parfait, non influencé par la température, le vieillissement et des perturbations extérieures, au moyen d'un dispositif de commande peu coûteux. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le dispositif traducteur commande le générateur BF par l'intermédiaire d'un premier circuit de commande et actionne, par l'intermédiaire d'un deuxième et d'un troisième circuit de commande, des inverseurs pour la transmission d'une tension de contrôle à un détecteur de tension; et la tension de sortie du détecteur de tension est transmise à une mémoire du dispositif traducteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure 1 est la vue simplifiée en perspective d'un contrôleur de l'alliage et du diamètre d'une pièce de monnaie; et la figure 2 représente le schéma synoptique du contrôleur. Le contrôleur 1 selon l'invention, représenté à la figure 1, comprend une glissière 2 pour une pièce de monnaie 3 et, perpendiculairement à ladite glissière, les noyaux droits 4 et 5 d'un premier détecteur de test 6 contrôlant l'alliage. Après le premier détecteur de test 6, une butée 7 est disposée sur la glissière 2 et commande le passage de la pièce dans le premier détecteur de test 6 puis dans un second détecteur de test 8, sensible au diamètre de la pièce 3 introduite. Ce second détecteur de test 8 est constitué par deux noyaux magnétiques 9 et 10 de section rectangulaire, disposé de part et d'autre de la glissière 2, symétriquement et sur chant par rapport à cette dernière. Les noyaux droits 4 et 5 portent chacun un enroulement 11 ou 12 et les noyaux magnétiques 9 et 10 chacun un enroulement 13 ou 14. Une extrémité de chacun des enroulements 11, 12, 13 et 14 est à la masse. Le schéma synoptique de la figure 2 représente un générateur BF 15, un inverseur 16 relié aux enroulements 11 et 13, un deuxième inverseur 17 commutant les enroulements 12 et 14, un comparateur de phase 18, un détecteur de tension de crête 19, un inverseur 20 relié aux sorties du comparateur de phase 18 et du détecteur de tension de crête 19, un comparateur de tension représenté sous forme d'un détecteur de tension 21 et un dispositif traducteur 22. Le bras mobile de l'inverseur 16 est relié à une sortie du générateur BF 15. Ce dernier est en outre relié à une première entrée du comparateur de phase 18 dont une seconde entrée est reliée au bras mobile de l'inverseur 17, qui est en outre relié à une entrée du détecteur de tension de crête 19. Le bras mobile de l'inverseur 20 est relié au détecteur de tension 21. Le générateur BF 15 contient un synthétiseur de fréquence avec un oscillateur à quartz non représenté délivrant une tension alternative de haute fréquence, et avec un diviseur de fréquence à plusieurs prises, également non représenté. Le comparateur de phase 18 comporte deux entrées, dont la première est reliée à la sortie du générateur BF 15 et la seconde au bras mobile de l'inverseur 16. Une tension Uoc correspondant à la différence de phase maximale Ad apparaît à la sortie du comparateur de phase 18. Le détecteur de tension de crête 19 comprend à la sortie un passe-bas dont un circuit de commande 24 peut faire varier la constante de temps. Une tension également désignée par U0c apparaît à la sortie du détecteur de tension de crête 19. Un passe-bas non représenté est disposé à l'entrée du détecteur de tension 21. Le dispositif traducteur comprend notamment trois circuits de commande 23, 24, 25 et une mémoire 26. Le premier circuit de commande 23 est relié au générateur BF 15. Outre les constantes de temps du détecteur de tension de crête 19, le second circuit 24 commande les deux inverseurs 16 et 17. L'inverseur 20 est commandé par le circuit 25. Le détecteur de tension 21 est relié à la mémoire 26 du dispositif traducteur 22. Ce dernier est avantageusement constitué par un microprocesseur. Le fonctionnement du contrôleur 1 est le suivant. te dispositif traducteur 22 et le générateur BF 15 sont pour la mise en service reliés à un interrupteur, tel que le support commutateur d'un poste téléphonique. Lors de la mise en service, une commutation de la commande séquentielle dans le dispositif traducteur 22 lance un étalonnage du contrôleur f avant le contrôle de la pièce. Cette opération s'effectue en trois phases. Pendant la première phase, le circuit 23 du dispositif traducteur 22 commande le générateur BF 15 de façon qu'il délivre successivement deux tensions alternatives U de fréquence différente, par exemple 6,25 p kHz et 12,5 kHz. La prise correspondante du diviseur de fréquence est reliée dans le générateur BF 15 à la sortie de ce dernier. Un alliage de la pièce 3 contenant du cuivre ou du nickel réagit à une fréquence de 6ç25 kHz et un alliage contenant du fer réagit à la seconde fréquence de 12,5 kHz. Le circuit de commande 24 du dispositif traducteur 22 établit, à l'aide de l'inverseur 16, une liaison entre le générateur BF 15 et l'enroulement 11 du noyau droit 4 dans le premier détecteur de test 6, à l'aide de l'inverseur 17, une liaison entre 1 1enroulement 12 du noyau droit 5 du premier détecteur de test 6 et le détecteur de tension de crête 99, et à l'aide de l'inverseur 20, une liaison entre le détecteur de tension de crête 19 et le détecteur de tension 21. ta tension UOC délivrée par le détecteur de tension de crête 19 est mesurée par le détecteur de tension 21.L'amplitude de la tension alternative délivrée par le générateur BF 15 est alors modifiée jusqu a ce qu'une tension prédéterminée (de 2,5 v par exemple) soit atteinte dans le détecteur de tension 21. La valeur de réglage de la tension alternative du générateur BF 15 est alors rangée dans la mémoire 26 du dispositif traducteur 12, en fonction des fréquences sélectées. Pendant la seconde phase, le générateur BF 15 délivre une ten sion Up à une fréquence de 12,5 kHz. Les inverseurs 16 et 17 occu p pent pendant cette phase la même position que pendant la première phase. L'inverseur 20 relie toutefois le comparateur de phase 18 au détecteur de tension 21. Le déphasage entre la tension U à la sortie p du générateur BF 15 et une tension U aux bornes de l'enroulement 12 s est converti dans le comparateur de phase 18 en une tension de sortie Uoe correspondante. Cette dernière produit dans le détecteur de tension 21 une tension de sortie Um qui est rangée dans la mémoire 26 du dispositif traducteur 22. Pendant la troisième phase, la tension U du générateur BF 15 p est appliquée par l'inverseur 16 à l'enroulement 13 du noyau magnétique 9 du second détecteur de test 8. L'inverseur 17 relie ltenrou- lement 14 du noyau mangétique 10 du second détecteur de test 8 au détecteur de tension de crête 19, que l'inverseur 20 relie au détecteur de tension 21. La valeur de réglage de l'amplitude de la tension alternative du générateur BF 15 est déterminée de la façon décrite pour la première phase, puis rangée dans la mémoire 26 du dispositif traducteur 22. Les trois phases de l'étalonnage s'effectuent après la mise en service et avant l'impact d'une pièce 3 introduite. La butée 7 arrête la pièce 3 introduite sur la glissière 2, entre les noyaux droits 4 et 5. Ces derniers sont dimensionnés de façon que leur section soit totalement recouverte même par les faces frontales de la plus petite pièce 3 immobilisée entre eux. Le contrôle complet des pièces 3 introduites s'effectue en trois phases, comme l'étalonnage. Le générateur BF 15 est programmé pour chaque mesure à l'aide de la valeur d'amplitude correspondante, trouvée pendant la phase d'étalonnage. Les diverses tensions U déterminées à la m sortie du détecteur de tension 21 sont rangées dans la mémoire 26 du dispositif traducteur 22 jusqu'à la fin du contrôle complet des pièces 3. Seules les propriétés magnétiques de l'alliage de la pièce 3 sont contrôlées pendant la première phase, par les enroulements 11 et 12 des noyaux droits 4 et 5 du détecteur de test 6, la pièce 3 étant immobile. La pièce 3 introduite rebondissant lors de son arret par la butée 7, les mesures de la première phase sont répétées jusqu'à ce que trois mesures successives donnent le même résultat. Le programme de mesure se poursuit ensuite seulement. Au cours de cette première phase du contrôle de la pièce, et comme pour l'étalonnage, une tension alternative est appliquée successivement avec une fréquence de 6,25 kHz puis 12,5 kHz à l'enrou- lement 11 du noyau droit 4 du détecteur de test 6. Dans l'enroule- ment 12 du noyau droit 5, couplé à l'enroulement 11 à la façon d'un transformateur, l'alliage de la pièce 3 induit des tensions Us affaiblies, qui sont mesurées et mémorisées comme dans la première phase de l'étalonnage. Immédiatement après le dégagement de la glissière 2 de la figure 1 par un aimant non représenté de manoeuvre de la butée 7, la mesure de la seconde phase est effectuée par le détecteur de test 6 à une vitesse encore plus faible de la pièce 3, dès que cette dernière se met en mouvement sur la glissière 2 inclinée. Le comparateur de phase 18 mesure alors, comme pour l'étalonnage, le déphasage de la tension alternative Us à la plus élevée des fréquences de la première phase, soit 12,5 kHz par exemple, à la sortie de l'enroulement 12 par rapport à la tension de sortie U du générateur BF 15. La tension UOC p fonction de la phase ainsi déterminée est appliquée à une entrée du détecteur de tension 21, sur la position correspondante de l'inver seur 20.La tension U de sortie du détecteur de tension 21, corres m pondant à la tension maximale UOC fonction de la phase, est rangée dans la mémoire 26 du dispositif traducteur 22. La valeur correspondante dépend da la nature de l'alliage, de l'épaisseur et du diamètre de la pièce 3. La pièce 3 roule ensuite dans l'interstice entre les noyaux magnétiques 9 et 10 de la figure 1, où s'effectue le contrôle de son diamètre. L'enroulement 13 du noyau magnétique 9 est, pendant cette troisième phase du contrôle de la pièce, relié par l'inverseur 16 à la sortie du générateur BF 15. Ce dernier délivre alors, sous l'influence du circuit de commande 23 du dispositif traducteur 22, une tension alternative U à une fréquence supérieure à celle des deux p premières phases, de 62,5 kHz par exemple, à laquelle la nature de l'alliage de la pièce 3 exerce au maximum une très faible influence sur la mesure du diamètre. Selon le diamètre de la pièce 3, une tension Us plus ou moins grande apparaît aux bornes de l'enroulement correspondant 14 du noyau magnétique 10, puis est appliquée par l'inverseur 17 au détecteur de tension de crête 19.Cette tension U passe par un minimum quand le centre de la pièce 3 traverse l'es- s pace compris entre les noyaux magnétiques 9 et 10. Cette tension minimale U constitue un critère du diamètre de la pièce. Pendant s cette troisième phase, le circuit de commande 24 du dispositif traducteur 22 diminue la constante de temps du détecteur de tension de crête 19. Ce dernier peut ainsi suivre les variations rapides de la tension alternative d'entrée Us. La tension de sortie UOC du détecteur de tension de crête 19 est appliquée par l'inverseur 20 au détecteur de tension 21, dont la tension de sortie U est transmise m à la mémoire 26 du dispositif traducteur 22. Après tous les contrôles de la pièce 3 par les détecteurs de test 6 et 8, un ealculateur logé dans le circuit traducteur 22 détermine si les valeurs mesurées mémorisées se situent toutes entre les valeurs minimale et maximale correspondantes rangées dans la mémoire 26. En cas de résultat positif de ce contrôle par le circuit traducteur 22, la sortie 27 de ce dernier délivre un signal pour l'encaissement des pièces 3 contrôlées et l'autorisation de la prestation de service correspondante; dans le cas contraire, cette sortie délivre un signal de blocage de la prestation de service et un signal renvoyant les pièces 3 dans la coupelle de refus. Le contrôle de l'alliage et du diamètre dela pièce 3 peut évidemment être précédé ou suivi d'autres contrôles, par exemple pour l'élimination de rondelles plastiques ou de la masse de la pièce 3. Ces contrôles sont toutefois encore moins influencés par des variations de température, des perturbations extérieures ou le vieillissement, contre lesquels le contrôleur selon l'invention est particulierement bien prptégé. Bien entendu, diverses modifications peuvènt être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Contrôleur de pièces de monnaie de valeurs différentes, avec un premier détecteur de test de l'alliage, chargé successivement par des tensions de fréquence différentes délivrées par un générateur BF, une butée disposée sur la glissière pour les pièces, un second détecteur de test du diamètre des pièces, monté en aval de la butée, et un dispositif traducteur des deux détecteurs de test, ledit contrôleur étant caractérisé en ce que le dispositif traducteur (22) commande le générateur BF (15) par l'intermédiaire d'un premier circuit de commande (23) et actionne, par l'intermédiaire d'un deuxième et d'un troisième circuit de commande (24, 25), des inverseurs (16, 17, 20) pour la transmission d'une tension de contrôle à un détecteur de tension (21); et la tension de sortie (Um) du détecteur de tension (21) est transmise à une mémoire (26) du dispositif traducteur (22). 2. Contrôleur selon revendication 1, caractérisé en ce qu'un inverseur pour la commande séquentielle dans le dispositif traducteur (22) est réalisé de façon qu'un étalonnage des détecteurs de test (6, 8) précède le contrôle de chaque pièce (3). 3. Contrôleur selon revendication 1, caractérisé en ce qu'après l'étalonnage puis la séquence de tous les contrôles d'une pièce (3), les valeurs correspondantes sont comparées dans la mémoire (26) par le dispositif traducteur (22)-, qui délivre ensuite un signal approprié à sa sortie (27). 4. Contrôleur selon revendication 1, caractérisé en ce que pour la production d'une tension alternative (U ) de fréquence déterminée, p le dispositif traducteur (22), à l'aide du circuit de commande (23) établit dans le générateur BF (15) une liaison entre une prise d'un diviseur attaqué par la fréquence d'un quartz et la sortie du générateur BF (15) et fait varier l'amplitude de ce dernier. 5. Contrôleur selon revendication 1., caractérisé en ce que les inverseurs (16, 17) commandés par le deuxième circuit de commande (24) établissent au choix une liaison entre le générateur BF ( et, par le premier détecteur de test (6), un comparateur de phase (18) ou un détecteur de tension de crête (19), ou, par le second détecteur de test (8), le détecteur de tension de crête (19). 6. Contrôleur selon revendication 1, caractérisé en ce que l'inverseur (20) commandé par le troisième circuit de commande (25) établit au choix une liaison entre le comparateur de phase (18) ou le détecteur de tension de crête (19) et le détecteur de tension (21). 7. Contrôleur selon revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de tension (21) est un comparateur de tension qui traite la tension (UOC) appliquée à une entrée, puis délivre sa tension de sortie (Um) à la mémoire (26) du dispositif traducteur (22). 8. Contrôleur selon revendication 6, caractérisé en ce que pour l'étalonnage et le contrôle d'une pièce (3), le générateur BF (15) délivre, pendant une première phase, successivement deux tensions (Up) de fréquence différente au détecteur de tension de crête (19), par le premier détecteur de test (6); pendant une seconde phase, une tension (Up) à la plus élevée des deux fréquences au comparateur de phase (18), par le premier détecteur de test (6); et pendant une troisième phase, une tension (Up) à une fréquence supérieure à p celles des deux premières phases au détecteur de tension de crête (19), par le second détecteur de test (8).