Brevet FR2577665A1 — publié le 19860822

La présente invention est relative à un dispositif pour la détermination du déplacement ou du réglage d'un trajet ou d'un angle, de préférence d'un clapet pouvant se déplacer conformément à un ordre d'orientation, d'un gou- vernail ou de tout appareil analogue utilisé dans des véhi- cules, notamment dans des avions ou dans des véhicules cir- culant sur l'eau ou sous l'eau, dans lequel on utilise un indicateur d'angle de déplacement monté sur le clapet et fournissant des valeurs effectives, une installation d'ex- ploitation des données et, entre l'indicateur d'angle de déplacement et l'installation d'exploitation des données, des canalisations de transmission de signaux. Ces dispositifs sont utilisés par exemple dans les avions ou sur les torpilles dans lesquels les modifica- tions du mouvement, surtout les changements de direction, s'obtiennent au moyen de clapets réglables, de gouvernails ou de dispositifs analogues. Pour commander le déplacement des clapets, on utilise de préférence des systèmes électri- ques, qui sont constitués essentiellement par un dispositif de commande électrique à broches, par un dispositif de commande électronique,par des indicateurs d'angles de déplacement et par des canalisations de transmission des signaux. L'inconvénient de ces systèmes connus réside dans le fait que leur fonctionnement peut être arrêté partielle- ment ou complètement par des facteurs perturbateurs de nature électromagnétique. Le but de l'invention est donc la réalisation d'un dispositif du type initialement décrit qui fonctionne d'une manière passive et sans contact et dont le fonction- nement ne soit pratiquement pas troublé par des facteurs électromagnétiques ou par des radiations dures, comme par exemple les rayons.Y. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que le véhicule comporte une source de lumière émettant une lumière parallèle, que le faisceau de départ de la source lumineuse peut être subdivisé en un faisceau de mesure et en un faisceau de référence qui, en suivant un câble de fibres photoconductrices aboutissant au clapet et en reve- nant, arrive sur des éléments photosensibles montés dans le véhicule, que le câble de fibres photoconductrices utilisé pour le faisceau de mesure comporte, dans le voisinage du clapet, un diaphragme optique agissant comme indicateur d'angle de déplacement et dont la surface laissée libre pour le passage de la lumière peut être réglée en fonction de la position du clapet, que le câble de fibres photocon- ductrices guidant le faisceau de référence comporte dans le véhicule un diaphragme de référence dont la surface lais- sée libre pour le passage de la lumière peut être réglée par un moteur de positionnement en fonction de la différence entre les signaux de sortie provenant d'éléments photosen- sibles jusqu'à ce que la différence entre les signaux de sortie soit devenue nulle. Un avantage essentiel de l'invention réside dans le fait qukelle implique l'utilisation de moyens techniques 2U auxiliaires relativement simples. Le dispositif n'exige que quatre câbles de fibres photoconductrices entre le véhicule et le clapet réglable, les facteurs perturbateurs qui peuvent agir sur le dispositif étant compensés par les circuits de mesure et de référence prévus. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La figure unique met en évidence le principe du dispositif. Un véhicule non représenté, de préférence un avion, comporte dans son espace intérieur une source de lumière 1 émettant une lumière parallèle et pouvant, par exemple, émettre un faisceau laser. Le faisceau lumineux de sortie de la source lumineuse '1 est subdivisé en un faisceau de mesure et en un faisceau de référence au moyen de deux miroirs 2 et 3, qui, par exemple, peuvent être montés de manière à former entre eux un angle de 90 et à faire avec le faisceau lumineux de sortie des angles de 45 . Après chaque miroir 2,3 le dispositif comprend par exemple, un système optique d'entrée 4,5 d'un câble à fibres photocon- ductrices 6 ou 7, le câble 6 à fibres photoconductrices étant affecté au faisceau de mesure et le câble à fibres conductrices 7, au faisceau de référence. Les câbles 6 et 7 de fibres photoconductrices sont reliés à un clapet du véhicule qui n'est pas représenté et qui peut se déplacer, sous l'action d'un mécanisme de dépla- cement qui n'est pas représenté non plus, conformément à des ordres d'orientation envoyés par le conducteur du véhi- cule. A partir du clapet, les cables 6 et 7 de fibres photoconductrices reviennent à l'intérieur du véhicule, chacune de leurs extrémités étant couplée à un élément photo- sensible 8 ou 9, notamment à des diodes semiconductrices particulièrement photosensibles. Le câble de fibres photoconductrices 6 affecté au faisceau de mesure comporte, au voisinage du clapet, un diaphragme optique 10 qui fonctionne comme indicateur d'an- gle de déplacement du clapet et dont la surface laissée libre pour le passage de la lumière est réglable en fonction de la position du clapet. Un diaphragme de référence optique i1 interrompt le câble de fibres photoconductrices 7 pour le faisceau de référence dans le véhicule, ce diaphragme optique étant placé de préférence à proximité immédiate de l'élémDent photosensible correspondant 9.La surface laissée libre pour le passage de la lumière dans le diaphragme de référence 11 peut être réglée par un moteur de positionnement 12 en fonction de la différence des signaux de départ, U effectif et U de référence, qui sont fournis par des élé- ments photosensibles 8 et 9, jusqu'à ce que cette différence devienne nulle. Le signal de réglage. U qui correspond à la différence est produit par un amplificateur d'opération 13 qui est monté à la suite des éléments photosensibles c et 9. Une modification de la surface laissée libre pour le passage de la lumière à travers les deux diaphragmes peut s'obtenir, par exemple dans le cas d'une forme de réalisa- tion circulaire, par une modification du diamètre ou, dans le cas d'une forme de réalisation carrée, par déplacement d'un côté longitudinal. Le moteur de positionnement 12 est couplé avec un dispositif d'affichage 14 pour la détermination du déplace- ment angulaire du diaphragme de référence 11. On peut uti- liser dans ce cas un disque décodeur 15 qui est en relation mécanique avec l'arbre 16 du moteur de positionnement 12 et dont les marques sont explorées sans contact par un palpeur 17 du type optique électronique. Les signaux de sortie du palpeur 17 sont amenés à une installation d'exploi- tation des données du type optique électronique non repré- senté qui évalue et, le cas échéant, indique le déplacement angulaire ou le réglage angulaire de l'arbre 16 du moteur de positionnement 12 et, par conséquent, du diaphragme de référence 11, du diaphragme 10 et du clapet réglable. Les valeurs de mesure déterminées peuvent être fournies également par un système de transformation convenable à un dispositif de mesure ou de réglage. Le dispositif décrit ci-dessus, avec ses possibilités d'utilisation et ses modes de réalisation variés est utilisable comme indicateur de valeurs de consigne. Contrairement à ce qui est recherché dans l'exemple de réalisation cidessus, les valeurs de sortie électriques des éléments photosensibles 8 et 9 peuvent, dans un autre mode de réalisation de l'invention, être comparés directement et la différence des valeurs électriques fournit des infor- mations sur les trajets et les angles. Dans ce cas, on peut se dispenser, par exemple, d'utiliser les éléments de cons- truction 11,12,14,15,16 et 17. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la détermination du déplacement ou du réglage d'un trajet ou d'un angle, de préférence d'un clapet pouvant se déplacer conformément à un ordre d'orientation, d'un gouvernail ou de tout appareil analogue utilisé dans des véhicules, notamment dans des avions, dans des véhicules circulant dans l'eau ou sous l'eau, dans lequel on utilise un indicateur d'angle de déplacement monté sur le clapet et fournissant des valeurs effectives, une installation d'exploitation des données et, entre l'indicateur d'angle de déplace- cement et le dispositif d'exploitation des données, des canalisations de transmission de signaux, caractérisé en ce que le véhicule comnporte une source de lumière(1) émettant une lumière parallèle, en ce que le faisceau de départ de la source lumineuse (1) peut être subdivisé en un faisceau de mesure et en un faisceau de référence qui, en suivant un câble de fibres photocon- ductrices (6,7) aboutissant au clapet et en revenant, arrivent sur des éléments photosensibles (8,9) montés dans le véhicule, en ce que le câble de fibres photoconductrices (6) utilisé pour le faisceau de mesure comporte, dans le voisinage du clapet, un diaphragme optique (10) agissant comme indicateur d'angle de déplacement et dont la surface laissée libre pour le passage de la lumière peut être réglée en fonction de la position du clapet, en ce que le câble de fibres photoconductrices (7) guidant le faisceau de référence dans le véhicule comporte un diaphragme de réfé- rence (11) dont la surface laissée libre pour le passage de la lumière peut être réglée, par un moteur de positionnement (12), en fonction de la différence entre les signaux de sortie (U effectif, U référence) fournis par les éléments photosensibles (8,9) jusqu'à ce que la différence entre les signaux de sortie (U effectif, U référence) soit devenw nulle. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le moteur de positionnement (12) est couplé avec une installation (14) permettant de déterminer le déplacement ou le réglage du clapet correspondant au déplace- ment angulaire du diaphragme de référence (11). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le diaphragme de référence (11) se trouve à proximité immédiate de l'élément photosensible (9) affecté au faisceau de référence. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce que les éléments photosensibles (8,9) sont suivis d'un amplificateur d'opération (13) qui émet et envoie au moteur de positionnement (13) du diaphrag- me (11) un signal de positionnement ( U) correspondant à la différence des signaux de sortie (U effectif, U référence) des éléments photosensibles (8,9). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2,3 ou 4, caractérisé par l'utilisation de diodes semi- conductrices (8,9) photosensibles. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de mesure (14) com- porte un disque décodeur (15) qui est relié mécaniquement à l'arbre (16) du moteur de positionnement (12) et dont les marques sont explorées sans contact par un palpeur (17) du type optique électronique. 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé par un dispositif d'exploitation des données du type optique électronique monté en aval du palpeur (17) du type optique électronique. 8. Dispositif pour la détermination du déplacement ou du réglage d'un trajet ou d'un angle, de préférence d'un clapet pouvant se déplacer conformément à un ordre d'orientation, d'un gouvernail ou de tout autre appareil analogue utilisé dans des véhicules, notamment dans des avions, dans des véhicules circulant sur l'eau ou sous l'eau, dans lequel on utilise un indicateur d'angle de dé- placement- monté sur le clapet et fournissant des valeurs effectives, une installation d'exploitation des données et, entre l'indicateur de déplacement angulaire et le dispositif d'exploitation des données du véhicule, des canalisations de transmission de signaux, caractérisé en ce que le véhi- cule comprend une source de lumière (1) émettant une lumière parallèle, en ce que le faisceau de départ de la source lumineuse (1) peut être subdivisé en un faisceau de mesure et enun faisceau de référence qui, en suivant chacun un câble de fibres photoconductrices (6,7) aboutissant au clapet et en revenant, arrivent sur des éléments photosen- sibles (8,9) montés dans le véhicule, en ce que le câble de fibres photoconductrices (6) affecté au faisceau de mesure comporte, dans le voisinage du clapet, un diaphragme optique (10) agissant comme indicateur de déplacement angulaire et dont la surface laissée libre pour le passage de la lumière est réglable suivant la position du clapet et en ce que les valeurs de sortie électrique fournies par les éléments photosensibles (8,9) sont comparées directement, les informa- tions relatives aux angles et aux trajets se déduisant de la différence des valeurs électriques. 9. Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé par l'utilisation de diodes semi-conductrices (8,9). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1,2, 7 ou 8, caractérisé en ce que les valeurs de mesure obtenues sont transmises, par un système de convertisseur, à une installation de mesure et de réglage. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 8, caractérisé en ce que la subdivision du faisceau de lumière de sortie provenant de la source lumineuse (1) est assurée par un dispositif constitué par des miroirs, (2,3) ces miroirs (2,3) faisant entre eux un angle de 90 et un angle de 45 avec le faisceau de lumière initial. 12. Dispositif selon la revendication 11, caracté- risé par des moyens optiques (4,5) qui sont montés en arrière des miroirs (2,3) et constituent les systèmes d'optique d'entrée des câbles à fibres photoconductrices (6,7). 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme indicateur de valeur de consigne.