Brevet FR2596167A1 — publié le 19870925

-- 1 _DESCRIPTION DISPOSITIF DE REPERAGE A DISTANICE DE CIRCUITS ELECTRIQUES eLa présente invention concerne un dispositif pour repérer par induction, donc i distance, le trçé d'un circuit électrique donné tout le long de son parcours, ou bien, en cas de circuit ouvert, jusqu'à la discontinuité (que l'on peut ainsi localiser). eLe problémrne de le recherche de fils se pose -d'une port lorsque l'on a besoin de distinguer un circuit donné permi les autres circuits d'une I nstallation électrique, - d'autre part lorsque l'on doit déterminer le trajet d'un circuit donné dans une zone o il est masqué per un corps opaque, -et aussi dans certeai ns ces o, le circuit étant accidentellernent coupé, on recherche le coupure. Actuellement, on procède en général par tâtonnements avec un ohmétre ou une 15 "sonnette", après avoir coupé la source d'ali mentation. Cette méthode présente des inconvénients majeure: -elle est longue, fastidieuse et nécessite des qualités exceptionnelles d'intuition et de "fi air' -elle nécessite aussi des démontages mécaniques et/ou des travaux de maçonnerie 20 -elle rend souvent indispansable de disposer d'un aide et d'un systèmrne de intercommunication phenique, pour peu que le circuit soit étendu -elle requiert la coupure du courant qui est de moins en moins tolérable à cause de la générslisation des suystèmrnes informatiques, des automatismes, et des appareils de surveillance (hopitaux, usines, bureaux, et mame locaux d'habitation). Le cas de le coupure de circuit est encore plus difficile à traiter et la solution mise en oeuvre jusqu'à présent était souvent d'installer purement et simplement un nouveau circuit en remplacement du circuit en paenne. Le dispositif selon l'invention permet de résoudre ces problèmes beaucoup plus 30 simplement. Il se compose, en effet, de deux boitiers miniatures (pouvant éventuellement s'emboiter ensemble pour le transport): - Le "sélecteur" dont le rôle est de caractériser physiquement le circuit auquel on s'intéresse, de le 'marquer' comme on opacifie certains organes du corps humain avant 35 une radiographie. Pour ce faire, le slecteur fait parcourir le circuit par une tension ou un courant spécifique appelé dans la suite 'signal". Le "signal" se propage tout au long du circuit, ou le cas échéant j usquà la coupure recherchée. Ce faisant, il rayonne des champs électrique, magnétique et/ou électronmagnétique. -La "sonde, qui est un récepteur sélectif, est sensible aux champs rauonnés par le 40 "signal" (et seulement à eux). Après traitement, l'i ntensité du "signal" résulte en des indications sonores et/ou visuelles (soit numériques, soit par vu-mètre ou bargraphe) 259616 7 -2 traduisant 1'1 ntensité du champ capté, donc la proxi mité relative du circuit. La variation de ces signaux quand on déplace la sonde dans la zone de recherche permet de déterminer aisément le gradient, ou direction d'intensité croissante de "signal", donc de se rapprocher progressivement du circuit qui rayonne ce 'signal', c'est-i-dire du circuit à suivre. Un autre mode d'indications visuelles possible est le modxe directionnel qui ne traduit plus l'intensité du champ, mais la direction d'o il vient, en comparant les niveaux reçus per deux antennes dont les axes de sensibilité maximale ne sont pas parallèles entre eux. Les indications résultantes seront donc dans ce cas de la forme: vers la gauche" ou 'vers la droite' Le dispositif permet de détermir ner la position du circuit avec d'autant plus de précision que l'on en est proche. On peut aussi reconnaitre quesi-instantanément et sans aucun démontage un fil donné dens un toron, ou le fusible protégeant un circuit donné dans un tableau de distribution. En procédent de la sorte en plusieurs points du circuit, on peut déterminer tout le 15 tracé d'un circuit, même à travers des parois ou des canalisations. Pour rempli r sa fonction, le dispositif doit présenter certaines caractéristiques techniques i ndispensables: 1) Dans lecas du repérage d'un ci rcuit non coupé (fermé), le signal doit se 20 propager sur toute la longueur du circuit, mais ne pas se transmettre aux autres circuits brenchés en paral1èle. Pour ce faire, le "signal" peut être "injecté' en courant, c'est-i-dire que ce doit être en réalité une consommation de courant commandée (par modulation de l'lmpédance de charge présentée au circuit per le sélecteur). Le courant ne se propageant que de la source (supposée unique) vers la charge ne se divisera donc 25 pas entre les différents circuits. Le sélecteur se comportera donc dens ce cas comme une charge rrmodulée ou commutée i un ruthme caractéristique reconnaissable par la sonde. 2) Dans le cas de recherche de coupure de circuit, le "signal" ne peut être injecté qu'en tension puisque du fait de la coupure, l'impédance du circuit (ouvert) est très forte. Dans ces conditions, le 'signal" doit, d'une part être capable de rayonner suffisamment pour activer la sonde (donc à fréquence élevée), d'autre part ne pas se propager trop facilement sur les circuits voisins par diaphonie (fréquence pes trop élevée) Il est donc nécessaire d'optimiser les caractéristiques du - signal' en fonction des propriétés du circuit auquel on l'injecte. eSelon une forme de réalisation préférentielle destinee aux installations électriques domestiques et industrielles en 220 et 380 volts/50 Hz, le dispositif est réalisé à partir de circuits i ntégrés pour des raisons de portabilité et d'encombrement. La consommation et la dissipation de puissance doivent donc être sérieusement limitées en raison du faible volume disponible pour la répartition des calories. Le courant instantané consommé par la charge modulée étant de '1 ordre de 0,25 A, il faut que le taux moyen de conduction (rapport du temps de conduction au temps total) soit extrêmement 2 5 9 6 1d7 - 3 foi ble pour mainteni r la dissi potion dans des limites acceptables sous 220 ou 380 volts efficaces i 50 Hz. C'est pourquoi 1a fréquence de pilotage de la charge modulée est prise égale à quelques kilohertz afin que les filtres de la sonde réceptrice aient le temps de répondre en une demi alternance, soit 10 millisecondes (on sait que le temps de réponse 5 d'un filtre, pour un facteur de surtension Q donné se compte en nombre de périodes de sa fréquence centrale). Le récurrence de ce train d'impulsions de quelques kHz pendant 10 ms est fixée au environs de 300 ms eafin d'assurer un rafraîchissement correct de la mesure malgré la faible dissi petion. eLes schémes annexés illustrent l'invention: Le figure 1 représente un synopt1que possible pour le sélecteur La figure 2 représente un synoptique possible pour une sonde à indication de proximité La figure 3 représente un synoptique possi ble pour une sonde à indications de di rection 1 5 -Le sélecteur présenté sur la figure 1 utilise une circuiterie classique pour générer parti r d'une horloge à cristel ( 1) et d'un séquenceur (2) des trains d'impulsions. Ceuxci commandent un modulateur d'impédence (3) qui, si le contacteur électronique (4) est ouvert va moduler le courant passant dans le ci rcuit (fermé) à suivre (6) . Si le circuit à suivre (6) est ouvert, en ferment (4), on obtient la génératIon d' impulsions en 20 tension à partir de la batterie d'ali mentation interne (5). -La sonde présentée sur la figure 2 comporte une antenne ( 1 1) captent les champs émis per le signal que le sélecteur de la figure 1 envoie dans le circuit (6). Aprés amplification per l'amplificateur ( 12) et filtrage par les filtres ( 13), les données sont traduites en sons par le transducteur piézoélectrique ( 1 6) et en indications visuelles 25 par le vu- mtre ( 15) attaqué par le comparateur i seuils multiples ( 14). -La sonde représentée sur la figure 3 comporte deux chaînes parallèles amplifient et filtrant les signaux ceptés per les deux antennes ( 1 1) décalées. Le transducteur piézoélectrique ( 16) transcrit l'intensité des signaux (donc la proximité du circuit à suivre), alors que le comparateur ( 1 9) commande 1 'al umage du vouent ( 1 8) "gauche" 30 ou "droite" selon la chaine délivrant la plus grande amplitude, donc selon l'antenne ( 1 1) la mieux orientée par rapport aux champs rayonnés per le circuit à suivre (6). eL'invention est utilisable en général dans tous les domai nes utilisent des conducteurs électriques, parcourus ou non par des courants alternatifs ou continus, et en particulier dans les domaines des eutomatismes, de la téléphonie et des transmissions de données. - 4 REYEIINDICATIONS 1) Dispositif de repérage à distance de circuits électriques carectérisé en ce qu'il comporte un boitier sélecteur' pour injecter un signal spécifique dans un circuit à suivre (6), et un boltier sonde' permettent, par détection à distance des rayonnenments émis par la circulation du signal du sélecteur a travers ce même circuit (6), de fournir des indications pour en repérer le tracé sur tout son parcours et le reconnaitre au milieu des autres. 2)Dispositif sélecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un 10 modulateur d'impédance (3) permettant, le circuit (6) étant fermé, de réaliser une injection en courent, par modulation de la charge présentée au circuit, de telle sorte que le signal ne se propage qu'entre le sélecteur et la source d'eli mentation, et pas sur les autres ci rcuits de l'installation. 3)Dispositif sélecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un 15 modulateur d'impédance (3) connecté à une batterie (5), permrnettent, le circuit (6) étant coupé, de réaliser une injection en tension, i une ou plusieurs fréquences, adaptée(s) aux caractéristiques du circuit i repérer (6), de façon à générer un signal se propageant j usqu'à la coupure, mais de fréquence suffisamment basse pourne pas trop se répandre au-deli et aux autres circuits de l'i nstallation par diaphonie. 4)Dispositif sélecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il réunit les sustèmrnes d'injection selon les revendications 2 et 3 commutés (automatiquement ou non) par le contacteur electronique (4). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la sonde comporte un dispositif visuel (1 5) et/ou sonore ( 16) fournissent des 25 indications de proximité. 6) Dispositif selon ' une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la sonde comporte un dispositif visuel (1 8) fournissant des indications de di rection.