Brevet FR2607296A1 — publié le 19880527

La présente invention concerne un dispositif d'alarme du type comportant un capteur agencé de façon à fournir un signal de détection à un dispositif de traitement électronique pour déclencher une alarme en fonction de l'information contenue dans ce signal de détection. De tels dispositifs d'alarme peuvent être utilisés notamment dans des locaux à surveiller ou par exemple pour signaler les ouvertures ou tentatives d'ouvertures des issues d'une pièce donnant sur l'extérieur, ou d'issues intermédiaires, portes, couloirs ou encore des issues de pièces voisines.La présente invention vise à fournir un dispositif d'alarme qui soit en mesure d'assurer une protection multipérimétrique efficace et fiable par l'intermédiaire d'un capteur passif n'émettant aucun signal et d'un dispositif de traitement électronique permettant un traitement complet des informations du signal de détection pour éviter tout déclenchement intempestif. Le capteur est de préférence un transducteur sensible à des variations de pression ambiante et comporte par exemple, un condensateur polarisé transformant les ondes de pression provoquées par l'ouverture d'une issue dans un local normalement fermé, en signaux électriques. Ces signaux électriques sont introduits dans un dispositif de traitement.Le dispositif de traitement comporte essentiellement des comparateurs à seuil de détection, de préférence réglables, et éventuellement d'autres circuits accessoires notamment des circuits de mémorisation des alarmes ou des circuits de domptage. De tels dispositifs d'alarme doivent être très sensibles. Mais la finesse de leur sensibilité, combinée avec la nature du phénomène physique pris en compte pour la détection est incompatible avec les variations de pression atmosphériques auxquelles sont soumis normalement les lieux où ces capteurs sont placés. En effet, la fixation de seuils de détection à des niveaux bas entraîne, lors de changements des conditions météorologiques, des déclenchements inopinés du dispositif d'alarme. Une première solution consiste à augmenter la valeur des seuils de déclenchements. Elle a pour effet immédiat de diminuer la sensibilité du détecteur. Avec un même but, la présente invention a pour objet un dispositif susceptible de remédier à ces défauts. Dans le dispositif de l'invention, les seuils de détection du comparateur sont déterminés en fonction de la valeur moyenne stabilisée du signal.On tient compte alors des variations très lentes du signal pour régler ces seuils. On y agit de même si ces variations sont dues à d'autres raisons : par exemple des dérivés de température ou de tensions. L'invention concerne un dispositif d'alarme du type comportant un détecteur, des moyens d'alarme, et des moyens comparateurs interposés entre le détecteur et les moyens d'alarme, le détecteur comportant au moins un capteur sensible aux variations de pression et étant susceptible de délivrer un signal aux moyens d'alarme, caractérisé en ce que les moyens comparateurs comportent un comparateur à fenêtre, et des moyens pour que les seuils de déclenchement de la fenêtre de ce comparateur soient déterminés par partition de la valeur moyenne stabilisée du signal. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen de la figure unique qui l'accompagne. Celles-ci ne sont données qu a titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure unique représente le schéma électrique d'un exemple de dispositif d'alarme conforme à l'invention. Ce circuit est subdivisé en sept unités. Une unité A de type connu sert de circuit de stabilisation de la tension de fonctionnement. Une unité B sert de circuit de polarisation d'un ou d'un groupe de micro-électrets MIC qui jouent le rôle de détecteur de pression. Ce circuit de polarisation comporte en particulier un amplificateur 1 qui fonctionne en suiveur de tension. Il comporte une possibilité de réglage de la tension de polarisation au moyen d'un potentiomètre P1. Ceci permet d'améliorer, en phase de contrôle, le niveau de fonctionnement du micro. On peut pallier ainsi les inévitables, bien que minimes, variations des caractéristiques techniques des micro-électrets utilisés. Quand plusieurs micro-électrets sont utilisés chacun peut être polarisé par une unité B particulière. Une troisième unité C comporte un circuit de filtrage du signal prélevé à partir du ou des micro-électrets. Dans l'invention en effet les variations de pression ne sont prises en compte que si la fréquence de l'onde qu'elles produisent est comprise dans une bande passante déterminée, dite bande de travail. On élimine donc du signal les signaux dont la fréquence est hors bande de travail. Le circuit de filtrage comporte un premier filtre passe-bas avec une fréquence coupure, servant de fréquence de coupure basse à la bande de travail, dont la valeur vaut, dans un exemple, de l'ordre de 0,15 Hz. Ce filtre passe bas est un filtre actif. Il est composé d'un amplificateur opérationnel 2 monté avec une cellule RC ; il a un gain unitaire et joue, à cause de l'amplificateur opérationnel, un rôle de découpleur. Le circuit de filtrage comporte ensuite un filtre passe-haut composé de deux capacités chimiques C11 , C12 montées en série tête bêche. La fréquence de coupure de circuit passe-haut est dans un exemple d'environ 1 Hz. Elle sert de fréquence de coupure haute à la bande de travail. Les deux fréquences de coupure de ces deux filtres, respectivement passe-bas et passe-haut, sont extérieures aux bandes passantes respectivement des filtres passehaut et passe-bas. Leur mise en série constitue un filtre passe-bande. Enfin le circuit de filtrage C comporte un troisième filtre, ce troisième filtre est un filtre passebas, de fréquence de coupure 1,5 Hz environ (supérieure à celle du filtre passe-haut), il comporte essentiellement un amplificateur 3 à gain élevé (d'environ 50). En contreréaction de l'amplificateur 3 est montée une cellule RC. Elle permet d'éviter l'apparition dans le signal utile de résidus de signaux dont les fréquences seraient supérieures à 1,5 Hz. A la sortie du circuit de filtrage C, se trouvent les moyens comparateurs D. Ces moyens comparateurs comportent essentiellement deux comparateurs de tension à haute précision, respectivement 4 et 5, recevant chacun sur une de leurs entrées le signal représentatif de l'onde de pression et sur leur autre entrée un seuil de déclenchement. L'écart qui sépare ces deux seuils constitue la fenêtre de sensibilité du dispositif d'alarme. Le comparateur4 est affecté au seuil bas de la fenêtre, tandis que le comparatsur 5 est affecté au seuil haut de la fenêtre. Par rapport à un signal de sortie au repos, les seuils bas et haut sont inverses l'un de l'autre. Ceci est obtenu par le fait que le deuxième seuil est produit avec un amplificateur opérationnel 6 monté en inverseur à partir du premier seuil. La valeur de ces deux seuils est déterminée par un potentiomètre P2. Ce potentiomètre P2 est placé en parallèle entre la sortie du circuit de filtrage C et un des potentiels stabilisés de l'alimentation du circuit. Ici, le potentiel concerné est le potentiel négatif. Ce faisant, on comprend que les seuils sont déterminés en fonction du signal lui-même. Cependant d'une manière préférée dans la bande passante de travail, entre 0,15Hz et 1 Hz, le signal n'intervient pas dans la détermination du seuil, il intervient par contre aux fréquences basses, en particulier celles inférieures à 10 millihertz. Des variations du signal à ces fréquences sont en effet représentatives des dérivés de température ou de tension ou des variations lentes de pression dues aux phénomènes atmosphériques. Elles sont prises en compte au moyen d'un filtre passe-bas constitué par une résistance 7 et une capacité 8 et interposé entre l'entrée du potentiomètre P2 et la sortie de l'amplificateur opérationel 3 de l'unité C. La fréquence de coupure haute de ce filtre passe-bas est fixée à environ 10 mHz. Toutes variations plus rapides du signal, en particulier celles situées dans la bande de travail, sont court-circuitées par la capacité 8.Dans ces conditions, les variations lentes du signal sont intégralement portées sur le potentiomètre P2. Elles modifient en conséquence les seuils qui suivent en quelque sorte ces variations. I1 en résulte qu'il devint possible de régler avec la finesse souhaitée le seuil de détection de l'alarme. Dans un exemple pratique, au moyen du potentiomètre P2, ce seuil peut être réglé dans une gamme allant de +/- 0,2 volt à +/- 1,2 volt. L'étalonnage du seuil sert à régler la sensibilité du dispositif. En quelque sorte, le condensateur 8 permet de maintenir constante la différence entre les deux seuils pendant les variations (température, tension, etc...) que produisent des signaux dont la fréquence est inférieure à 10 millihertz. La sortie de circuit de comparaison est reliée à un circuit de pilotage E d'un relais reed R normalement excité en position de repos. Un circuit F recevant le signal de sortie du circuit de pilotage sert à piloter des moyens optiques d'alarme (LED). Eventuellement il peut permettre l'alimentation, par une sortie transistorisée, d'une alarme acoustique. Enfin, un circuit G d'arrêt du capteur, programmable en positif ou en négatif, peut servir à la mémorisation des alarmes avec réarmement automatique et comptages. Les circuits E, F, G, R et T sont des circuits classiques du domaine. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'alarme (A-G), du type comportant un détecteur (MIC), des moyens d'alarme (G), et des moyens comparateurs (D) interposés entre le détecteur et les moyens d'alarme, le détecteur comportant au moins un capteur sensible aux variations de pression et étant susceptible de délivrer un signal aux moyens d'alarme, caractérisé en ce que les moyens comparateurs comportent un comparateur à fenêtre (4, 5) et des moyens (P2, 6) pour que les seuils de déclenchement de la fenêtre de ce comparateur soient déterminés par partition de la valeur moyenne stabilisée du signal détecté. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détermination comportent un potentiomètre (P2) pour étalonner la sensiblité du dispos tif. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de détection comportent un filtre passe-bas (7, 8) pour maintenir constante la symétrie des seuils de la fenêtre quand le signal subit des variations lentes. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des filtres (2, C111 C12, 3) interposés entre le détecteur et les moyens comparateurs pour éliminer les signaux parasites afin d'éviter des déclenchements intempestifs de l'alarme. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ces filtres produisent un filtrage passe-bande obtenu par association en série de deux filtres respectivement passe-haut et passe-bas tels que la fréquence de coupure de chaque filtre est extérieure à la bande passante de l'autre filtre. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 5, caractérisé en ce que le détecteur comporte au moins un condensateur polarisé (1) délivrant une tension proportionnelle à la pression. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de polarisation comportent des moyens (P1) pour tenir compte des variations de caractéristiques des capteurs utilisés.