Brevet FR2619632A1 — publié le 19890224

La présente invention concerne les dispositifs de mesure de tension t se rapporte plus parti culièrement à un dispositif de mesure qui assure 1 affichage de la valeur de crête la plus élevée atteinte par la tension mesurée au cours d un intervalle de temps de mesure donné. On connait des dispositifs de mesure deten- sion de ce type comportant un condensateur réservoir destiné à se charger à la tension de la crête du signal mesuré, et à conserver cette tension de crête jusqu'å ce qu'une tension de crête supérieure lui soit appliquée. De tels dispositifs présentent cependant un certain nombre d inconvénients. Ils nécessitent 1 emploi de condensateurs de grande qualité présentant un faible angle de pertes et un faible courant de fuite, ce qui accroit considérablement leur prix de revient. Même en utilisant de tels condensateurs, ceux-ci ne conservent 1 information que pendant une durée limitée ce qui se traduit par une diminution dans le temps de la valeur de crête résultant de la charge initiale du condensateur et conduit à un affichage erroné. L'invention vise à remédier aux inconvénients des dispositifs de la technique antérieure en créant un dispositif de mesure de tension de crete qui assure le maintien à une valeur constante d'une tension de crête mesurée jusqu'à l'apparition d'une tension de crête d'une valeur supérieure. Elle a donc pour objet un dispositif de mesure de tension. comprenant un détecteur de crête destiné à détecter les valeurs de crête atteintes successivement par un signal d'entrée à mesurer,ledit détecteur de crête comprenant un condensateur réservoir destiné à être chargé à la valeur de crête du signal à mesurer, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un convertisseur analogique-numérique connecté à la sortie du détecteur de crête et une unité de con trôle comprenant une première mémoire de stockage des signaux de sortie du convertisseur analogique-numéri- que correspondant à la valeur instantanée du signal mesurée, une seconde mémoire de stockage de la valeur maximale de la tension mesurée et un comparateur du contenu de la première mémoire à celui de la seconde mémoire, ledit comparateur étant destiné à autoriser le stockage d'une valeur de tension maximale dans la seconde mémoire lorsque cette valeur est supérieure à la valeur maximale stockées dans ladite seconde mémoire. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 est un schéma synoptique du dispositif de mesure de tension suivant l'invention; - la Fig.2 est un schéma synoptique plus détaillé du détecteur de crête et de l'unité de con trôle du dispositif d mesure de tension suivant l'invent ion. Le dispositif de mesure de tension représenté à la Fig.1 comporte une unité de commutation 1 des tiné, à assurer une division du signal à mesurer appliqué à son entrée afin de le ramener dans une dynamique limitée, par exemple de t 400 mV. Cette division peut être une division par 10, 100, 1000, etc. La sortie de l'unité de commutation 1 est connectée à l'entrée d un module de redressement 2 qui permet au dispositif d'être utilisé pour la mesure de tensions alternatives En parallèle, sur le module de redressement 2 est branché un interrupteur 3 permettant de courtcircuiter ledit module lorsque la tension à mesurer est une tension continue. La sortie du module de redressement 2 est connectée à l'entrée d'un module détecteur de crete 5 destiné à détecter les valeurs maximales de la tension à mesurer et qui sera décrit plus on détail en référence à la Fig.2. En parallèle sur le module détecteur de crê- te 4 est connectée un interrupteur 5 destiné à le court-circuiter. La sortie du module détecteur de crête 4 est connectée à l'entrée d'un convertisseur analogique-numérique 6 dont la sortie est reliée à une première entrée d'une unité de contrôle logique 7 destinée à commander l'unité de commutation 1, les interrupteurs 3 et 5 de mise en court-cirucit du module de redressement 2 et du module détecteur de crête 4 ainsi qu'un interface d'affichage numérique 8. L'unité de contrôle logique 7 comporte une seconde entrée 9 d'activation du fonctionnement du dispositif en mode de détection de crête Enfin, à la sortie du module de redressement 2 est connectée l'entrée d'un circuit 10 d'interface de sortie analogique constitué avantageusement par un amplificateur d'adaptation d'impédance et la sortie de ce circuit est connectée à un appareil 11 à cadran et à aiguille tel qu'un galvanomètre. Sur la Fig.2, on a représenté plus en détail le détecteur de crête 4 et l'unité de contrôle logique 7 du dispositif de mesure de la Fig.l. Le détecteur de crête 4 comporte un amplificateur opérationnel 12 dont l'entrée non inverseuse est connectée à la sortie du module de redressement 2 du dispositif de la Fig. 1 et dont la sortie est connectée par l'intermédiaire d'une diode 13 à un condensateur réservoir 14 destiné à se charger à la valeur de crête du signal à mesurer. La sortie de la diode 13 est en outre connectée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 12. Entre le condensateur 14 et l'entrée du convertisseur analogique-numérique 6 est interposé un interrupteur 15 couplé à l'interrupteur 5 de mise en court-circuit du module détecteur de crête et destiné à empêcher la décharge du condensateur 14 lors de la mise en court-circuit du module détecteur de crête 4 L'unité de contrôle logique 7 à laquelle le module détecteur de crête est connecté par l'intermé- diaire du convertisseur analogique-numériquew6, comporte une première mémoire 16 dont l'entrée est connectée à la sortie du convertisseur analogique-numérique 6 et dont une première sortie est connectée à une première entrée d'un comparateur binaire 17. Une seconde sortie de la première mémoire 16 est connectée à une première entrée d'une seconde mémoire 18 dont une première sortie est connectée à une seconde entrée du comparateur binaire 17. La sortie du comparateur binaire 17 est connectée à une seconde entrée d'autorisation d'affichage de la seconde mémoire 18 et la sortie de celle-ci est connectée à l'entrée du circuit d'interface d'affichage 8 (Fig.1. L'unité de contrôle 7 comporte par ailleurs, un certain nombre de composants destinés à lui permet tre de commander les différentes portions du dispositif tels que les interrupteurs 3 et 5,1 unité de commutation 1 et 1 interface d'affichage. Le dispositif de mesure qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante. On suppose tout d'abord que le dispositif reçoive une instruction de fonctionnement en mode de détection de crête appliquée sous la forme d'un signal sur l'entrée 9 de l'unité de contrôle 7. Alors l'unité de contrôle 7 provoque la mise en action de l'unité de commutation 1 et si le signal à mesurer est une tension alternative, elle commande l'ouverture de 1 interrupteur 3 de mise en court-circuit du module de redressement 2. Bien entendu, elle commande également l'ouverture de 1 interrupteur 5 de mise en court-circuit du module détecteur de crête 4 et la fermeture simultanée de l'interrupteur 15 de liaison entre le condensateur 14 et le convertisseur analogique-numérique 6 (Fig 2) La tension d entrée VE est appliquée à l'entrée de l'unité de commutation 1 dans laquelle elle est divisée pour être ramenée dans une dynamique adaptée à la capacité du dispositif. Le signal de sortie de l'unité de commutation est redressé dans le module de redressement 2 et appliqué sour forme de tension continue au module détecteur de crête i Ce signal est l'image par exemple de la valeur efficace de la tension VE à mesurer. Dans le module détecteur de crête 4, le signal de sortie du module de redressement 2 provoque la charge du condensateur 14 (Fig.2) qui se charge à la valeur de crête ou maximale prise par le signal d'entrée VE. il est ensuite transmis au convertisseur analogique-numérique qui le convertit on une valeur numérique (binaire ou BCD?. Cette valeur numérique qui est la mesure de la valeur maximale duhsignal d'entrée VE est transmise à l'unité de contrôle logique 7. En se référant à la Fig.2, on voit que le signal numérique de sortie du convertisseur analogique-numérique 6 est d'abord appliqué à la première mémoire 16 et comparé dans le comparateur 17 à une valeur numérique précédemment stockée dans la seconde mémoire 18, cette seconde valeur numérique représentant la valeur maximale du signal d'entrée VE précédemment détectée, enregistrée et transmise à l'interface d'affichage 8 (Fig.1?. Si la valeur numérique stockée dans la première mémoire 16 est inférieure ou égale à la valeur numérique stockée dans la seconde mémoire, le comparateur 17 ne délivre pas de signal de commande vers cette seconde mémoire 18, de sorte que la valeur stockée dans celle-ci reste inchangée et que le circuit d'interface d'afficahge ne transmet aucun ordre de modification d'affichage au système d'affichage (non repré sente) La valeur de crête correspondant à la valeur numérique stockée dans la seconde mémoire reste donc affichée. Si la valeur numérique stockée dans la première mémoire 16 est supérieure à la valeur numérique stockée dans le seconde mémoire 18, le comparateur 17 délivre un signal de commande sur la seconde entrée de la seconde mémoire 18 qui autorise le remplacement dans celle-ci de la valeur numérique qu'elle contient par la valeur numérique stockée dans la première mémoire 16. Cette nouvelle valeur numérique correspondant à une nouvelle valeur de crête, supérieure à la précédente atteinte par le signal d'entrée VE est transmise au système d'affichage du dispositif par le circuit d'interface d'affichage 8. Par conséquent,sur le système d'affichage apparait en permanence une mesure de la valeur maximale du signal d'entrée VE, cette valeur ne subissant une modification que lors d une augmentation de la valeur maximale du signal d'entre VE. Le signal de sortie du module de redressement 2 est en outre appliqué en permanence à l'interface 10 de sortie analogique et transmis au galvanomètre 11 dont l'aiguille suit les évolutions du signal d'entrée mesurée VE. A la place du galvanomètre 11, il est également possible de brancher à la sortie du circuit d'interface de sortie analogique 10 un appareil enregistreur graphique, On dispose ainsi simultanément sur le systé- me d'affichage numérique de la valeur maximale atteinte par le signal mesuré VE au cours d'un intervalle de temps de mesure donné et sur le galvanométre 11, de l'évolution dynamique de la valeur instantanée du signal mesuré. Lorsque le dispositif de mesure suivant l'invention ne doit pas être utilisé en mode de détection de crête. l'unité de contrôle 7 commande la fermeture de l'interrupteur 5 qui court-circuite le module détecteur de crête 4 et l'ouverture de l'interrupteur 15 de liaison du condensateur 14 au convertissseur analogique-numérique 6. Le dispositif fonctionne alors en dispositif de mesure analogique et la mesure du signal d'entrée VE apparait sur le cadran du galvanomètre 11. Enfin, si la tension à mesurer est une tension continue, l'unité de controle logique 7 commande la fermeture de 1 interrupteur 3 qui court-circuite l'unité de redressement 2. Le dispositif peut alors fonctionner pour la mesure d'un signal de tension continue soit en mode détecteur de valeur maximale soit en mode purement analogique de la manière décrite précédemment. L'agencement qui vient d'être décrit permet d'utiliser pour le module détecteur de crête i, un condensateur réservoir de qualité courante car son temps de maintien d'une charge constante est limité au temps nécessaire à la conversion en valeur numérique de la valeur analogique représentée par la valeur à laquelle il s'est chargé. Cet agencement permet en outre d'assurer une mémorisation d'une valeur de crête sans perte d'information dans le temps. Par ailleurs, la présence dans le dispositif de mesure suivant l'invention du circuit d'interface de sortie analogique permet à l'information issue de ce circuit d'être exploitée par un indicateur à aiguilles (Fig.l) ou par un indicateur du type à affichage à barres lumineuses si on lui adjoint un convertisseur analogique-numérique rapide ou autre. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de tension, comprenant un détecteur de crête (4) destiné à détecter les valeurs de crête atteintes successivement par un signal d'entrée (VE) à mesurer,ledit détecteur de crête (4) comprenant un condensateur réservoir (14) destiné à etre chargé à la valeur de crête du signal à mesurer, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un convertisseur analogique-numérique (6) connecté à la sortie du détecteur de crête (4) et une unité de con trôle (7) comprenant une première mémoire (16) de stockage des signaux de sortie du convertisseur analogique-numérique (6) correspondant à la valeur instantanée du signal mesurée, une seconde mémoire (18) de stockage de la valeur maximale de la tension mesurée et un comparateur (17) du contenu de la pre miére mémoire (16) à celui de la seconde mémoire (18), ledit comparateur (17) étant destiné à autoriser le stockage d'une valeur de tension maximale dans la seconde mémoire (18) lorsque cette valeur est supérieure à la valeur maximale stockées dans ladite seconde mémoire (16). 2. Dispositif de mesure de tension suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'entrée du détecteur de crête (4) est connecté un module de redressement (2) destiné à redresser le signal d'entrée (VE) lorsque ce signal est un signal de tension alternative, un interrupteur (3) commandé par l'unité de contrôle (7) destiné à mettre en court-circuit, ledit module redresseur (2) étant connecté en parallèle sur celui-ci. 3. Dispositif de mesure de tension suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, à l'entrée du dispositif une unité de commutation (1) destinée à diviser le signal d'entrée (VE) pour la ramener dans une dynamique compatible avec la capacité de mesure du dispositif, ladite unité de commutation (1) étant commandée par l'unité de controle (7). 4, Dispositif de mesure de tension suivant 1 une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un interrupteur (5) de mise en court-circuit du détecteur de crête (4) connecté en parallèle sur celui-ci, ledit interrupteur (5) étant commandé par l'unité de controle (7). 5. Dispositif de mesure de tension suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, connecté entre le condensateur réservoir (14) et le convertisseur analogique-numérique (4), un interrupteur (15) couplé à l'interrupteur (5) de mise en court-circuit du détecteur de crête (4) pour interrompre la liaison entre la sortie du détecteur de crete (w4) et l'entrée du convertisseur analogique-numérique (6) lors de la mise en court-circuit dudit détecteur de crête 6. Dispositif de mesure de tension suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un circuit (10) d'interface de sortie analogique destiné à recevoir le signal d'entrée (VE) à mesurer, ledit circuit d'interface de sortie analogique étant connecte à l'entrée du détecteur de crete (4) et ayant sa sortie connectée à un appareil (11) de mesurer des fluctuations instantanées du sighal à mesurer.