Brevet FR2632416A1 — publié le 19891208

OHMMèTRE DE SECURITE DESCRIPTION . La p-résente invention a pour objet un ohmmètre de sécurité, c'est-à-dire un appareil qui permet de mesurer la valeur d'une résistance électrique sans faire passer un courant excessif dans celle-ci. Des résistances sont en effet utilisées dans les systèmes pyrotechniques et en particulier les allumeurs des missiles. On produit des mises à feu en portant ces résistances à une température élevée. Lors des essais, on souhaite mesurer la valeur de ces résistances sans bien entendu créer les conditions de l'explosion, ce qui nécessite des précautions importantes pour rendre ces essais absolument sûrs. Les ohmmètres de sécurité, tels que celui décrit dans Le brevet français FR-A-2 034 332, emploient en général une lampe à incandescence qui alimente un générateur photo-électrique. Le générateur photo-électrique alimente ui-meme un circuit électrique tel qu'un pont de Wheatstone dans lequel on a incorporé la résistance à mesurer. Un galvanomètre permet de comparer cette résistance avec une résistance variable. L'artificier se tient devant l'ohmmètre pour faire varier la résistance variable et pour. Lire les deviations du galvanomètre ; L'ohmmètre ne peut d'un autre côté guère etre éloigné du missile car l'allongement des câbles reliant L'ohmmètre à La résistance à mesurer introduirait des pertes électriques excessives.Les circuits éLectriques du pont sont isolés de l'extérieur et l'alimentation par une lampe permet de ne pas introduire accidentellement une énergie excessive dans le pont, contrairement à une alimentation par un dispositif purement électrique. Quoique de tels ohmmètres paraissent à peu près sûrs, on ne peut absolument écarter l'hypothèse de leur excitation par une onde électromagnétique telle qu'un champ radar ou une onde de télécommande au cours des essais qui serait susceptible de produire accidentellement une mise à feu. Un accident mortel en serait alors la conséquence. Un objectif de L'invention est de s' affranchir de ces risques en permettant aux artificiers de procéder aux manipulations sur l'ohmmètre à distance. Cette amélioration est obtenue en ajoutant aux ohmmètres antérieurs, modifiés en conséquence, un bottier de commande comprenant des moyens pour régler la résistance variable, séLectionner la résistance à mesurer, effectuer éventuellement une catibration de L'ohmmètre et lire les indications du gaLvanomètre. Un rayonnement lumineux, de préférence produit par la meme Lampe à incandescence déjà utilisée pour alimenter le générateur photo-électrique, est en effet envoyé vers le gaLvanomètre, qui est ici mobile, tournant et pourvu d'un miroir. Le rayonnement lumineux réfléchi par le miroir impressionne L'une ou L'autre de plusieurs ceLLuLes photo-électriques en fonction de La différence entre les valeurs de la résistance à mesurer et de la résistance variable à ce moment. Dans sa forme la plus générale, L'ohmmètre comprend un bottier de mesure formé d'un matériau isolant électrique, blindé électriquement et comprenant une partie transparente, raccordable à un cabre électrique le reliant à au moins une résistance à mesurer et, par la partie transparente, à un bottier de commande, le boitier de mesure contenant un générateur photo-electrique aux bornes duquel est branché un circuit électrique comprenant les résistances à mesurer, une résistance variable et un galvanomètre mesurant la différence de resistance entre la résistance à mesurer et la résistance variable, la résistance variable étant formée d'un groupe de résistances associées à des interrupteurs, et le bottier de commande comprenant une source lumineuse émettant une lumière vers le générateur photoélectrique.Il comprend en outre un dispositif de lecture du galvanomètre, des bobines magnétiques commandant les interrupteurs, ainsi que des connexions électriques s'étendant entre le boitier de commande et un local de commande pour alimenter la source lumineuse, les bobines magnétiques et pour véhiculer des informations provenant du dispositif de lecture du galvanomètre. D'après la realisation préférée, le galvanomètre comprend un cadre tournant muni d'un miroir, et le dispositif de lecture du galvanomètre comprend des cellules photo-électriques recueillant une lumière émise par une source lumineuse et réfléchie par le miroir. La résistance variable, de même que la résistance à mesurer, peuvent faire partie des branches d'un pont de Wheatstone. Une des résistances de ce pont peut alors etre choisie parmi plusieurs résistances différentes qui correspondent à autant de calibrations. Les interrupteurs utilisés pour faire varier la résistance variable, pour modifier la calibration ainsi que la résistance à mesurer dans le cas où il y en a plusieurs, sont commandés par des bobines magnétiques situées dans le bottier de commande, face aux interrupteurs correspondants dont ils ne sont séparés que par la paroi. Les interrupteurs sont de préférence de type à lame souple. On va maintenant décrire l'invention plus en détail à l'aide des dessins dont L'énumération suit, annexés à titre illustratif et non limitatif pour une réalisation particulière de L'invention - la figure 1 représente une vue générale de l'invention, et - les figures 2 à 4 représentent des détails de l'invention, désignés par Il, III et IV sur La figure 1. L'ohmmètre de sécurité selon l'invention est référencé 1 sur la figure 1. Il se compose d'un boitier de mesure 2 et d'un boîtier de commande 3 qui sont accolés l'un à L'autre par un contour d'emboîtement 4 à l'extrémité du boîtier de commande 3. Le boîtier de mesure 2 est entièrement fermé, en matériau isolant électrique et doublé d'un blindage électrique constitué d'une peinture conductrice recouvrant la surface extérieure de sa partie opaque ; il comprend une paroi de raccordement 5 dont au moins une partie 6 est transparente, en Plexiglas par exemple. Le contour d'emboîtement 4 s'emboîte autour de la paroi de raccordement 5, de telle sorte que la paroi de raccordement 5 permet de séparer, tout en les maintenant rapprochés, les contenus du boîtier de mesure 2 et du boîtier de commande 3 quand l'ohmmètre 1 est assemblé. Le boîtier de mesure 2 contient tout d'abord une génératrice photo-électrique 7 à proximité de ta partie transparente 6, un sélecteur 8, une gamme de résistances 9 et une résistance variable 10, ces trois derniers composants étant contre la paroi de raccordement 5. Le boîtier de mesure 2 contient en outre une résistance fixe 11 ainsi qu'un galvanomètre 12 à cadre mobile constitué d'un cadre tournant 13 sous l'action du courant qui le parcourt et qui porte un miroir 14 ; le cadre tournant 13 est disposé dans un entrefer cylindrique délimité par deux aimants permanents 15 et il est par ailleurs situé en face de la partie transparente 6. Ces différents composants sont reliés entre eux par des circuits electriques selon le schéma que l'on va maintenant décrire. Un premier circuit électrique 20 passe successivement par une borne du générateur photo-électrique 7, La résistance variable 10 et La résistance fixe 11 avant d'aboutir à la seconde borne du générateur photo-électrique 7 ; un second circuit électrique 21 part de la première borne du générateur photo-électrique 7 et passe par le sélecteur 8 où il se décompose en une série de lignes parallèles 22 qui sortent du bottier de mesure 2 et aboutissent par un câble 23, blindé électriquement par une tresse métallique qui l'entoure, à des résistances à mesurer 24 qui constituent les allumeurs d'un missile 25.Les lignes parallèles 22 se rejoignent en une ligne de retour 26 qui repasse dans le câble blindé 23 et dans le bottier de mesure 2 avant de passer par la gamme de résistances 9 et d'aboutir à la seconde borne du générateur photo-électrique 7. Les deux circuits 20 et-21 constituent donc un pont de Wheatstone alimenté par le générateur photoélectrique 7 branché à une diagonale du pont. Le galvanomètre 12 est branché à L'autre diagonale du pont : une Ligne 27 le relie au premier circuit électrique 20 entre la résistance variabLe 10 et la résistance fixe 11, alors qu'une autre Ligne 28 le relie au second circuit 21 entre la ligne de retour 26 et la gamme de résistances 9. Le boîtier de commande 3 contient quant à lui une lampe à incandescence 29, trois cellules photoélectriques 30, 31 et 32 ainsi que trois dispositifs de commande électriques 33, 34 et 35. La lampe à incandescence 29 et Les trois cellules photoélectriques 30, 31 et 32 sont disposées devant La partie transparente 6 quand L'ohmmètre 1 est assemblé, les trois cellules photo-électriques 30, 31 et 32 étant c8te à c6te. Les trois dispositifs de commande électrique 33, 34 et 35 sont contre la paroi de raccordement 5, en face respectivement du sélecteur 8, de la gamme de résistances 9 et de la résistance variable 10. Tous ces composants sont alimentés par des connexions électriques qui se rejoignent en un câble 36 sortant du boîtier de commande 3 et aboutissant à son autre extrémité à l'intérieur d'un local de sécurité 37 où ils se raccordent par un panneau mobile 38 à un panneau fixe 39 relié à un système de commande automatique 40. Ce dernier peut schématiquement etre décomposé en un ordinateur 41, un module de mesure de résistance 42, un module de sélection de gamme 43, un module de sélection de résistance à mesurer 44 et un module de réglage de la résistance variable 45. Les parties de la figure 1 référencées globalement I, Il, III et IV vont maintenant etre décrites à L'aide des figures 2, 3 et 4. Ces figures révèlent des composants communs : interrupteurs à tame souple 50 et bobines magnétiques 60 de commande que l'on va décrire une fois pour toutes à L'aide de la figure 2. Les interrupteurs à lame souple 50 comprennent, enfermees dans un boîtier 51, deux lames conductrices 52 et 53 orientées L'une vers L'autre qui sont des terminaisons de lignes électriques. Les lames 52 et 53 se chevauchent et peuvent se recouvrir et se toucher mais, sous L'action de forces extérieures produites par un champ magnétique, une des Lames 52 peut être repoussée pour interrompre le contact avec l'autre lame 53. Le bottier 51 est accolé à la paroi de raccordement 5. Les bobines de commande. 60 comprennent une bobine magnétique 61 formée d'un enroulement conducteur autour d'une broche 62. La broche 62 est fixee au bottier de commande 3 ; elle est terminée à ses extrémités par des taquets 63, orientes vers La paroi de raccordement 5 sur laquelle iLs viennent buter quand l'ohmmètre 1 est assemblé, afin de régler L'éloignement des bobines 61. A chaque interrupteur à lame souple 50 est ainsi associée une bobine de commande 60 disposée en face de lui, de L'autre côté de la paroi de raccordement 5. Si l'on s'intéresse maintenant spécialement à La figure 2, on constate que les interrupteurs à lame souple 50 sont disposés chacun sur une Ligne paraLlèle 22 et en série avec une des résistances à mesurer 24. En fonctionnement, le choix d'une résistance 24 à mesurer impose de fermer l'interrupteur à lame souple 50 correspondant et d'ouvrir tous les autres, si bien que L'énergie électrique circulant sur le second circuit 21 passe par une seule des lignes parallèles 22, les autres étant hors circuit. Le sélecteur 8 se compose donc essentiellement d'un certain nombre des interrupteurs à Lames souples 50 disposés côte à côte, et le dispositif de commande 33 associé se compose essentiellement de bobines magnétiques 60 correspondant chacune à un interrupteur à lame souple 50. La figure 3 montre que la gamme de résistances 9 est formée d'une division du second circuit 21 en plusieurs lignes parallèles 67 dont chacune comprend en série une résistance 68 et un interrupteur à lame souple 50. Les lignes parallèles 67 se rejoignent à l'entrée et à la sortie de la gamme de résistances 9. Des bobines de commande 60 sont disposees en face de chacun des interrupteurs à lame souple 50, ce qui permet, comme pour la figure 2, d'ouvrir tous les interrupteurs à lames souples 50 à L'exception d'un seul qui est associe à la résistance 68 utilisée dans le pont de Wheatstone. Les résistances 68 ont des valeurs très différentes, par exemple en série géométrique de raison 10, et la résistance 68 est sélectionnée au cours d'un réglage de calibration en fonction de la valeur attendue de la résistance à mesurer 24. La résistance variable 10 de la figure 4 est composée d'une succession de résistances 69 en série sur le premier circuit 20. Un interrupteur a lames souples 50 est disposé en parallèle à chaque résistance 69, et sa fermeture ou son ouverture sont commandées comme précédemment par une bobine de commande 60 associée dont l'ensemble constitue le troisième dispositif de commande 35. Les valeurs des résistances 69 correspondent aux termes d'une serie géométrique de raison 2 (par exemple 1, 2, 4, 8, 16 ohms, etc.). Il est ainsi possible de court-circuiter à volonté des résistances 69 tout en obligeant L'énergie électrique parcourant Le premier circuit 20 à passer par tes autres. La valeur totale de la résistance variable 10, si lson reprend les données numériques précédentes, peut ainsi varier de 1 ohm à la somme des valeurs de toutes les résistances 69 par gradations régulières. Les avantages de l'ohmmètre 1 vont hêtre compris à l'aide de La description de son fonctionnement que L'on va maintenant donner. Quand le bottier de mesure 2 et le bottier de commande 3 sont assembles, la première tache de L'expérimentateur dans le Local de sécurité 37 consiste à sélectionner la résistance 24 a mesurer à L'aide du premier dispositif de commande 33 et du module de sélection de résistance à mesurer 44. Après quoi il sélectionne au moyen du deuxième dispositif de commande 34 et du moduLe de sélection de gamme 43 une des résistances 68 dans la gamme de résistances 9. La Lampe à incandescence 29 est ensuite alimentée, et la lumière qu'elle émet traverse la partie transparente 6 et atteint le générateur photo-électrique 7.Un courant électrique parcourt alors Les deux branches du pont de Wheatstone, c'est-àdire les circuits 20 et 21, et comme il est bien connu, un courant parcourt également les lignes 28 et 27. Le cadre tournant 13 du galvanomètre pivote en fonction de ce courant. Or, une partie de la lumière émise par la lampe à incandescence 29 atteint le miroir 14 et est réfléchie vers l'une ou l'autre des celluLes photoélectriques 30 à 32. Le galvanomètre 12 et les cellules photo-électriques 30 à 32 sont disposes de telle sorte que, quand aucun courant ne passe par les lignes 27 et 28 et que le cadre 13 est donc au repos, la lumière réfléchie par le miroir 14 atteint La cellule photoélectrique centrale 31 ; quand un courant passe dans les lignes 27 et 28, la lumière est réfléchie selon le sens de ce courant vers L'une ou l'autre des cellules photo-électriques 30 et 32 qui encadrent la précédente. Selon La cellule photo-électrique 30 à 32 atteinte par la Lumière, il est ainsi possible de deduire si la valeur de la résistance variable 10 sélectionnée auparavant est supérieure, égale ou inférieure à la résistance à mesurer 24. L'expérimentateur peut ensuite agir à volonté sur les bobines magnétiques 60 du troisième sélecteur 35 et le module de réglage de la résistance variable 45 pour modifier la valeur de la résistance variable 10 et l'ajuster à la valeur de la résistance à mesurer 24. Toutes ces opérations peuvent être effectuées dans le local de sécurité 37.Les manipulations peuvent être manuelles, comme c'est le cas dans les ohmmètres ordinaires, mais elles peuvent également etre dirigées par l'ordinateur 41, ce qui conduit alors évidemment à une grande rapidité des mesures et n'est pas possible avec un ohmmètre ordinaire dépourvu de possibilités de connexion. On constate que, tout comme dans le brevet français n02 034 332, on obtient une très bonne sécurité en empêchant autant que possible un courant électrique excessif de parcourir Le pont de Wheatstone, mais que l'invention offre une sécurité améliorée en fournissant les moyens de commander le bottier de mesure 2 à distance par une construction et une répartition judicieuses dans ce bottier des composants de celui-ci, par l'accolage d'un boîtier de commande 3 approprie et par la lecture à distance, à l'aide d'une énergie lumineuse déjà fournie par la lame à incandescence 29, des indications en mode purement analogique du cadre tournant d'un gaLvanomètre 12 REVENDICATIONS 1. Ohmmètre (1) comprenant un bottier de mesure (2) formé d'un matériau isolant électrique, blindé étectriquement et comprenant une partie transparente (6), raccordable à un cible électrique (23) le reliant à au moins une résistance à mesurer (24) et, par La partie transparente (6), à un boîtier de commande (3), te boîtier de mesure (2) contenant un générateur photo-électrique (7) aux bornes duquel est branché un circuit électrique (20, 21) comprenant Les résistances à. mesurer (24), une résistance variable (10) et un galvanometre (12) mesurant la différence de résistance entre la résistance à mesurer et la résistance variable, la résistance variable étant formée d'un groupe de résistances (69) associées à des interrupteurs (50), et te bottier de commande (3) comprenant une source Lumineuse (29) émettant une lumière vers le générateur photo-électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de lecture du galvanomètre (12), des bobines magnétiques (60) commandant les interrupteurs (50), ainsi que des connexions électriques (36)-s'étendant entre le boîtier de commande (3) et un Local de commande (37) pour alimenter la source lumineuse, tes bobines magnétiques et pour véhiculer des informations provenant du dispositif de Lecture du gaLvanomètre (12). 2. Ohmmètre selon la revendication 1, caractérisé- en ce que Le galvanomètre (12) comprend un cadre tournant (13) muni d'un miroir (14), et en ce que le dispositif de lecture du galvanomètre (12) comprend des cellules photo-électriques (30, 31, 32) recueillant une Lumière émise par une source Lumineuse (29) et réfléchie par le miroir (14). 3. Ohmmètre selon L'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit électrique est composé de deux branches parallèles (20, 21) possedant chacune deux groupes de résistances en série (24, 9 et 10, 11), Les résistances à mesurer (24) faisant partie d'un premier groupe et la resistance variable (10) d'un autre groupe, ainsi que d'une Ligne (27, 28) reliant les deux branches (20, 21) entre leurs deux groupes de résistances et sur laquelle est placé le galvanomètre (12). 4. Ohmmètre selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un troisième groupe de résistances (9) comprend des résistances (68) disposées en parallèle sur leur branche (20), chacune des résistance étant en série avec un interrupteur (50), chaque interrupteur étant commandé par une bobine magnétique (60) disposée dans le boîtier de commande. 5. Ohmmètre selon L'une quelconque des revendications 3 ou 4, avec une pluralité de résistances à mesurer (24), caractérisé en ce que lesdites résistances à mesurer (24) sont en série avec un interrupteur (50), chaque interrupteur étant commandé par une bobine magnétique (60) disposée dans le boîtier de commande (3). 6. Ohmmètre selon L'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résistance variable (10) est formée de plusieurs résistances en série (69), chacune de ces résistances en série étant en parallèle avec un interrupteur (50), chaque interrupteur étant commandé par une bobine magnétique (60) disposée dans le boftier de commande (3).