Brevet FR2638836A1 — publié le 19900511

DISPOSITIF DE MESURE DE TEMPERATURE. L'invention concerne un dispositif de mesure de température comportant un capteur de température connecté à un circuit électronique de traitement numérique par un circuit de conversion analogique/numérique. De-tels dispositifs de mesure sont largement utilisés, notamment dans les automates de gestion.d'énergie. I1 sont de préférence réalisés sous forme de modules destinés à être connectés à un réseau de transmission de données. De tels modules ont, de préférence, des dimensions réduites et l'échauffement des divers éléments du dispositif, dû non pas à la température à mesurer mais à un phénomène d'autoéchauffement, ne permet pas une acquisition de température précise et stable. Ce problème peut être atténué par l'utilisation de composants de très faible consommation, dégageant peu d'énergie thermique, mais de tels composants sont très onéreux, notamment en ce qui concerne les convertisseurs analogiques-numériques. De même, la disposition du capteur de température à distance du circuit électronique de traitement n'apporte pas une réponse satisfaisante à ce problème, l'utilisation de deux boîtiers créant des problèmes de raccordement. L'invention a pour but la réalisation d'un dispositif de mesure ne présentant pas ces inconvénients. Selon l'invention ce but est atteint par le fait que le capteur de température et le circuit de conversion sont alimentés par intermittence sous le contrôle du circuit électronique de traitement. Ainsi, les éléments qui servent à la mesure ainsi que les composants disposés à proximité de ceux-ci ne sont alimentés que pendant un temps limité. On supprime ainsi les problèmes d'auto- échauffement. De plus, la consommation d'un tel dispositif de mesure est réduite de façon importante sans que cela nécessite l'utilisation de composants coûteux. La réduction de consommation permet d'augmenter le nombre de modules connectés à une même alimentation. Cet avantage est particulièrement intéressant dans le cas où l'alimentation des modules est effectuée directement par un réseau d'alimentation et de transmission de données auquel sont raccordés les modules. Selon un développement de l'invention, le circuit de,conversion comporte un amplificateur d'entrée connecté à un convertisseur analogique/numérique, les tensions appliquées aux bornes d'alimentation de l'amplificateur, du convertisseur et du capteur étant dérivées des tensions de sortie d'un circuit d'alimentation comportant une premiere entrée connectée à une tension d'alimentation, et une seconde entrée sur laquelle est appliqué un signal de commande de maniere à ce que lesdites tensions de sortie soient nulles sauf en présence du signal de commande. Plus particulièrement, le circuit d'alimentation comporte au moins un semi-conducteur commandé dont une première électrode est connectée à la tension d'alimentation et dont l'électrode de commande reçoit un signal représentatif du signal de commande de manière à le rendre conducteur en présence dudit signal, les tensions de sortie étant dérivées de la tension présente sur une seconde électrode du semi-conducteur. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente, sous forme de schéma-bloc, un dispositif de mesure de température selon l'invention. La figure 2 représente un mode de réalisation particulier du circuit d'alimentation du dispositif selon la figure 1. La figure 3 représente, sous forme de chronogrammes simplifiés, des signaux présents en différents points du dispositif selon la figure 1. Le dispositif de mesure de température représenté sur la figure 1 comporte un capteur de température, ou sonde, 10. Ce capteur 10 est connecté à un circuit de conversion analogique/numérique constitué essentiellement par un amplificateur d'entrée 12 et un convertisseur analogique/numérique 14. Ces trois éléments sont alimentés par un circuit d'alimentation 16. Les signaux numériques D de sortie du convertisseur sont appliqués à un microprocesseur 18 dont la sortie peut être connectée à un réseau de transmission de données. Le microprocesseur 18 contrôle le fonctionnement du convertisseur 14 et du circuit d'alimentation 16 dont une première entrée est connectée à une ligne d'alimentation 20 sur laquelle est appliquée une tension d'alimentation V. Cette tension V peut, dans un mode de réalisation préféré, être fourni au dispositif par le réseau de transmission de données auquel- il est raccordé. L'alimentation, non représentée, du microprocesseur 18 est dérivée de manière classique de cette tension d'alimentation V. Sous le contrôle d'un signal de commande S fourni par le microprocesseur 18, le circuit d'alimentation fournit des signaux d'alimentation à l'amplificateur 12, au capteur10 et au convertisseur 14. Ces signaux d'alimentation ne sont présents que lorsqutun signal S est appliqué au circuit d'alimentation, n'alimentant ainsi ces éléments que par intermittence. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures le circuit d'alimentation fournit deux tensions V1 et V2 distinctes, les tensions d'alimentation requises par l'amplificateur d'une part et par le capteur et le convertisseur d'autre part, étant de niveaux différents.A titre d'exemple non limitatif, l'amplificateur 12 est alimenté, de façon intermittente, par une tension V1 de 10 V environ tandis que le capteur et le convertisseur sont alimentés, de façon intermittente, par une tension V2 voisine de 5 V. Comme représenté sur la figure 1, le capteur 10 est connecté entre la masse et la tension d'alimentation V2 par l'intermédiaire d'une résistance R7. Le point commun au capteur 10 et à la résistance R1 est relié à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 12 par une résistance R2. L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 12 est connectée par des résistances R3 et R4 a la masse et par une résistance R5 à la sortie de l'amplificateur. Le point commun aux résistances R3 et R4 est connecté par une résistance R6 à la tension d'alimentation V2. Les entrées d'alimentation de l'amplificateur sont respectivement connectées à la masse et à la tension V1.La sortie de l'amplificateur 1 2 est connecté par une résistance R7 a l'entrée du convertisseur 1 4 dont 1 'entrée référence est reliée à la tension d'alimentation V2. Le convertisseur 14 reçoit du microprocesseur 18 un signal de validation C et un signal d'horloge H (figure 3) et lui fournit des signaux numériques D. A titre d'exemple non limitatif, le signal de commande S a une durée (t1 + t2) de l'ordre de quelques millisecondes, par exemple 5 ms, avec t2 = 70 microsecondes, un tel signal étant appliqué au circuit d'alimentation une fois par seconde. Pour permettre une stabilisation des alimentations et pour tenir compte des diverses constantes de temps liées au capteur et à l'amplificateur, le convertisseur 14 n'est actionné, pendant un temps "t2", qu'auprès une période de temps prédéterminé "t1" suivant l'application du signal S. la figure 3 illustre les signaux S,C,H et D. Lorsque le signal S est présent, le capteur 10, l'amplificateur 12 et le convertisseur 14 sont alimentés par le circuit d'alimentation 16. Pendant une première période "tl" de présence du signal S, le convertisseur 14 reste inactif. Puis, pendant la deuxième période "t2" de présence du signal S, un signal C de validation est appliqué au convertisseur par le microprocesseur 18. Le signal de validation C permet la numérisation du signal analogique appliqué à l'entrée du convertisseur. Pendant la période "t2", l'application au convertisseur du signal d'horloge H, contrôle la sérialisation, bit par bit, des données numériques qui sont alors présentées (signal D) en sortie du convertisseur. Un mode de réalisation particulier du circuit d'alimentation 16 est représenté à la figure 2. Le signal de commande S est appliqué, par l'intermédiaire d'une résistance R8, sur la base d'un transistor T1 dont l'émetteur est à la masse. Le collecteur du transistor T1 est relié, par une résistance R9, à la base d'un transistor T2, complémentaire, dont l'émetteur est connecté à la ligne d'alimentation 20 et est donc porté à la tension d'alimentation V. le collecteur du transistor T2 est connecté à la-masse par l'intermédiaire d'une résistance R10 et d'une diode Zener ZD. Les tensions d'alimentations V1 et V2 sont respectivement présentes au collecteur du transistor T2 et aux bornes de la diode Zener. En l'absence du signal de commande S, les transistors T1 et T2 sont bloqués et les tensions d'alimentation V1 et V2 sont nulles. Par contre, lorsque le signal de commande S est appliqué au circuit d'alimentation 16, les transistors T7 et T2 sont conducteurs et le circuit fournit les tensions d'alimentation V7 et V2. Bien entendu, le circuit d'alimentation 16 n'est pas limité au mode de réalisation particulier représenté et peut être réalisé par tous moyens appropriés permettant de fournir, de façon intermittente, une ou plusieurs tensions à partir d'une tension d'alimentation V donnée. D'autres types de semi-conducteur commandés peuvent bien entendu être utilisés. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de température comportant un capteur de température (10) connecté à un circuit électronique de traitement numérique (18) par un circuit de conversion analogique/numérique (12,14), dispositif caractérisé en ce que le capteur de température (10) et le circuit de conversion (12,14) sont alimentés par intermittence sous le contrôle du circuit électronique de traitement (18). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de conversion comporte un amplificateur d'entrée (12) connecté à un convertisseur analogique/numérique (14), les tensions appliquées aux bornes d'alimentation de l'amplificateur (V1), du convertisseur et du capteur (V2) étant dérivées des tensions de sortie d'un circuit d'alimentation (16) comportant une première entrée connectée à une tension d'alimentation (V) et une seconde entrée sur laquelle est appliqué un signal (S) de commande, de manière à ce que lesdites tensions de sortie soient tulles sauf en présence du signal (S) de commande. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation (16) comporte au moins un semiconducteur commandé (T2) dont une première électrode est connectée à la tension d'alimentation continue (V) et dont l'électrode de commande reçoit un signal représentatif du signal de commande (S) de manière à le rendre conducteur en présence dudit signal, les tensions de sortie (V1,V2) étant dérivées de la tension présente sur une seconde électrode du semi-conducteur.