Brevet FR2670285A1 — publié le 19920612

-1- PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA DETECTION D'UN DEPLACEMENT La présente invention concerne de façon générale la détection du déplacement même temporaire, à partir d'une position relative initiale, d'un premier élément par rapport à un second. L'application la plus typique de l'invention est un peu comparable à celle des dispositifs de plombage, utilisés pour vérifier l'intégrité d'un produit, par exemple d'un appareil de mesure tel qu'un compteur d'électricité, qui est confié à un utilisateur éventuellement susceptible de chercher à le démonter pour le falsifier. Dans ces techniques connues, les deux éléments dont le déplacement relatif est surveillé sont généralement une vis et un support, et ces éléments sont reliés par un plomb d'authentification qui est détruit par le démontage de la Ainsi, la vérification visuelle de l'état du plomb permet de déceler a posteriori le déplacement, même temporaire, de cette vis par rapport à son support et de présumer par conséquent le démontage de tout élément que cette vis sert à maintenir. Si cette technique a donné, et continue de donner, toute satisfaction dans un grand nombre d'applications, elle souffre en revanche de ne permettre qu'une détection a posteriori, c'est-à-dire susceptible de n'être éventuellement effectuée que très longtemps après le déplacement surveillé, et nécessitant de surcroît l'intervention d'un opérateur humain. -2- Dans ce contexte, le but de la présente invention est de fournir des moyens simples pour effectuer une détection rapide et automatique du déplacement de deux éléments l'un par rapport à l'autre. A cette fin, le dispositif de l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend: un circuit magnétique à rémanence comprenant au moins deux parties dont l'une a une position dépendante de celle du premier élément et dont l'autre a une position dépendante de celle du second élément, ce circuit étant de cette façon fermé pour ladite position initiale desdits éléments, et ouvert pour toute autre position de ces derniers, des moyens d'excitation du circuit magnétique, capables de placer le circuit magnétique, lorsqu'il est fermé, dans un état magnétique déterminé, des moyens de commande reliés aux moyens d'excitation, pour commander le fonctionnement de ces derniers, et des moyens de détection, propres à produire un signal de détection de déplacement en réponse à une évolution particulière de l'état du circuit magnétique sous l'effet des moyens d'excitation, ces moyens de détection comprenant avantageusement un circuit de détection monopolaire. De son côté, le procédé de l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à provoquer l'ouverture d'un circuit magnétique à rémanence, initialement magnétisé, en cas de déplacement desdits premier et second éléments par rapport à leur position relative initiale, -3- exciter ce circuit magnétique de manière à tenter de le placer successivement dans un état magnétisé, dans un état démagnétisé, puis à nouveau dans un état magnétisé, détecter les changements d'état du circuit magnétique au moins à chaque tentative de magnétisation de ce dernier, et produire un signal de détection de déplacement dans le cas o un changement d'état déterminé du circuit magnétique n'a pas été détecté à la suite de la démagnétisation de ce10 circuit, ou a en outre été détecté à un autre instant. En outre les opérations consistant à exciter le circuit magnétique, et à détecter les changements d'état de ce dernier peuvent être périodiquement réitérées pour effectuer une surveillance continue de l'absence de tout déplacement relatif des premier et second éléments. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel: La figure 1 est un schéma général d'un dispositif conforme à l'invention; La figure 2, composée des figures 2 a à 2 e, est une représentation, en fonction du temps, de signaux électriques observables dans la mise en oeuvre du dispositif de la figure 1; et La figure 3 est un organigramme représentant la séquence d'opérations effectuées dans le procédé de l'invention. -4- Le dispositif de l'invention permet de détecter le déplacement temporaire, à partir d'une position initiale relative, de deux éléments 1 et 2 représentés schématiquement et en coupe sur la figure 1. Par exemple, l'élément 1 est constitué par le boîtier d'un compteur d'énergie électrique, représenté de façon seulement partielle pour des raisons de clarté, et l'élément 2 est un cache-bornes destiné, en service normal, à rester fixé au boîtier, l'invention permettant donc de détecter l'ouverture du cache-bornes. Le dispositif comprend tout d'abord un circuit magnétique composé de deux parties 3 a et 3 b. Par exemple, la première partie 3 a de ce circuit adopte la forme d'un noyau en "U", et la seconde partie 3 b celle d'une palette réalisée en un matériau à rémanence magnétique qui, lorsque les éléments 1 et 2 sont dans leur position initiale et normale, forme avec le noyau 3 a un circuit magnétique fermé. La première partie 3 a est par exemple rendue solidaire, par tout moyen approprié, du boîtier 1, tandis que la seconde 3 b est fixée au cache-bornes 2. Selon une variante possible, la palette 3 b peut néanmoins rester solidaire du boîtier 1, pourvu que sa position par rapport au noyau 3 a reste dépendante de la position du cache-bornes 2 par rapport au boîtier 1, et que le circuit magnétique soit d'une part fermé pour la position relative initiale des éléments 1 et 2 et d'autre part ouvert dès que ces éléments 1 et 2 sont déplacés de leur position relative initiale. Le noyau 3 a est doté d'une bobine d'excitation 4 et d'une bobine de détection 5. Une des bornes, 4 a, de la bobine d'excitation 4 est reliée à la sortie d'un amplificateur 6 a dont les entréesOS d'alimentation et de commande sont elles-mêmes reliées à des bornes respectives 7 et 8 d'un microprocesseur 9. L'autre borne, 4 b, de la bobine 4 est reliée à la sortie d'un amplificateur 6 b à sortie inversée, dont les entrées10 d'alimentation et de commande sont respectivement reliées aux mêmes bornes 7 et 8 du microprocesseur 9 que les entrées de l'amplificateur 6 a. Par ailleurs, une des bornes, 5 a, de la bobine de détection 5 est reliée à la masse, tandis que l'autre borne, 5 b, de cette même bobine est reliée à l'entrée d'un filtre passe-bas composé par exemple de deux résistances en série 10 et 11, dont la borne commune est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une capacité 12.20 La sortie 13 a du filtre passe-bas 10, 11, 12 est d'une part reliée à la masse à travers la jonction base émetteur d'un transistor NPN 13, et d'autre part reliée, à travers la jonction base collecteur de ce même transistor, à une entrée 14 du microprocesseur 9, elle-même connectée à une source de potentiel positif constant V par l'intermédiaire d'une résistance 15. La structure précédemment décrite permet notamment, par une programmation appropriée du microprocesseur 9, explicitée en référence aux figures 2 et 3, de placer le circuit magnétique 3 a, 3 b dans l'un ou l'autre de deux états magnétiques bien distincts, pourvu cependant que ce circuit soit fermé, c'est-à-dire que les éléments 1 et 2 se trouvent dans leur position initiale et normale. -6- La figure 2 a représente l'état électrique de la borne d'alimentation 7 des amplificateurs 6 a et 6 b, et la figure 2 b celui de la borne de commande 8 de ces amplificateurs. Lorsque, comme c'est le cas pendant le temps des impulsions Il et I 3, le microprocesseur 9 met la borne d'alimentation 7 dans un état électrique "haut", et la borne de commande 8 dans un état électrique "bas", la bobine d'excitation 4 est parcourue par un courant circulant dans un premier sens. Le circuit magnétique 3 a, 3 b, s'il est fermé au moment de son excitation, est alors placé dans un état magnétisé, qu'il peut conserver indéfiniment sans apport d'énergie aussi longtemps qu'il reste fermé, dans la mesure o la palette est constituée d'un matériau à rémanence magnétique. Lorsqu'en revanche, comme c'est le cas pendant le temps de l'impulsion I 2, le microprocesseur 9 met la borne d'alimentation 7 dans un état électrique "bas", et la borne de commande 8 dans un état électrique "haut", la bobine d'excitation 4 est alors parcourue par un courant circulant en sens inverse du premier, et le circuit magnétique 3 a, 3 b se replace dans un état démagnétisé semblable à celui dans lequel il se trouve lorsqu'il a été ouvert puis refermé, et sans que la bobine 4 ait été excitée depuis. Les impulsions Il, I 2, I 3 ont par exemple chacune une durée de 10 millisecondes. La figure 2 c représente l'état électrique de la borne d'entrée 14 du microprocesseur 9 dans le cas o le circuit magnétique 3 a, 3 b a été ouvert et se trouve toujours dans cette position au moment o sont produites les impulsions Il, I 2, et I 3. -7- Dans un tel cas, non seulement le circuit magnétique est démagnétisé, mais il est en outre incapable de changer d'état, de sorte que la bobine de détection 5 ne reçoit aucun signal, même pendant les instants Il et I 3 o la bobine d'excitation est alimentée pour magnétiser le circuit.05 Le transistor 13 ne recevant lui-même aucun signal, il reste bloqué et la borne d'entrée 14 reste au potentiel V. La figure 2 d représente l'état électrique de cette même borne 14 dans le cas o le circuit magnétique 3 a, 3 b est fermé et se trouve dans un état magnétisé avant que l'impulsion Il ne soit produite. Dans un tel cas, cette impulsion Il laisse le circuit magnétique dans son état antérieur, mais l'impulsion I 2 a pour effet de le démagnétiser, et l'impulsion I 3 celui de le magnétiser à nouveau. L'impulsion Il, n'étant responsable d'aucun changement d'état, ne produit aucune impulsion dans la bobine de détection 5. L'impulsion I 2, responsable d'une démagnétisation du circuit 3 a, 3 b, fait apparaître une impulsion négative dans la bobine de détection 5 Cependant la polarité du circuit monopolaire que constituent les composants 10 à 13 est telle que cette impulsion est sans effet sur l'état du transistor 13 Ce dernier reste donc bloqué et l'entrée 14 du microprocesseur 9 ne change pas d'état.30 En revanche, l'impulsion I 3, responsable d'une nouvelle magnétisation du circuit 3 a, 3 b, fait apparaître une impulsion positive dans la bobine de détection 5 Cette impulsion, filtrée par le filtre passe-bas 10, 11, 12, rend le transistor 13 passant pendant un certain temps et produit -8- sur l'entrée 14 du microprocesseur 9 une impulsion I 4 correspondante. Enfin, la figure 2 e représente l'état électrique de la borne 14 dans le cas o le circuit magnétique 3 a, 3 b est fermé mais se trouve dans un état démagnétisé avant que l'impulsion Il ne soit produite. Dans un tel cas, l'impulsion Il a sur le circuit magnétique 3 a, 3 b le même effet qu'avait l'impulsion I 3 dans le cas précédemment exposé, de sorte que l'entrée 14 du microprocesseur 9 reçoit une impulsion I 5 coïncidant avec l'impulsion Il et une impulsion I 6 coïncidant avec l'impulsion I 3. Comme le montre la description précédente, et en supposant le circuit magnétique initialement fermé et magnétisé, la détection d'un signal tel que 2 c indique que les éléments 1 et 2 se trouvent dans une position déplacée par rapport à leur position relative initiale, la détection d'un signal tel que 2 d indique que les éléments 1 et 2 se trouvent toujours dans leur position relative initiale et n'en ont pas été déplacés, et la détection d'un signal tel que 2 e indique que les éléments 1 et 2 se trouvent bien dans leur position relative initiale mais en ont été temporairement déplacés. Pour exploiter au mieux ces propriétés du dispositif de la figure 1, le procédé de l'invention comprend une séquence d'opérations, représentée à la figure 3, et qui peut être renouvelée de façon indéfinie, par exemple à des intervalles de l'ordre d'une seconde, pour assurer une surveillance continue de tout éventuel déplacement relatif des éléments 1 et 2. Après application de l'impulsion Il, correspondant à la première magnétisation ou tentative de magnétisation du circuit 3 a, 3 b, et en cas de détection d'une impulsion 15, le microprocesseur 9 produit, par exemple sur sa sortie 16, un signal indiquant le déplacement, toujours observable à l'instant considéré, des éléments 1 et 2, et se reboucle au début de son programme. En l'absence d'impulsion I 5, il applique l'impulsion I 2 de tentative de démagnétisation, puis l'impulsion I 3 de tentative de remagnétisation. Après application de cette dernière, et en cas de défaut de détection d'une impulsion I 4, le microprocesseur 9 produit, par exemple sur sa sortie 16, un signal indiquant un déplacement, ancien et corrigé à l'instant considéré, des éléments 1 et 2. Il se reboucle ensuite au début de son programme. Grâce aux caractéristiques décrites, le procédé et le dispositif de l'invention permettent donc de déceler de façon automatique, même a posteriori, un déplacement, temporaire ou20 non, des éléments 1 et 2, et ceci même si le dispositif a été temporairement privé d'énergie électrique, que ce soit avant, pendant ou après le déplacement des éléments 1 et 2. -10- REVENDICATIONS 1 Dispositif pour détecter le déplacement temporaire, à partir d'une position initiale relative, d'un premier OS élément ( 1) par rapport à un second ( 2), caractérisé en ce qu'il comprend: un circuit magnétique à rémanence ( 3 a, 3 b) comprenant au moins deux parties dont l'une ( 3 a) a une position dépendante de celle du premier élément ( 1) et dont l'autre ( 3 b) a une position dépendante de celle du second élément ( 2), ce circuit étant de cette façon fermé pour ladite position initiale desdits éléments, et ouvert pour toute autre position de ces derniers, des moyens d'excitation ( 4, 6 a, 6 b) du circuit magnétique, capables de placer le circuit magnétique, lorsqu'il est fermé, dans un état magnétique déterminé, des moyens de commande ( 9) reliés aux moyens d'excitation, pour commander le fonctionnement de ces derniers, et des moyens de détection ( 5, 9, 10 à 15), propres à produire un signal de détection de déplacement en réponse à une évolution particulière de l'état du circuit magnétique sous l'effet des moyens d'excitation. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection comprennent un circuit de détection monopolaire ( 10 à 15). 3 Procédé pour détecter le déplacement temporaire, à partir d'une position initiale relative, d'un premier élément ( 1) par rapport à un second ( 2), caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à: -11provoquer l'ouverture d'un circuit magnétique à rémanence ( 3 a, 3 b), initialement magnétisé, en cas de déplacement desdits premier et second éléments par rapport à leur position relative initiale, exciter ce circuit magnétique de manière à tenter de le placer successivement dans un état magnétisé, dans un état démagnétisé, puis à nouveau dans un état magnétisé, détecter les changements d'état du circuit magnétique au moins à chaque tentative de magnétisation de ce dernier, et produire un signal de détection de déplacement dans le cas o un changement d'état déterminé du circuit magnétique n'a pas été détecté à la suite de la démagnétisation de ce circuit, ou a en outre été détecté à un autre instant. 4 Procédé suivant la revendicaton 3, caractérisé en ce que les opérations consistant à exciter le circuit magnétique, et à détecter les changements d'état de ce dernier sont périodiquement réitérées pour effectuer une surveillance continue de l'absence de tout déplacement relatif des premier et second éléments.