Brevet FR2675925A1 — publié le 19921030

Dispositif pour la transmission de données entre une unité d'acquisition de données et une unité d'exploitation de données L'invention concerne un dispositif pour la transmission de données entre une unité d'acquisition de valeurs de mesure et une unité d'exploitation de valeurs de mesure, de préférence un calculateur et/ou une imprimante. En métrologie, on procède fréquemment à des séries de mesu- res au cours desquelles les Valeurs de mesures recueillies doivent être exploitées ou consignées par écrit En fonction du problème posé, les données de mesure sont exploitées dans un ordinateur et leur impres- sion est effectuée à l'aide d'une imprimante qui est connectée directe- ment à l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ou à l'ordinateur. On utilise en règle générale des câbles de liaison pour la transmission des données de mesure d'une unité fonctionnelle à une autre Ceci pose néanmoins des problèmes, ne serait-ce que lorsqu'il s'agit d'unités fonctionnelles raccordées à des potentiels très diffé- rents Tandis que le calculateur et généralement l'imprimante fonction- nent sur le réseau, l'unité d'acquisition de valeurs de mesure, par exemple un multimètre ou un appareil de contrôle, peut être constituée par un appareil indépendant du réseau fonctionnant sur batterie, au- quel, dans bien des cas, des tensions très élevées sont appliquées par l'intermédiaire de son circuit de mesure Une séparation galvanique entre l'unité d'acquisition de valeurs de mesure et l'unité d'exploitation de valeurs de mesure éliminerait un certain nombre de problèmes et permettrait de réduire les lignes de fuite et les entrefers et ainsi de ré- aliser des ensembles plus petits. Un autre problème est que pour pouvoir adapter une unité d'acquisition de valeurs de mesure numérique à un ordinateur, il faut munir d'une interface l'unité d'acquisition de valeurs de mesure Ce- pendant l'interface n'est nécessaire que de manière ponctuelle et elle constitue le reste du temps un ballast superflu pour les mesures spora- diques sans transmission de données. L'objectif de la présente invention est de créer un dispositif du type indiqué en introduction qui permette une adaptation rapide et sans difficultés de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure en vue de la transmission de données à une unité d'exploitation de valeurs de mesure. Le problème est résolu selon l'invention par le fait que les données de mesure de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure, un appareil de mesure portatif, de préférence un multimètre ou un appa- reil de contrôle tenu dans la main, sont transmises à une unité auxiliai- re par l'intermédiaire d'éléments de couplage sans contacts, laquelle unité auxiliaire transmet à son tour les données de mesure à l'unité d'exploitation de valeurs de mesure L'unité auxiliaire est munie d'un élément de liaison assurant une liaison mécanique entre l'unité auxi- liaire et l'unité d'acquisition de valeurs de mesure L'unité auxiliaire est agencée et est disposée par rapport à l'unité d'acquisition de va- leurs de mesure de manière telle que les éléments de couplage assurant le couplage sans contact sont disposés face à face à distance donnée l'un de l'autre et que l'appareil combiné ainsi formé reste mobile et puisse être utilisé comme appareil de mesure portatif. Grâce à une unité auxiliaire séparable faisant office d'interfa- ce, qui comporte un élément de liaison assurant la liaison mécanique avec l'unité d'acquisition de valeurs de mesure, on obtient un appareil combiné mobile qui reste utilisable en tant qu'appareil de mesure por- tatif La transmission des données de mesure a lieu par l'intermédiaire d'éléments de couplage sans contact parmi lesquels un élément au moins est associé à l'unité auxiliaire et l'autre élément est associé à l'unité d'acquisition de valeurs de mesure On a ainsi automatiquement une séparation galvanique et, de plus, on peut relier sans problème et sans difficultés de branchement l'unité d'acquisition de valeurs de me- sure à l'unité auxiliaire et la séparer de celle-ci L'unité d'acquisition de valeurs de mesure, par exemple un multimètre, doit seulement être équipée des éléments de couplage nécessaires à l'échange de données et peut ainsi être utilisée au choix en liaison avec l'unité d'exploitation de valeurs de mesure ou de manière totalement indépendante de celle- ci. Comme éléments de couplage entre l'unité d'acquisition de valeurs de mesure et l'unité auxiliaire on peut utiliser par exemple des éléments de couplage inductifs ou capacitifs ou encore des éléments de couplage opto-électriques Ces derniers éléments présentent un certain nombre d'avantages notamment lorsqu'on travaille dans le domaine in- frarouge En associant un émetteur de lumière, par exemple une diode électro-luminescente, à l'unité d'acquisition de valeurs de mesure et un récepteur de lumière, par exemple une photodiode, à l'unité auxiliaire on obtient une transmission de données dans une direction Il faut une paire supplémentaire d'émetteur et de récepteur de lumière avec une direction de transmission inverse pour pouvoir transmettre également des données de l'ordinateur vers l'appareil de mesure. L'agencement de l'unité auxiliaire est particulièrement impor- tant pour garantir des conditions d'utilisation avantageuses du disposi- tif selon l'invention Ainsi, il est prévu d'aménager sur le boîtier de l'unité auxiliaire un sabot-adaptateur qui sert d'élément de liaison et est muni d'éléments de guidage et/ou d'encliquetage qui coopèrent avec des creux et/ou des saillies prévus sur l'unité d'acquisition de va- leurs de mesure Le sabot-adaptateur se monte sur l'unité d'acquisition de valeurs de mesure de manière telle que la face de celle-ci qui porte les éléments de commande reste parfaitement accessible A cet effet, le boîtier de l'unité auxiliaire se raccorde à une surface frontale ne comportant pas d'éléments de commande ou à la face inférieure de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure. On obtient un agencement avantageux du sabot-adaptateur lorsque celui-ci s'adapte au contour extérieur de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure et enserre celle-ci par une forme en U semblable à une agrafe L'assemblage sûr des unités fonctionnelles est assuré par des glissières tournées vers l'intérieur prévues sur les deux parois laté- rales formant le U du sabot-adaptateur, lesquelles glissières s'engagent dans une rainure parallèle au fond de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure On peut ainsi glisser l'unité d'acquisition de valeurs de me- sure dans le sabot-adaptateur, celui-ci pouvant être agencé sous la for- me d'une coquille qui est fermée d'un côté et dont le côté opposé est ouvert pour permettre l'introduction de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure Afin d'empêcher la séparation non volontaire des deux uni- tés fonctionnelles, la face intérieure du sabot-adaptateur comporte des formes qui s'engagent par encliquetage dans des formes correspondan- tes prévues sur la face extérieure de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure. Sur l'appareil de mesure les formes sont constituées par les pieds de celui-ci en forme de boutons, lesquels pieds sont formés d'une pièce avec le boîtier et, lors de l'assemblage des deux unités, sont amenés par l'intermédiaire de rainures de guidage dans des creux d'encliquetage correspondants qui sont disposés sur la surface inté- rieure du sabot-adaptateur. De manière avantageuse, le boîtier de l'unité auxiliaire est formé de deux parties de boîtier en forme de coquille, parmi lesquelles la partie inférieure de boîtier est intégrée dans le sabot-adaptateur. Lorsqu'une unité d'acquisition de valeurs de mesure est montée, sa pa- roi située en avant dans la direction d'engagement vient en butée contre une paroi latérale du boîtier de l'unité auxiliaire de telle sorte que les deux parois sont appliquées directement l'une contre l'autre et sont parallèles Cette position étant déterminée par des moyens d'en- cliquetage, les éléments de couplage qui sont disposés derrière les deux parois latérales coïncident parfaitement entre eux. Lorsqu'on utilise des éléments de couplage opto-électriques, il faut veiller à ce que l'affaiblissement des rayons lumineux dans la région de la zone de transmission ne dépasse une certaine limite ad- missible Pour cela, on peut aménager dans les parois de boîtier concernées des fenêtres qui peuvent être constituées par une simple ouverture dans le boîtier de l'unité auxiliaire et par un évidement di- minuant l'épaisseur de paroi dans le boîtier de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure, dans la mesure o le matériau utilisé est suffisam- ment transparent à la lumière Il est donc nécessaire de réaliser la fe- nêtre au moins, ou de manière préférentielle l'ensemble du boîtier en matériau transparent à la lumière, notamment en matériau transparent à l'infrarouge. On obtient une meilleure stabilité de la liaison entre l'unité auxiliaire et l'unité d'acquisition de valeurs de mesure grâce à une ner- vure tournée vers la surface intérieure du sabot-adaptateur qui est pré- vue sur la partie de boîtier supérieure de l'unité auxiliaire et s'engage de la même manière que les glissières dans une rainure prévue sur l'unité d'acquisition de valeurs de mesure De manière particulièrement avantageuse, il n'est pas nécessaire d'aménager spécialement cette rai- nure ni même la rainure prévue pour les glissières sur l'unité d'acquisi- tion de valeurs de mesure; on utilise pour cela un joint d'assemblage qui existe par ailleurs entre les deux parties de boîtier du boîtier d'ap- pareil de mesure. Pour la transmission des données entre l'unité auxiliaire et l'unité d'acquisition de valeurs de mesure, il suffit de prévoir des connecteurs enfichables adaptés et de connecter ceux-ci par l'intermé- diaire d'un câble de liaison. Il est décrit ci-après un exemple de réalisation de l'invention qui est représenté sur les dessins Ceux-ci montrent: Figure 1, le dispositif selon l'invention en vue de dessus, Figure 2, une vue de côté du dispositif selon la figure 1, Figure 3, une unité auxiliaire en vue en perspective. Comme le montre la figure 1, le dispositif selon l'invention se compose d'une unité d'acquisition de valeurs de mesure 1, consti- tuée ici par un multimètre, d'une unité auxiliaire 2 et d'une unité d'ex- ploitation de valeurs de mesure 3 qui peut être par exemple une impri- mante ou un micro-ordinateur, par exemple un PC (ordinateur indivi- duel) auquel est raccordée le cas échéant une imprimante L'élément essentiel pour la disposition constructive du dispositif est l'agence- ment de l'unité auxiliaire 2, qui apparaît plus particulièrement sur la figure 3. Le boîtier de l'unité auxiliaire 2 se compose d'une partie in- férieure de boîtier 2 a en forme de coquille et d'une partie supérieure de boîtier 2 b qui ferme ladite coquille à la manière d'un couvercle Un sabot-adaptateur 4 est aménagé à partir d'une paroi latérale commune avec la partie inférieure de boîtier 2 a, lequel sabot-adaptateur forme également une coquille ouverte vers l'avant Cette coquille comporte deux parois latérales 4 a qui se raccordent à deux parois latérales oppo- sées de la partie inférieure de boîtier 2 a et prolongent celles-ci, les- quelles parois latérales forment un U, vu en coupe, avec la paroi de fond Les deux extrémités libres des parois latérales 4 a sont munies de glissières 4 b tournées vers l'intérieur qui permettent d'obtenir un effet d'agrafe ou de pince du sabot-adaptateur 4, de sorte que celui-ci peut saisir et tenir au niveau d'une rainure la aménagée à un endroit adapté un multimètre 1 glissé dans son ouverture. Deux rainures de guidage 6 a prévues dans la surface intérieu- re du sabot-adaptateur 4 sont agencées de manière telle que, vu dans la direction d'introduction, celles-ci se terminent par un creux d'encli- quetage 6 b après avoir un seuil La position des rainures de guidage 6 a et des creux d'encliquetage 6 b correspond à des pieds 7 en forme de boutons prévus sur la face inférieure du multimètre 1, de sorte que, lorsqu'on introduit le multimètre, ceux-ci s'encliquètent dans les creux d'encliquetage 6 b après avoir passé le seuil Ceci est renforcé par le fait que les glissières 4 b déterminent avec précision la position de l'unité auxiliaire par rapport au multimètre 1 et que le matériau du boîtier présente une certaine élasticité. Un séparation de l'unité auxiliaire 2 du multimètre assemblés n'est pas craindre même dans des conditions normales de manipulation anormales des deux unités, une nervure 12 supplémentaire prévue à la même hauteur que les glissières 4 b sur la partie supérieure de boîtier 2 b s'engageant dans la rainure la du multimètre 1 La rainure la est formée par le joint d'assemblage entre les deux parties de boîtier le- quel joint est présent sur toute la circonférence du boîtier du multimè- tre. Le positionnement exact dans l'espace de l'unité auxiliaire 2 par rapport à l'unité d'acquisition de valeurs de mesure I garantit le positionnement à une distance très faible, favorable du point de vue de la transmission des données, des éléments de couplage qui se compo- sent suivant la figure 2, d'un émetteur de lumière 5 a, c'est-à-dire par exemple d'une diode électro-luminescente et d'un récepteur de lumière 5 b, c'est-à-dire par exemple d'une photodiode Pour ne pas affaiblir in- utilement le rayonnement lumineux, il est prévu, dans le boîtier de l'unité auxiliaire 2, une ouverture 13 qui est située en regard d'une fe- nêtre dans le boîtier du multimètre Cette fenêtre n'est pas visible de l'extérieur et est seulement définie par un évidement qui diminue l'épaisseur de paroi du boîtier Ainsi le boîtier reste entièrement clos afin de protéger les composants sensibles du multimètre. Moyennant un choix adapté du matériau le rayonnement in- frarouge peut traverser facilement la fine paroi de boîtier. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la transmission de données entre une unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1) et une unité d'exploitation de valeurs de mesure ( 3), de préférence un calculateur et/ou une impri- mante, caractérisé par le fait que l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1) est un appareil de mesure portatif, de préférence un multimètre tenu dans la main ou un appareil de contrôle tenu dans la main, dont les données de mesure sont transmises à une unité auxiliaire ( 2) par l'intermédiaire d'éléments de couplage sans contacts, laquelle unité auxiliaire transmet à son tour les données de mesure à l'unité d'exploi- tation de valeurs de mesure ( 3), par le fait que l'unité auxiliaire ( 2) est munie d'un élément de liaison ( 4) qui est agencé de manière à créer une liaison mécanique entre celle-ci et l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1), par le fait que l'unité auxiliaire ( 2) est agencée et est disposée par rapport à l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1) de manière telle que les éléments de couplage ( 5) prévus pour le couplage sans contact soient situés face à face à distance donnée l'un de l'autre et que l'appareil combiné ( 1, 2) ainsi formé reste mobile et puisse être utilisé comme appareil de mesure portatif. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le couplage sans contact entre l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1) et l'unité auxiliaire ( 2) est réalisé par des éléments de cou- plage inductifs ou capacitifs. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le couplage sans contact entre l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1) et l'unité auxiliaire ( 2) est réalisé par des éléments de cou- plage ( 5) opto-électriques. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les éléments de couplage ( 5) opto-électriques travaillent dans un domaine de longueurs d'ondes donné, de préférence dans le domaine infrarouge et comportent au moins un émetteur de lumière (Sa) et au moins un récepteur de lumière ( 5 b), les deux éléments de couplage ( 5) étant associés respectivement, l'un à l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1) et l'autre à l'unité auxiliaire ( 2). Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que les éléments de couplage permnet- tent un transfert de données bidirectionnel entre le dispositif d'acqui- sition de valeurs de mesure ( 1) et l'unité auxiliaire ( 2). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait qu'un sabot-adaptateur qui sert de l'élément de liaison ( 4) est aménagé sur le boîtier de l'unité auxiliaire ( 2), lequel sabot comporte des éléments de guidage et d'encliquetage ( 6 a, 6 b) qui coopèrent avec des creux et/ou des saillies ( 7) de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure et s'engage sur cette dernière de manière telle que l'accès à sa face de commande reste libre, le boîtier de l'unité auxiliaire ( 2) étant monté de préférence sur une face frontale ou sur la face inférieure de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que le sabot-adaptateur ( 4) est adapté au contour extérieur de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1) et s'engage sur celle-ci côté fond par une forme en U, semblable à une agrafe, qui peut se raccorder d'un côté à une forme de coquille, et par le fait que des glissières tournées vers l'intérieur sont aménagées aux deux extrémités libres des parois latérales ( 4 a) formant le U, lesquel- les glissières s'engagent dans une rainure (la) parallèle au fond de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1) et par le fait qu'il est prévu sur la face intérieure du sabot-adaptateur ( 4) des formes qui s'engagent par encliquetage dans des formes correspondantes prévus sur la face extérieure de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1). 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que des pieds ( 7) en forme de boutons sont réalisés d'une pièce sur la la face inférieure de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1), les- quels pieds glissent dans des dépressions ( 6 b) lors de l'assemblage des deux unités par l'intermédiaire des glissières ( 6 a). 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que le boîtier de l'unité auxiliaire ( 2) est formé de deux parties de boîtier ( 2 a, 2 b) en forme de coquille par- mi lesquelles la partie inférieure de boîtier ( 2 a) est intégrée au sabot d'adaptation ( 4) de manière telle que, lorsqu'une unité d'acquisition de valeurs de mesure est encliquetée, la paroi ( 8) de celle-ci qui est si- tuée en avant dans la direction d'engagement se raccorde directement à une paroi ( 9) parallèle du boîtier de l'unité auxiliaire ( 2). Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que les éléments de couplage associés sont disposés immédiatement derrière les parois latérales ( 8, 9) appli- quées l'une contre l'autre et qu'une fenêtre diminue l'affaiblissement des rayons lumineux dans le cas de moyens de couplage opto-électri- ques. 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la fenêtre au moins, mais de préférence l'ensemble du boîtier de l'unité d'acquisition de données ( 1) est réalisé en matériau transpa- rent à la lumière, notamment transparent aux infrarouges. 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que la partie supérieure de boîtier ( 2 a) de l'unité auxiliaire ( 2) est munie, sur sa face tournée vers l'unité d'ac- quisition de valeurs de mesure ( 1), d'une nervure ( 12) qui s'engage également dans une rainure (la) de l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1). 13 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que la rainure (la) prévue dans l'unité d'acquisition de valeurs de mesure ( 1) pour l'engagement de la nervure ( 12) et des glissières ( 4) est formée par le joint d'assemblage des deux parties de boîtier correspondantes. 14 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que l'unité auxiliaire ( 2) est munie d'un connecteur enfichable ( 10) qui permet de raccorder un câble de liaison ( 11) menant à l'unité d'exploitation de valeurs de mesure ( 3).