Brevet FR2757270A1 — publié le 19980619

La présente invention concerne un procédé pour l'affichage de grandeur physique sur un appareil de mesure, cet appareil de mesure comportant un mécanisme de mesure met- tant une installation d'affichage dans sa position d'affi- chage, ainsi qu'un cadran analogique, lisible. Etat de la technique Il est connu d'afficher des grandeurs physiques (grandeurs de mesures) de nature très différente à l'aide d'un dispositif de mesure. Pour cela, on utilise entre autres 1) des dispositifs de mesure mécanique comportant un mécanisme. Les mécanismes de mesure reçoivent un signal correspondant à la grandeur physique mesurée et le dispositif d'affichage qui est en général une aiguille, vient dans une position d'affichage déterminée. Usuellement, les mécanismes de mesure entraînent un axe portant solidairement en rotation le dispo- sitif d'affichage. Pour lire la position d'affichage, l'appareil de mesure comporte un affichage analogique. Lors- qu'on fabrique l'appareil de mesure, on réalise séparément le mécanisme de mesure et le moyen d'affichage puis, on les com- bine pour réaliser l'appareil de mesure. Le cas échéant, le mécanisme de mesure comporte un affichage neutre que l'on mu- nit ultérieurement d'un cadran à chiffres imprimés, choisi en fonction des grandeurs physiques à mesurer. L'inconvénient des appareils de mesure connus est que le fait de compléter ultérieurement l'appareil de mesure avec l'affichage analogique entraîne des imprécisions pour le positionnement relatif du dispositif d'affichage et du méca- nisme de mesure. Ces imprécisions peuvent entraîner des er- reurs de lecture. 3( Avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on détermine la dévia- tion de fabrication de la position du mécanisme de mesure et du cadran et à partir de cette déviation on détermine une fonction de correction à l'aide de laquelle, on compense un signal d'affichage de consigne, correspondant à la grandeur physique mesurée et qui commande le mécanisme de mesure. Le procédé selon l'invention offre l'avantage de permettre une lecture extrêmement précise avec un appareil de mesure du type défini ci-dessus. Comme la déviation entre la position du mécanisme de mesure et le cadran résultant de la fabrication, est déterminée et qu'à partir de cette déviation on détermine une fonction de correction pour compenser le si- gnal d'affichage de consigne commandant le mécanisme de me- sure et correspondant à la grandeur physique mesurée, il est possible de manière avantageuse de tenir compte de cette dé- 1 viation de position du cadran. Cela garantit que le disposi- tif d'affichage dévie en fonction de la grandeur mesurée et que cette déviation du cadran est en même temps corrigée sui- vant la déviation liée à la fabrication et définie, entre la position du cadran et du mécanisme de mesure. Ainsi, à tout instant, on peut lire les grandeurs mesurées exactement. En particulier, dans le cas d'un dispositif d'affichage qui ba- laie une plage d'angle de rotation, sans la correction selon l'invention, on aboutirait à des erreurs de lecture différen- tes dans les différentes plages d'affichage. L'affichage cor- ) rect se fait ainsi indépendamment de la position du mécanisme de mesure par rapport au cadran, sachant que la correction de l'erreur se fait ici dans des plages de déviation prédétermi- nées de la position idéale du mécanisme de mesure par rapport au cadran. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses du procédé de l'invention: * le signal d'affichage de consigne est combiné à une valeur de correction pour donner un signal d'affichage de consigne corrigé pour commander le mécanisme de mesure; 3() e on influence la valeur de correction à partir d'un signal de position du mécanisme de mesure et d'un signal de posi- tion du cadran; * on obtient la valeur de correction comme fonction non li- néaire du signal d'affichage de consigne, le signal corres- pondant à la distance servant de paramètre. * on détermine des valeurs de correction, différentes pour des signaux d'affichage de consigne différents. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les des- sins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe schématique et de dessus d'un ap- pareil de mesure, - la figure 2 montre un ordinogramme du procédé de l'invention. Description de l'exemple de réalisation 1() La figure 1 montre un appareil de mesure en vue en coupe et en vue de dessus schématique, portant globalement la référence 10. Seules les parties essentielles de l'appareil de mesure 10 pour l'exposé de la présente inven- tion seront détaillées, car la structure générale de cet ap- pareil de mesure est connue. L'appareil de mesure 10 possède un mécanisme de mesure 14 fixé sur une platine 12. Le méca- nisme de mesure 14 comporte un axe de rotation 16 possédant, en vue de dessus, une position déterminée dans un plan fic- tif. L'axe de rotation 16 porte une aiguille (moyen 2(0 d'affichage) non représentée en détail à la figure 1; cette aiguille est reliée solidairement en rotation à l'axe de ro- tation 16. L'appareil de mesure 10 possède en outre un cadran 18 muni d'une échelle. L'échelle est choisie en fonction des grandeurs physiques que mesure l'appareil de mesure 10; cette graduation est par exemple réalisée par sérigraphie sur le cadran 18. La graduation 20 représentée en vue de dessus et seulement de façon partielle, est prévue dans une plage angulaire correspondant au mouvement de rotation prévisible de l'aiguille sur le cadran 18. La graduation entoure ici le 3( centre géométrique 22 coïncidant, dans le cas idéal, avec l'axe de rotation 16. Pour compléter ultérieurement le mécanisme de me- sure 14 avec le cadran 18 ou en réalisant ultérieurement l'échelle graduée 20 sur le cadran 18, on aboutit forcément à des déviations 24 de nature mécanique entre l'axe de rotation 16 et le centre 22. Cette déviation 24 vue de dessus, proje- tée dans un plan, donne dans le plan une distance (a) entre l'axe de rotation 16 et le centre 22. Or, la projection de la distance (a) dans un plan peut se déterminer à la fois pour la position de l'axe de rotation 16 et le centre 22 dans un système de coordonnées cartésiennes à deux dimensions, par une position définie suivant l'axe x et l'axe y. Il est sans importance que l'origine du système de coordonnées coïncide avec le centre 22 ou avec l'axe de rotation 16; cette ori- gine peut également être choisie indépendamment de ces deux points de référence. Dans tous les cas, l'axe 16 et l'axe de rotation 22 ont chacun des coordonnées x, y. ]() Pour détecter et traiter la déviation 24 ou la distance (a) qui en résulte on utilise le procédé représenté schématiquement dans l'ordinogramme de la figure 2. La figure 2 montre un mécanisme de mesure 14 avec l'installation d'affichage 26 prévue sur l'axe de rotation 16. La commande du mécanisme de mesure 14 se fait de la ma- nière suivante. On applique un signal (S) correspondant à la grandeur physique à mesurer et afficher, à une unité de sai- sie et de traitement 28. Cette unité prépare le signal (S). ) Le signal ainsi reçu, qui est par exemple un signal de fré- quence ou de tension, se voit attribuer par le calculateur une valeur numérique par exemple la grandeur 100 Hz corres- pondant à la vitesse 3000 T/min. Le signal SA ainsi obtenu et traité est appliqué à une unité d'affichage et de recherche 30 qui fournit un signal d'affichage de consigne SAW défini en fonction du mécanisme de mesure 14 et correspondant au si- gnal mesuré (S) de la grandeur physique contrôlée ou mesurée. Ce signal d'affichage de consigne SAW est appliqué à un élé- ment de correction 32. Les paramètres de correction K-Par mis () à disposition par une unité de recherche 36 et dont l'obtention sera décrite ultérieurement, assurent la compen- sation du signal d'affichage de consigne SAW du mécanisme de mesure 14 pour obtenir à la sortie de l'élément de correction 32, un signal d'affichage de consigne SAWK corrigé. Ce signal corrigé commande le mécanisme de mesure 14 qui, en fonction de sa structure non détaillée ici, pro- duit un mouvement de rotation de l'installation d'affichage 26 autour de l'axe de rotation 16 (figure 1). L'installation d'affichage 26 prend ainsi une position certaine sur le ca- dran 18 ou la graduation 20 représentée à la figure 1 et qui, d'une part, correspond au signal (S) de la grandeur physique mesurée et d'autre part a été corrigée, de la valeur de cor- rection K. Les paramètres de correction (K-Par) sont in- fluencés par une unité de saisie 34 qui reçoit d'une part un signal de position MW correspondant à la position de l'axe de rotation 16 du mécanisme de mesure 14, et d'autre part, 1( l'unité de saisie 34 reçoit un signal de position ZD qui cor- respond à la position du centre 22 de la graduation 20. A partir de ces signaux MW et ZD, on détermine les distances Ax, Ay correspondant à la déviation 24. Ces signaux corres- pondant aux déviations Ax, Ay sont appliqués à l'unité de recherche 36 qui détermine les paramètres de correction (K- Par). En fonction de la position connue de l'axe de rotation 16 et du centre 22 et de la déviation 24 également connue qui en résulte, on peut, par un calcul de fonction, appliquant la relation selon laquelle la valeur de correction (K) est une fonction de la valeur d'affichage de consigne SAW, déterminer exactement la valeur de correction (K) adéquate pour la va- leur d'affichage de consigne SAW qui doit être affichée. Pour cela on applique le signal d'affichage de consigne SAW à l'élément de correction 32; celui-ci calcule la position d'affichage de consigne, corrigée (SAwK) de l'installation d'affichage 26 à partir de la valeur d'affichage de consigne SAW et un paramètre de correction (K-Par) fourni par l'unité de saisie 34 et l'unité de recherche 36. Celui-ci agit direc- tement par l'élément de correction 32 sur le signal 3( d'affichage de consigne SAW pour fournir au mécanisme de me- sure 14 le signal d'affichage de consigne, corrigé SAWK. Le procédé selon l'invention permet de manière simple de tenir compte de la relation non linéaire entre la déviation (a) et la position d'affichage de l'installation d'affichage 26 par rapport à la graduation 20. Ainsi, suivant la grandeur effective de la valeur d'affichage de consigne SAW, on peut avoir une valeur de correction (K) définie de manière exacte. En d'autres termes, cela signifie que pour des valeurs d'affichage de consigne SAW, d'amplitude diffé- rente, on a des valeurs de correction différentes K et cel- les-ci découlent directement de la déviation (a) définie de manière exacte. Le procédé selon l'invention permet un affi- chage précis dans toute la plage d'affichage de l'appareil de mesure 10, indépendamment de la position du mécanisme de me- sure 14 ou de son axe de rotation 16 et de la position de la graduation 20 par rapport à son centre 22. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Procédé d'affichage d'une grandeur physique sur un appa- reil de mesure, cet appareil de mesure comportant un méca- nisme de mesure mettant une installation d'affichage dans sa position d'affichage, ainsi qu'un cadran analogique, lisible, caractérisé en ce qu' on détermine la déviation (a) de fabrication de la position du mécanisme de mesure (14) et du cadran (18) et à partir de cette déviation (a) on détermine une fonction de correction 1( (K) à l'aide de laquelle, on compense un signal d'affichage de consigne (SAw), correspondant à la grandeur physique mesu- rée (S) et qui commande le mécanisme de mesure (14). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal d'affichage de consigne (SAw) est combiné à une va- leur de correction (K) pour donner un signal d'affichage de consigne corrigé (SAWK) pour commander le mécanisme de mesure (14). 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu' on influence la valeur de correction (K) à partir d'un signal de position (MW) du mécanisme de mesure (14) et d'un signal de position (ZD) du cadran (18). 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, 3( caractérisé en ce qu' on obtient la valeur de correction (K) comme fonction non li- néaire du signal d'affichage de consigne (SAw), le signal correspondant à la distance (a) servant de paramètre. 5 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu' on détermine des valeurs de correction (K), différentes pour des signaux d'affichage de consigne (SAw) différents.