Brevet FR2863816A1 — publié le 20050617

L'invention concerne un électrificateur de clôture électrique. L'efficacité d'une clôture électrique dépend du niveau d'envahissement de la clôture par les végétaux. Plus le nombre de végétaux touchant la clôture est élevé, plus la résistance électrique au x bornes de sortie de l'électrificateur de clôture est faible. Lorsque cette résistance électrique est élevée (absence de végétaux touchant la clôture), si un animal touche la clôture, il reçoit la majeure partie de l'énergie de l'impulsion de dissuasion appliquée à la clôture, et il en perçoit nettement l'effet dissuasif. Au contraire, lorsque la résistance électrique est faible (présence de nombreux végétaux touchant la clôture) l'énergie de l'impulsion de dissuasion se répartit entre les végétaux et l'animal, qui n'en reçoit plus qu'une partie, et le caractère dissuasif en est nettement moins perçu. La résistance électrique vue aux bornes de sortie de 15 l'électrificateur est donc un paramètre qu'il importe de connaître pour optimiser le fonctionnement de l'électrificateur. Le brevet FR 2 640 845 décrit un électrificateur de clôture comportant un circuit de mesure du degré d'isolement de la clôture installé au secondaire du transformateur de sortie de l'électrificateur. Cette disposition présente l'inconvénient de prélever une part significative de l'énergie de l'impulsion pour alimenter le circuit de mesure. En outre, si l'électrificateur est muni d'un système d'alarme pour avertir de l'inefficacité de la clôture en raison de l'envahissement par les végétaux, ce système d'alarme ne peut être alimenté au secondaire du transformateur de sortie du fait de la très haute tension y régnant, et il faut prévoir une transmission d'informations, isolée électriquement, entre le secondaire du transformateur de sortie et le système d'alarme, comme dans le brevet FR 2 711 885. Le document EP 0 374 055 décrit une électrificateur de clôture dans lequel le degré d'isolement de la clôture est mesuré au moyen de la tension au point milieu d'un diviseur de tension monté en parallèle sur le primaire du transformateur de sortie: la durée de la première alternance de cette tension est représentative du degré d'isolement de la clôture. Le document WO 95/18520 décrit un électrificateur de clôture comportant deux condensateurs de stockage reliés chacun à un enroulement primaire. En parallèle sur les condensateurs de stockage sont montés des circuits diviseurs de tension fournissant respectivement au microcontrôleur de commande de l'électrificateur des signaux représentatifs d'une charge de sortie élevée et d'une charge de sortie faible. A partir de ces signaux, le microcontrôleur commande, si nécessaire, la décharge du second condensateur après la décharge du premier condensateur. L'inconvénient de cet électrificateur est sa complexité, car il comprend des circuits séparés d'une part pour la décharge des condensateurs, d'autre part pour la détection des charges de sortie. Le document WO 03/55284 décrit un électrificateur de clôture mesurant la tension de la clôture au primaire du transform ateur de sortie. Pour effectuer la mesure sur la première alternance, un filtre LC est utilisé, ce qui entraîne un coût sensible. Lorsque la durée de la première alternance est mesurée, le fait de ramener le tension sur un microcontrôleur impose de dispose r d'un 25 microcontrôleur onéreux. Un but de la présente invention est de proposer un électrificateur à circuit de commande qui peut être un microcontrôleur, comportant au primaire du transformateur de sortie un circuit simple de mesure de la résistance électrique de clôture. Un autre but de la présente invention est de proposer un électrificateur à circuit de commande qui peut être un microcontrôleur, utilisant pour la mesure de la résistance électrique de clôture un paramètre simple et facile à mesurer. Un autre but encore de la présente invention est de proposer un procédé de mesure d'un paramètre représentatif de la résistance électrique d'une clôture. L'invention a pour objet un procédé de mesure d'un paramètre représentatif de la résistance électrique d'une clôture électrique à laquelle un électrificateur délivre des impulsions de tension par l'intermédiaire d'un transformateur de sortie, au moyen de la mesure d'une tension ramenée au primaire du transformateur de sortie pendant lesdites impulsions de tension, caractérisé en ce que ledit paramètre est la deuxième alternance de ladite tension ramenée au primaire. Selon une caractéristique, le paramètre mesuré est l'amplitude de la deuxième alternance de la tension ramenée au primaire L'invention a aussi pour objet un électrificateur de clôture pour la mise en oeuvre du procédé précité, comprenant: une alimentation, un transformateur de charge, au moins un condensateur de stockage, un transformateur de sortie et un circuit de commande qui peut être un microcontrôleur; chaque condensateur de stockage étant monté en série avec le primaire du transformateur de sortie, un thyristor étant monté en parallèle sur le circuit série formé par un condensateur de stockage et le primaire du transformateur de sortie pour as surer la décharge, sous le contrôle du circuit de commande qui peut être un microcontrôleur, du condensateur de stockage dans le primaire du transformateur de sortie; de façon à délivrer au secondaire du transformateur de sortie une impulsion de tension appliquée à la clôture, caractérisé en ce qu'il comporte: - un circuit de mesure d'un paramètre représentatif de la résistance 5 électrique de la clôture; - entre le primaire du transformateur de sortie et le circuit de mesure, un composant semi-conducteur dont le sens de conduction assure de ne transmettre en premier au circuit de mesure que la deuxième alternance de la tension au primaire. Selon d'autres caractéristiques: - le paramètre représentatif de la résistance électrique de la clôture est l'amplitude de la deuxième alternance de la tension au primaire; - en parallèle sur le primaire du transformateur de sortie, est disposé un diviseur de tension dont le point milieu est à une tension proportionnelle à la tension aux bornes du primaire du transformateur de sortie, le composant semi-conducteur étant monté entre le point milieu et le circuit de mesure; - entre d'une part le point commun au composant semi- conducteur et au circuit de mesure et d'autre part la masse, est monté un condensateur pour stocker la valeur maximale de la tension audit point milieu; - entre ledit point milieu et la masse est monté un condensateur de filtrage des parasites; - le circuit de mesure est relié à un afficheur, pour afficher la 25 valeur d'une grandeur caractéristique soi t de l'état de la clôture, soit de l'impulsion appliquée à la clôture; - le composant semi- conducteur est une diode; dont l'anode est reliée audit point milieu et la cathode au circuit de mesure; - le composant semi-conducteur est un transistor, dont la base est reliée au point milieu, l'émetteur au circuit de mesure, et le collecteur à l'alimentation; - le circuit de mesure est intégré au microcontrôleur; - l'alimentation est constituée par une tension de secteur, un accumulateur, ou une pile éventuel lement alimentée par un panneau solaire en parallèle. D'autres caractéristiques ressortent de la description qui suit faite avec référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un électrificateur de clôture de l'art antérieur; - la figure 2 représente la forme de l'impulsion de sortie au secondaire du transformateur de sortie de l'électrificateur de la figure 1; - la figure 3 représente la forme de l'impulsion au primaire du transformateur de sortie, correspondant à l'impulsion de sortie de la figure 2; - la figure 4 représente un exemple de réalisation du circuit de mesure du paramètre représentatif de la résistance électrique de la clôture de l'électrificateur de la figure 1; - la figure 5 représente un autre exemple de réalisation du circuit de mesure du paramètre représentatif de la résistance électrique de la clôture de l'électrificateur de la figure 1. La figure 1 représente le schéma électrique simplifié d'un électrificateur de clôture décrit dans le document FR 2 787 964. Dans ce schéma, une alimentation 1, qui peut être une tension de secteur, un accumulateur, ou une pile éventuellement alimentée par un panneau solaire en parallèle, alimente un transformateur de charge 2 et un circuit de commande qui peut être un microcontrôleur 3. Le transformateur de 2863816 6 charge 2 alimente, par l'intermédiaire de diodes 4, 5, deux condensateurs de stockage 6, 7 montés en parallèle. Le nombre des condensateurs n'est pas limité à deux, mais peut être de un ou plusieurs. Le primaire 9 du transformateur de sortie 10 est monté entre le 5 point commun respectif 8 aux deux condensateurs 6, 7 et la masse 11 du circuit. Un thyristor 12, 13 respectivement est monté entre d'une part le point commun respectif à une diode 4, 5 et à un condensateur de stockage 6, 7, et d'autre part la masse 11. Chacun des thyristors 12, 13 est ainsi monté en parallèle sur un condensateur 6, 7 et le primaire 9 du transformateur de sortie. Les thyristors 12, 13 sont commandés par le circuit de commande qui peut être un microcontrôleur 3. Le secondaire 14 du transformateur de sortie 10 est relié d'une part en 15 à la clôture électrique, d'autre part en 16 à la terre. Le fonctionnement de cet électrificateur est bien connu. Le transformateur de charge 2, charge les co ndensateurs 6, 7 à une tension de quelques centaines de volts, par exemple 600V. Sur commande du circuit de commande qui peut être un micro contrôleur 3, un thyristor 12 ou 13 est rendu conducteur avec une période de l'ordre de la seconde, mais qui peut être de plusieurs secondes. Lorsqu'un thyristor est rendu conducteur, par exemple 12, le condensateur correspondant, 6 dans ce cas, se décharge à travers le thyristor 12 et le primaire 9 du transformateur de sortie 10. Cette décharge engendre au secondaire 14 du transformateur de sortie 10 une impulsion dont l'amplitude est de quelques kilovolts, par exemple 6 à 10 kV. Cette impulsion, appliquée à la clôture électrique, est ressentie par un animal qui touche la clôture comme ayant un effet dissuasif. 7 2863816 Dans l'exemple de la figure 1, le circuit de commande qui peut être un microcontrôleur 3 peut être programmé pour déclencher la conduction d'un thyristor 12, puis après un délai permettant au transformateur de sortie de revenir à son état initial, la conduction du thyristor 13, de façon à délivrer à la clôture deux impulsions successives perçues par l'animal comme une seule impulsion d'énergie double. La figure 2 donne une représentation typique de la tension S existant entre les bornes 15 et 16 du secondaire 14 du transformateur de sortie 10 lors de la décharge d'un condensateur 6 ou 7. En l'absence de végétaux, l'impulsion présente une tension maximale S1 (courbe en trait plein), puis une inversion de la tension jusqu'à un minimum S2, puis une oscillation amortie vers zéro. En présence de végétaux touchant la clôture, la résistance électrique vue du secondaire 14 est plus faible qu'en l'absence de végétaux, et l'impulsion présente sensiblement la même allure, mais en général à échelle réduite. La tension maximale S3 (courbe en pointillés) est plus faible que S1, le point de passage par zéro est plus précoce, et la tension minimale S4 est d'amplitude moindre que S2. La mesure de la tension maximale S1 ou S3 permet de déduire la valeur de la résistance électrique vue du secondaire et d'estimer le degré d'isolement de la clôture. Cependant, comme décrit ci-dessus, la mesure faite au secondaire du transformateur de sortie 10 est consommatrice d'énergie. La figure 3 représente la tension E existant, aux mêmes instants que sur la figure 2, aux bornes du primaire 9 du transformateur de sortie 10, mesurée entre les points 11 et 8 et correspondant à la tension S au secondaire 14. Tant que les thyristors 12 et 13 sont bloqués, la tension E au point 8 est pratiquement nulle. Lorsque le circuit de commande qui peut être un microcontrôleur 3 rend conducteur un thyristor, 12 par exemple, la tension au point 8 (figure 1) chute brutalement et passe, sur la figure 3 du point 17 au point 18. Le condensateur 6 se décharge alors à travers le thyristor 12 et le primaire 9 du transformateur de sortie, et la tension E remonte progressivement du point 18 à la valeur zéro. Pendant cette phase de remontée vers zéro, de l'énergie est emmagasinée sous forme magnétique dans le transformateur de sortie 10. Puis elle est restituée (grâce à une diode non représentée montée entre la masse et le point commun des diodes 4 et 5) et la tension E monte jusqu'à un maximum avant de redescendre vers zéro. La résistance électrique vue du secondaire 14 du transformateur de sortie 10, ramenée au primaire 9, dépend de l'envahissement de la clôture par les végétaux. En l'absence de végétaux (courbe en trait plein) la tension remonte jusqu'au maximum El. En présence de végétaux, (courbe en pointillés) 15 la tension remonte jusqu'au maximum E2 inférieur à E1. Au primaire 9 du transformateur de sortie 10, la valeur du maximum de la tension E est donc représentative de la résistance électrique de la clôture. L'amplitude du maximum de la tension E au primaire, pendant l'alternance positive de la tension E, est utilisée comme paramètre représentatif de la résistance électrique de la clôture. Pour prendre en compte ce paramètre, un circuit complémentaire est inséré dans le schéma de la figure 1. Sur les figures 4 et 5 en parallèle sur le primaire 9 du transformateur de sortie 10, entre le point 8 et la masse 11, est monté un 25 diviseur de tension constitué de deux résistances 19 et 20. La tension au point milieu 21 du diviseur de tension est proportionnelle à la tension E aux bornes du primaire 9 du transformateur de sortie. Entre le point milieu 21 et la masse 11 est 9 2863816 monté un condensateur 22 de filtrage des parasites pouvant exister sur la tension E. Par ailleurs, le point milieu 21 du diviseur de tension est relié indirectement par l'intermédiaire d'un composant semi-conducteur à un circuit de mesure 25 alimenté à partir de l'alimentation 1. Ce circuit de mesure 25 est relié soit à un afficheur 26 qui est de préférence un afficheur numérique à cristaux liquides ou à diodes électroluminescentes, par exemple, soit à un circuit de commande qui peut être un microcontrôleur pour faire varier un paramètre de fonctionnement de l'électrificateur, par exemple la tension, l'énergie de l'impulsion, l'écart entre les impulsions ou les sous-impulsions. Dans le cas de la figure 4, entre le point milieu 21 du diviseur de tension et le circuit de mesure 25, le composant semi-conducteur est une diode 23 dont l'anode est reliée au point milieu 21 et la cathode au circuit de mesure 25. Cette diode transmet en premier seulement la deuxième alternance de la tension au point 21 dans l'exemple décrit l'alternance positive, ainsi que les alternances ultérieures de même parité. Un condensateur 24 est monté entre d'une part le point commun à la diode 23 et au circuit de mesure 25, et d'autre part la masse 11, pour stocker la valeur maximale de la tension au point 21, qui est une image de la tension E aux bornes du primaire 9 du transformateur de sortie. Le circuit de mesure 25 mesure la tension stockée sur le condensateur 24 et en déduit soit une grandeur caractéristique de l'état de la clôiture, par exemple le degré d'isolement de la clôture, ou la valeur de la résistance électrique de la clôture, soit une grandeur caractéristique de l'impulsion appliquée à la clôture, par exemple la valeur de la tension appliquée à la clôture, soit tout autre paramètre. La valeur correspondante est affichée par l'afficheur 26. 2863816 Dans le cas de la figure 5, entre le point milieu 21 du diviseur de tension et le circuit de mesure 25, le composant semi-conducteur est un transistor 27. La base du transistor 27 est reliée au point milieu 21, l'émetteur au circuit de mesure 25 et le collecteur à l'alimentation 1. La liaison base-émetteur du transistor 27 joue le rôle de la diode 23 de la figure 4 pour transmettre en premier seulement la deuxième alternance de la tension au point milieu 21, dans l'exemple décrit l'alternance positive, ainsi que les alternances ultérieures de même parité. Le courant de charge du condensateur 24 est prélevé sur l'alimentation générale 1. Une résistance non représentée est montée en parallèle sur le condensateur 24 pour assurer la décharge du condensateur 24 entre les mesures. Les valeurs des résistances 19 et 20 du diviseur de tension sont choisies élevées pour que l'énergie qu'elles prélèvent lors de la décharge du condensateur 6 soit minime. Dans l'exemple de réalisation de la figure 5, le courant de base du transistor 27 est très faible, ce qui permet d'augmenter encore les valeurs des résistances 19 et 20, l'énergie prélevée sur la décharge du condensateur 6 étant dans ce cas insignifiante. Le circuit de mesure 25 peut comporter un circuit intégré électronique micro-programmé, de type microcontrôleur. Le logiciel stocké dans ce cas dans la mémoire de programme ordonne la lecture de la tension aux bornes du condensateur 24 et en déduit une grandeur caractéristique de l'impulsion appliquée à la clôture, par exemple la valeur de la tension de l'impulsion appliquée à la clôture, ou l'énergie de sortie, ou bien une grandeur caractéristique de l'état de la clôture, par exemple la valeur de la résistance électrique de la clôture, ou le degré d'isolement de la clôture, ou tout autre paramètre. Il ordonne l'affichage 11 2863816 de la grandeur mesurée et, par une liaison non représentée, la transmet au microcontrôleur 3. Le circuit de mesure peut être intégré au microcontrôleur 3. Selon l'invention, le procédé de mesure ne retient que la deuxième alternance de la tension ramenée au primaire, et non la première alternance, ce qui impose le sens de conduction du composant semiconducteur 23, 27. Dans cette deuxième alternance, le paramètre mesuré peut être la durée, l'amplitude, ou l'énergie, de l'alternance, ou toute grandeur équivalente à une caractéristique de l'impulsion ou de l'état de la clôture. Les exemples de réalisation décrits ne sont pas limitatifs et l'invention couvre leurs équivalents techniques. En particulier, le nombre de condensateurs de stockage n'est pas limité à deux, il peut être de un ou plusieurs. De même, le diviseur de tension peut être à résistances ou à capacitances. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure d'un paramètre représentatif de la résistance électrique d'une clôture électrique à laquelle un électrificateur délivre des impulsions de tension par l'intermédiaire d'un transformateur de sortie, au moyen de la mesure d'une tension ramenée au primaire du transformateur de sortie pendant lesdite s impulsions de tension, caractérisé en ce que ledit paramètre est la deuxième alternance de ladite tension ramenée au prim aire. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre mesuré est l'amplitude de la deuxième alternance de la tension ramenée au primaire. 3. Electrificateur de clôture pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant: une alimentation (1) un transformateur de charge (2), au moins un condensateur (6) de stockage, un transformateur de sortie (10) et un circuit de commande qui peut être un microcontrôleur (3) ; chaque condensateur de stockage (6, 7) étant monté en série avec le primaire (9) du transformateur de sortie (10), un thyristor (12, 13) étant monté en parallèle sur le circuit série formé par un condensateur de stockage (6, 7) et le primaire (9) du transformateur de sortie (10) pour assurer la décharge, sous le contrôle du circuit de commande qui peut être un microcontrôleur (3), du condensateur de stockage (6, 7) dans le primaire (9) du transformateur de sortie (10) ; de façon à délivrer au secondaire (14) du transformateur de sortie (10) une impulsion de tension appliquée à la clôture, caractérisé en ce qu'il comporte: - un circuit de mesure (25) d'un paramètre représentatif de la résistance électrique de la clôture; 2863816 13 - entre le primaire du transformateur de sortie (10) et le circuit de mesure (25), un composant semi-conducteur (23, 27) dont le sens de conduction assure de ne transmettre en premier au circuit de mesure (25) que la deuxième alternance de la tension au primaire. 4. Electrificateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le paramètre représentatif de la résistance électrique de la clôture est l'amplitude de la deuxième alternance de la tension au primaire. 5. Electrificateur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte en parallèle sur le primaire (9) du transformateur de sortie (10), un diviseur de tension dont le point milieu (21) est à une tension proportionnelle à la tension aux bornes du primaire (9) du transformateur de sortie (10), le composant semi-conducteur (23, 27) étant monté entre le point milieu (21) et le circuit de mesure (25). 6. Electrificateur de clôture selon la revendication 5, caractérisé en ce que, entre d'une part le point commun au composant semi-conducteur (23, 27) et au circuit de mesure (25) et d'autre part la masse (11), est monté un condensateur (24) pour stocker la valeur maximale de la tension audit point milieu (21). 7. Electrificateur de clôture selon la revendication 5, caractérisé en 20 ce que, entre ledit point milieu (21) et la masse (11) est monté un condensateur (22) de filtrage des parasites. 8. Electrificateur de clôture selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le circuit de mesure (25) est relié à un afficheur (26), pour afficher la valeur d'une grandeur caractéristique soit de l'état de la clôture, soit de l'impulsion appliquée à la clôture. 9. Electrificateur de clôture selon la revendication 5, caractérisé en ce que le composant semi-conducteur est une diode (23), dont l'anode est reliée au point milieu (21) et la cathode au circuit de mesure (25). 2863816 14 10. Electrificateur de clôture selon la revendication 5, caractérisé en ce que le composant semi -conducteur est un transistor (27), dont la base est reliée au point milieu (21), l'émetteur au circuit de mesure (25), et le collecteur à l'alimentation (1). 11. Electrificateur de clôture selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit de mesure (25) est intégré au microcontrôleur (3). 12. Electrificateur de clôture selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'alimentation (1) est constituée par une tension de secteur, un accumulateur ou une pile, éventuellement alimentée par un panneau solaire en parallèle.