FR 2107972 A1 19720512 FR 7134038 A 19710922 71 34038 i 2107972 L*inventxon concerne "au pi'océdé pour mesurer la période de signaux électriques dépassant un certain niveau, ajustable, avec des amplitudes de signal affectées de fluctuations statistique^, ainsi qu'un dispositif convenant à 5 la mise en oeuvre du procédé. De tels dispositifs sont utilisés partout où l'on a besoin de déterminer avec une grande précision la période de signaux électriques, et où cependant le signal u-tile est affecté de fluctuations statistiques de 1*amplitude» 10 Ces fluctuations peuvent résulter des caractéristiques propres du système ou être provoquées par exemple par des perturbations. On a besoin en particulier de tels dispositifs de mesure, dans les systèmes radar à effet Doppler. Ci-dessous on explique une telle application dans le cas d'une sonde de mesure d'écoule-15 ment au moyen d'un rayon laser et de l'effet Doppler. Dans le domaine à étudier d'un champ d'écoulement, où l'on trouve des particules diffusantes, on focalise le rayon lumineux d'un laser à émission continue. La lumière laser diffusée par les particules en mouvement dans le 20 champ d'écoulement subit alors tua décalage de la fréquence,par effet Doppler. Pour mesurer ce décalage de fréquence, au moyen de miroirs on facalise un rayon de lumière diffusée et un rayon de lumière non diffusée sur un photodétecteur commun, et l'on obtient alors un signal de.mélange (signal hétérodyne,) 25 dont la fréquence est égale à la différence des fréquences des deux; rayons, fréquence basse par conséquent, qu'il est possible de traiter avec des moyens électroniques. Selon la vitesse de l'écoulement, la fréquence du signal hétérodyne se situe dans le domaine des kHz ou des MHz. Des renseignements plus com-j>0 plets et des exemples de réalisation sont exposés par exemple dans le IEEE Journal of Quantum Elèctronics, 1966, 260 à 266. Pour le traitement du signal hétérodyne (ou de battement) on utilise en général des analyseurs de fréquences (voir réf. indiquée ci-dessus). Les analyseurs de ^5 fréquences ne peuvent cependant plus fonctionner correctement lorsque les fréquences obtenues par effet Doppler sont soumises à de fortes fluctuations, ce qui est le cas, le plus souvent, dans la pratique. La mesure peut aussi être faussée par des parasites superposés au signal Doppler. 71 34038 2107972 L'objet de la présente invention est de remédier aux défauts et aux insuffisances des systèmes connus, et d'indiquer une méthode pour mesurer la période de signaux électriques affectés de fluctuations statistiques de l'amplitude et/ou de fluctuations de la fréquence. l'objet de l'invention est en outre de proposer un dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode» La méthode prévue pour résoudre le problème précité est caractérisée selon l'invention en ce qu'au passage par la valeur zéro du signal d'entrée, et si au cours de la demi-période qui précède ce passage par zéro l'amplitude du signal d'entrée a dépassé un niveau déterminé, on élabore à partir du signal d'entrée un signal de marquage du temps, ce qui donne le nombre des périodes du signal d'entrée qui ont dépassé le niveau précité, et qu'à partir du signal d'entrée on élabore un signal de commande qui indique la durée total des périodes du signal d'entrée qui ont dépassé le niveau précité. Dans une première variante de l'invention, le signal de marquage du temps pour la détermination de sa période est appliqué à un dispositif de mesure de la période, et le signal de commande est appliqué à l'entrée auxiliaire du compteur du dispositif de mesure de la période, et ce signal de commande enclenche alors le compteur ou le met à zéro,selon son niveau logique. Une deuxième variante de la méthode prévoit de déterminer la période moyenne, sur un nombre de périodes du signal d'entrée prédéterminé au moyen d'un compteur à présélection, ceci à partir du signal de commande et à l'aide du signal de marquage du temps. Le dispositif prévu pour la mise en oeuvre de la méthode précitée est caractérisé, selon l'invention, en ce qu'un premier moyen est prévu pour l'élaboration du signal de marquage du temps et qu'un deuxième moyen est prévu pour l'élaboration du signal de commande, à partir du signal d'entrée. Selon l^invention, le dispositif présenté doit être utilisé conjointement avec un dispositif de mesure de la fréquence ou de la période, dans une sonde d'écoulement Laser-Doppler, où lors du traitement du signal Doppler on ne détermine la fréquence ou la période que pour les signaux dont 71 34038 3 2107972 l'amplitude dépasse un certain niveau déterminé ajustable., L'invention est décrite ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins. Tous les détails qui ne sont pas nécessaires pour la 5 compréhension directe de l'invention ont été omis dans les dessins. Les éléments homologues sont affectés de chiffres repères identiques dans les différentes figures0 Ces figures représentent respectivement : 10 Fig0 1 un schéma symbolique du dis positif de mesure selon l'invention ; Fig. 2 une représentation plus détaillée de la partie entrée du dispositif de mesure selon la figure 1, composée des comparateurs 1 et 2 ainsi que du circuit 15 de logique ; Fig. 3 un diagramme des impulsions en fonction du temps, pour expliquer le fonctionnement du montage selon la figure 2 ; Fig. 4- \in dispositif de mesure pour 20 les fréquences qui varient en fonction du temps ; Fig. 5 ub. diagramme des impulsions en fonction du temps, pour expliquer le fonctionnement du montage selon la figure 4- ; Fig. 6 un exemple d'application du 25 dispositif de mesure selon la figure 1, conjointement avec une sonde d'écoulement Laser-Doppler ; Figo 7 représentation graphique pour expliquer le fonctionnement du dispositif représenté dans la figure 6o 30 On va maintenant décrire la méthode pour la mesure de la période de signaux électriques dont l'amplitude est affectée de fluctuations statistiques, à l'aide du schéma fonctionnel de la figure 1» La structure et le fonctionnement des différents composants font suite à cette 55 description» Le signal d'entrée TJ-g est appliqué à deux comparateurs 1 et 2. Le signal de sortie du comparateur 1 change d'état chaque fois que le signal d'entrée passe d'un cCté à l'autre de la valeur zéro. Le signal de sortie 71 34038 4 2107972 du comparateur 2 change d'état chaque fois que le signal d'entrée U-g passe au-dessus ou en dessous d'un niveau déterminé (UQ). Un circuit de logique 3 raccordé aux deux comparateurs trie les signaux dont les amplitudes dépassent le niveau UQ ajusté pour le comparateur 2 et les transmet, sous la forme d'impulsions repères de l'instant du passage par zéro, à l'entrée E^ d'un dispositif de mesure de la durée de la pério> de 4- monté à la suite de ce circuit. Le circuit de logique a pour ob$et, par ailleurs, au moyen d'un signal de commande é— gaiement élaboré à partir du signal d'entrée, soit de stopper le traitement de la valeur de mesure dans le dispositif de mesure de la période 4-, soit de permettre ce traitement, selon que le signal d'entrée est au-dessous ou au-dessus du niveau ajusté» Comme dans la plupart des cas, on s'intéresse non à la période mais à la fréquence du signal d'entrée, on peut encore raccorder à la sortie du dispositif de mesure de la période, un appareil calculateur pour la conversion de la période en fréquence» moyen du signal de commande fourni par le circuit de logique 3 associé aux signaux repères de l'instant de passage par zéro, mentionnés plus haut (signaux de marquage du temps), on peut déterminer la valeur moyenne de la période des signaux d'entrée qui dépassent le niveau ajusté pour le comparateur 2.» Dans la figure 2 on a représenté les comparateurs 1 et 2 et, en détail , le circuit de logique 3» On n'a pas représenté avec tous leurs détails les composants connus de la technique numérique tels que les comparateurs, les déclencheurs de Scbmitt, les univibrâteurs, etc., car ceux-ci doivent être considérés comme faisant partie de l'état actuel de la technique. Le signal d'entrée U-g arrive directement sur les entrées des deux comparateurs 1 et 2. L'entrée de comparaison du comparateur 1 est reliée à la masse, celle du comparateur 2 est reliée à une source de tension 6, qui de préférence peut être réalisée ajustable. La sortie du comparateur 1 est reliée à l'entrée d'un premier déclencheur de Schmitt 7» celle du comparateur 2 à l'entrée d'un deuxième déclencheur de Schmitt 8. Le déclencheur de Schmitt 7 possède Ainsi qu'on le montrera plus loin, au La sortie Ar, du déclencheur de Schmitt 71 34038 5 2107972 7 est reliée à un premier univibrateur 9, la sortie X-, est reliée à un deuxième univibrateur 10o A la sortie Ag du déclencheur de Schmitt 8 est raccordé unrfcroisième univibrateur 11» La sortie A-^ de ce dernier est reliée à la ^ première entrée Ë"1 ? d'une porte ET 12. Par 1* intermédiaire des interrupteurs et Sg , les deux autres entrées E-j? et Ër12 sont reliées à une source de tension 13, qui fournit me tension correspondant au "1K logique du système» J!a sortie A^p de la porte ET 12 et la sortie A^ du premier 10 univibrateur 9 sont reliées respectivement à l'entrée S et à l'entrée R d'une bascule bistable 14 à deux entrées» La sortie est reliée à la pre mière entrée E-^ d'une première porte ET 15, la sortie A^ à la première entrée E-^g d'une deuxième porte ET 16 . Les 15 deuxièmes entrées et Ê-^ des portes ET 15 et 16 sont connectées en parallèle et reliées à la sortie A-^q du deuxième univibrateur 10. La sortie A-^ de la première porte ET 15 est reliée à l'entrée R d'une deuxième bascule bistable 17 à deux entrées, tandis que la sortie A^g de la deuxième porte 20 ET 16 est reliée à l'entrée S de la bascule bistable 17. Dans le montage selon la figure 2, un compteur à présélection 18 est relié en outre à la sortie A^g de la àeuxième porteET 16. Au moyen de l'interrupteur Sg mentionné plus haut, la sortie A^g de ce compteur peut être reliée à la troisième 25 entrée E*-^, àe la P°rte E® 12. On va expliquer ci-dessous le fonctionnement du montage selon la figure 2, à l'aide du diagramme des impulsions en fonction du temps, de la figure 3« Pour obtenir un mode de désignation clair, les tensions de sortie des dif-30 férents blocs composants ont été désignées selon le schéma suivant : Tension de sortie d'un bloc niw : TJ^ Négation, ou signal complémentaire: ïï^ L'explication du traitement du signal ^ commence au début de la période T dm signal d'entrée IL-, o n iii Admettons que 1 'interrupteur S-^ est fermé, et que le commutateur S2 est sur la position " " , c'est-à-dire que la source de tension 13 est reliée à la deuxième et à la 71 34038 2107972 troisième entrées de la porte ET 12» Les deux bascules bis-tables à deux entrées 14 et 17 sont dans leur position de repos- Les tensions U^, ÏÏr,, et sont présentes , indépendamment du fait que le signal d'entrée est plus grand mu ^ plus petit que le niveau de discrimination UQ qui a été choisi - cette observation n'est évidemment pas correcte s'il n'y a pas de signal sur l'entrée. Sitôt que le signal d'entrée U-g dépasse le niveau UQ, apparaît la première impulsion U-q. Cette impulsion passe par la porte ET 12, car toutes les tensions 10 sont maintenant présentes à l'entrée de celle-ci, et arme la bascule bistable à deux entrées 14. Dans la figure 3 cette action est représentée par une flèche. Au prochain passage négatif par la valeur séro, du signal d'entrée UE c'est l'impulsion U^q qui est engendrée, et qui arrive soir la deuxième 15 entrée 5^6 de la deuxième porte ET 16. La condition ET se trouve ainsi satisfaite sur cette porte ET, et l'impulsion Uio passe sous la forme de "première" impulsion U-^g . Cette impulsion U^g arme en même temps la bascule bistable 17. Au cours de la période suivante 20 (passage positif suivant par zéro du signal d'entrée), l'impulsion remet la bascule bistable 14 dans sa position initiale0 On rétablit ainsi les conditions initiales pour la période suivante Tn+1 . Au cours des périodes suivantes, où le 25 signal d'entrée Ug dépasse le niveau Uq , le processus que nous venons de décrire se répète0 La "dernière" impulsion U-^ (qui n'apparaît, comme on le sait, que si le signal d'entrée dépasse le niveau Uq) arme la bascule bistable 14, et à la sortie A-^g de 30 la deuxième porte ET 16 apparaît la "dernière" impulsion U^g . La bascule bistable 14 est remise dans son état initial par l'impulsion . Comme il n'apparaît plus ensuite d'autre impulsion U^, pour l'impulsion U-^ suivante la conditièn ET se trouve satisfaite sur la porte ET 15. L'impulsion U-^q passe 35 donc et apparaît sur la sortie A^ de la porte ET 15 sous la forme d'une impulsion U-^ et remet la bascule bistable 17 dans son état initiale Les impulsions de sortie U-^g et U^y véhiculent l'information désirée : le nombre des impulsions U^g 71 34038 7 2107972 indique le nombre des périodes du signal d'entrée U-g qui ont dépassé le niveau de discrimination Uq, la durée de l'impulsion U^y correspond à la durée totale de ce nombre de périodes. La position des impulsions U^g et du flanc de retombée de l'impulsion U-jj-;, permet en plus de déterminer la durée individuelle des périodes» Le montage décrit ci-dessus, considéré en soi, ne constitue pas un dispositif autonome pour la mesure de la période ou de la fréquence de signaux, dont les amplitudes sont soumises à des fluctuations statistiques» On n'obtient xm tel dispositif que si l'on associe ce montage à un dispositif de mesure de la fréquence ou de la période. Ceci va être décrit ci-dessous« Sur la figure 4- on a représenté un montage pour la mesure de fréquences en temps vrai» On n' a pas représenté ici en détail les blocs composants connus de la technique numérique, tels que par exemple les bascules bistables à une entrée, les portes ET etc., car ils doivent être considérés comme faisant partie du niveau actuel de la technique. Dans le cas présent c'èst la suite des impulsions U^g, à la sortie de la porte ET 16 de la figure 2 qui sert de signal d'entrée. Cejrte suite d'impulsions arrive sur l'entrée d'un compteur binaire à ceux éléments Z. Ce compteur se compose de deux bascules bistables à une entrée 19 et 20 montées en série. Il s'agit de bascules bistables à commande symétrique (par exemple Texas Instruments type SN 74-70). L'entrée de la première bascule 19 constitue l'entrée du compteur binaire, la sortie A^ est reliée d'une part à l'entrée de la deuxième bascule 20 à une entrée, d'autre part à la première entrée E21 d'une première porte ET 21» La sortie de la première bascule 19 est reliée à la première entrée E22 d'une porte ET 22 et à la première entrée E2^ d'une troisième porte ET 23. ^a sortie A2q de la deuxième bascule 20 est reliée à la deuxième entrée E2^ de la première porte ET 21 et à la deuxième entrée E^ de la deuxième porte ET 22. La deuxième entrée Eg^ de la troisième porte ET 23 est connectée à la sortie A^q de la deuxième bascule bistable 20 à une entrée» 71 34038 8 2107972 L'intégrateur I se compose essentiellement d'un amplificateur opérationnel 24, dnnt la sortie est reliée à son entrée inverse et dont l'entrée directe est réunie d'une part à un condensateur relié à la masse C-^ et d'autre part, au moyen d'un interrupteur commandé par la première porte ET 21, à une source de courant constant 25» Un autre interrupteur commandé par la troisième porte ET 23 sert à court-circuiter le condensateur C-^ . Par l'intermédiaire d'un autre interrupteur commandé par la deuxième porte ET 22, la sortie de l'intégrateur I est reliée à un circuit d'échantillonnage et de mémoire H (en anglais "sample-and-hold-circuit"). Le circuit mémoire H présente une structure analogue à celle de l'intégrateur I, il se compose donc d'un amplificateur opérationnel 26, avec sur son entrée directe un condensateur C2 relié à la masse et dont l'entrée inverse est reliée à la sortie de l'amplificateur 26. A la sortie du circuit mémoire H se trouve un. appareil calculateur R, qui agit en élaborateur de la valeur réciproque. Dans son premier étage, un amplificateur logarithmique 27, on élabore et on inverse le logarithme U^ « log U^ de la tension U^ qui apparaît à la sortie du circuit mémoire,, La tension-U^ et une tension constante U^ » log k sont combinées dans un additionneur 28, et la somme U^ - U^ » log k - log typ est appliquée à un montage "ANTILOG" 29° A la sortie du montage ANTILOG 29 apparaît alors une tension U^ qui est inversement proportionnelle (facteur de proportionnalité k) à la tension de sortie U^ du circuit mémoire H„ Un montage qui, à partir d'une grandeur d'entrée élabore une grandeur de sortie réciproque de la première, est par exemple le module Philbrick Nexus log-Kodul 4350 ou 4351c A l'aide du diagramme des impulsions en fonction du temps, de la figure 5, on va décrire le fonctionnement du montage représenté dans la figure 4. Pendant la période TQ l'interrupteur est ferméo La source à courant constant 25 charge le condensateur à une tension proportionnelle à la durée de la periode T^9 ^ cours de la période suivante Tn+^ c'est l'interrupteur qui se ferme et qui transfère la tension de sortie de l'intégrateur I dans le circuit mémoire H. Ensuite 71 34038 9 2107972 il faut redécharger le condensateur l'interrupteur se ferme, décharge le condensateur de l'intégrateur I et celui-ci est ainsi remis à zéro. Durant la période qui suit, se ferme de nouveau, etc0 On obtient ainsi toutes les quatre périodes une valeur de mesure à la 15 sortie du circuit mémoire, qui est alors transformée, ainsi qu'on l'a décrit plus haut, en une tension proportionnelle à la fréquence du signal d'entrée U^. . La commande des cycles de mesure est assurée par le signal d'entrée lui-même, de sorte que le trai-20 tement de la mesure et le signal à mesurer sont synchrones entre eux. La commande des cycles de mesure, c'est-à-dire la manoeuvre des interrupteurs S^, et est réalisée avec le circuit de logique dont la structure a déjà été décrite ci-dessus. Nous allons maintenant procéder à un examen un peu plus 25 approfondi de celui-cio Admettons que la première bascule bistable à une entrée 19, ainsi que la deuxième bascule 20, sont en position de repos. L'impulsion au début de la période amène la sortie A1Q dans l'état "1", et de ce fait la sortie A " 30 20 de la deuxième bascule 20 prend également l'état "l" 0 ^19 ^"20 se trouveirfr alors toutes deux dans l'état "0" 0 Le flanc positif suivant du signal U-^ provoque une modification des tensions de sortie et TJ-^g , faisant que A^ prend l'état "0" et A^g prend l'état "1" 0 Comme cependant 35 la deuxième bascule bistable 20, de même que la première "baacu-le 19, ne change d'état de sortie que sur des flancs d'impulsions positifs, lorsque la première bascule 19 saute de "1" à "0" l'état des sorties de la deuxième bascule 20 reste inchangée Ce n'est qu'à l'érrivée de la troisième impulsion, 71 34038 10 2107972 c'est-à-dire du signal de marquage du temps au début de la période ®n+2» qu'il se produit un changement d'état à la sortie de la deuxième bascule 20, faisant que la sortie AgQ prend l'état "O" et que la sortie Â^q prend l'état "l",, Ces 5 conditions ont été reportées dans le diagramme des impulsions en fonction du temps, de la figure 5° La fréquence de la suite d'impulsions est donc égale à la moitié, et celle de la suite d'impulsions UgQ au quart de la fréquence du signal U^- . Après 10 chaque groupe de quatre impulsions du signal les trois suites d'impulsions se retrouvent en phase, par exemple au début de la période Tn, de ,y|, de 3?n+g » etc« Ainsi qu'on l'a décrit plus haut, les sorties des deux bascules bistables 19 et 20 sont connectées à trois portes ET, 21, 22 et 23. La 15 première porte ET 21 reçoit les suites d'impulsions et ^q, la deuxième porte ET 22 reçoit les suites d'impulsions et U2q, la troisième porte ET 23 reçoit les suites d'impulsions et ffgo • Ces portes ET réalisent de la manière connue le produit logique (relation ET) des tensions appli-20 quées à leurs entrées,, A la sortie de la première porte ET 21 apparaît la suite d'impulsions ^i^o^O' ^ "*"a sort^e de la deuxième porte ET 22 apparaît la suite d'impulsions ^i^-^O ^ la sortie de la troisième porte ET 23 apparaît la suite d'impulsions ^ig»^20 * Ces suites d'impulsions ont également 25 été représentées dans le diagramme de la figure 5» La suite d'impulsions est une suite de tensions rectangulaires avec une largeur d'impulsion égale à la durée de la période TQ et en phase avec cette période T& o La suite d'impulsions ÏJ-^.ïïgQ présente une lar-J0 geur d'impulsions égale à la durée de la période ®a+i et est en phase avec cette période. La suite d1 impuslions Uir,« ^ A.y ÏÏ2Q a une largeur d'impulsions égale à la durée de la période Tn+3 et est en phase avec cette périodeo On obtient ainsi la fonction de comman-35 de pour commander les cycles en fonction du signal d'entrée Dans la réalisation du montage ainsi décrit, on n'utilise évidemment pas d'interrupteurs mécaniques, mais des éléments de commutation électroniques, par exemple des transistors bipolaires ou des transistors à effet de champ. Dans un souci 71 34038 11 2107972 de clarté, ceux-ci n'ont pas été représentés dans le montage de la figure 4- , l'utilisation de transistors comme interrupteurs constituant pour le spécialiste moyen une pratique couranteo 5 Afin d'éviter des mesures erronées, pou vant se produire par exemple lorsque le signal d'entrée n'arrive pas en permanence, il faut interrompre la mesure en cours à un instant convenable. Cette action doit être commandée par le signal à mesurer lui-même. Pour obtenir ce résultat, sur l'entrée 10 auxiliaire dm compteur binaire Z, on applique la tension de sortie de la bascule bistable à deux entrées 17 de la figure 2. Ainsi qu'on l'a expliqué plus haut, la sortie A^y de la bascule bistable à deux entrées 17 est armée 15 (signal "l") tant qu'au cours de la période antérieure le signal d'entrée ILg a dépassé le niveau de discrimination Uq . La bascule bistable à deux entrées 17 retombe cependant dans son état initial si cette condition n'est plus satisfaite0 La retombée à 1* état initial entraîne cependant la remise à zéro 20 du compteur Z. Ceci entraîne par voie de conséquence, la formation du produit logique ^19*^20 Comme on l'a mentionné dans le préambule, les dispositifs de mesure décrits ci-dessus trouvent une appli— ^5 cation préférée dans les systèmes radar à effet Doppler. Lorsqu'il est issu d'un milieu animé d'un écoulement à vitesse constante, le signaù Doppler est une tension alternative dont l'amplitude est affectée de fluctuations statiqtiqueso Dans le volume de focalisation, l'intensité de la lumière décroît 71 34038 2107972 fortement en allant du centre vers l'extérieur. Les signaux Doppler diffusés par les particules qui traversent le volume de focalisation, ont ainsi des amplitudes plus ou moins grandes, selon que la particule diffusante parcourt le volume de mesure plus près du centre ou d'une zone marginale. Une autre cause des fluctuations statistiques des amplitudes du signal est à rechercher dans le fait que les particules diffusantes elles-mêmes, traversent le volume de mesure dans un ordre de succession arbitraire. L'effet mentionné en premier peut aussi être utilisé pour rétrécir par la voie électronique, le volume de mesure qui est déterminé par la focalisation de la lumière Laser, en ne traitant que les signaux Doppler dont l'amplitude dépasse tua. certain niveau. Pour résoudre ce problème, on peut maintenant utiliser avantageusement le dispositif proposé dans les figures 2 et 4 ainsi que dans la figure 1. Ceci est expliqué ci-dessous. Dans la figure 6 on a représenté un milieu 30 animé d'un écoulement dans la direction v , qui est éclairé par la lumière d'un laser à émission continue 31. Un diaphragme 32 délimite le rayon laser et une lentille 33 assure sa focalisation dans un volume F à l'intérieur du fluide» Le volume F s'étend dans la direction r, perpendiculairement au rayon laser,, Un rayon partiel non diffusé sort du volume F en direction de la lentille 34, tandis qu'un rayon partiel diffusé sort en direction de la lentille 35- Les lentilles 34 et 35 focalisent les rayons partiels sur la partie détectrice d'une photodiode PD, après que ceux-ci ont traversé le diviseur 36, ou après qu'ils ont été réfléchis sur celui-ci et sur les miroirs 37» 38. Il est prévu en outre encore un diaphragme 39 (pour la délimitation du rayon&iffusé). Les signaux Doppler qui apparaissent sur la photodiode PD, sont appliqués à un amplificateur et à un dispositif de mesure de fréquence 40. On obtient alors les conditions illustrées dans la figure 7<> 71 34038 13 2107972 Dans la figure 7 à gauche, en a représenté schématiquement l'intensité de la lumière dans le plan focal au volume de focalisation F. On voit que l'intensité décroît fortement avec la distance r par rapport au centre du volume de focalisation. Les amplitudes des signaux de "battement qui apparaissent sur la photodiode PD (figure 6) sont alors, comme on peut le voir, d'autant plus grandes que la distance r de la particule diffusante au centre du volume de focalisation est plus petite„ Comme la loi de répartition des 1Q trajectoires des particules diffusantes, à l'intérieur du volume de focalisation, est de nature statistique, on obtient en fonction du temps t des répartitions statistiques des amplitudes, comme on l'a montré à droite, dans la figure 7» H ressort aussi de la figure 7» à droite, qui a été dessinée d'après un oscillogramme effectivement relévé, que pour les signaux de faible amplitude les fréquences ne sont pas les mêmes que la fréquence des signaux de forte amplitude,, Ceci est dû au fait que les particules correspondant à des valeurs élevées de r ont une vitesse différente de celles qui passent au 20 centreo Si maintenant on ajuste le niveau du dis-criminateur à U'q , seuls seront traités par le dispositif de mesure de fréquence 40, les signaux engendrés à partir des particules qui passent approximativement dans une zone centrale 2i> d'étendue R2 • Cette zone centrale représente alors le volume de mesure effectif. Si par contre on ajuste le niveau à Uq, on saisit aussi les signaux des particules qui traversent le volume de focalisation dans la zone d'étendue R-^ . Dans tous les cas cependant, avec la discrimination électronique d'amplitude, 20 le volume de mesure sera rendu plus petit que le volume de focalisation F* Le montage décrit dans la figure 2 peut être utilisé, associé à un dispositif de mesure de fréquence classique, pour la mesure rapide et précise de périodes indi-y viduelles ou de valeurs moyennes étendues sur plusieurs périodes du signal d'entrée. On a prévu pour cela le compteur à présélection 18. Celui-ci est mis à zéro avant le début de la mesure, 1'interrupteur S2 est dans la position "présélection" 1 71 34038 14 2107972 Lorsque l'on, ferme l'interrupteur de démarrage , la sortie Â^g du compteur à présélection reste au niveau "1B et autorise ainsi le passage des impulsions ïï.^ par la porte ET 12e Lorsque le nombre de périodes présélecté est atteint, la porte 5 ET 12 se ferme. La somme des durées de toutes les impulsions est alors égale à la durée totale du nombre présélecté de périodes du signal d'entrée Ug dont l'amplitude a été supérieure au niveau Uc ajusté avec le comparateur 2. Pour le traitement ultérieur on dispose de deux possibilités : 10 a) Numérique — la durée totale des impulsions est tota lisée dans xm compteur et divisée par le nombre des impulsions de marquage du temps , "b) Analogique - les impulsions Up-, sont appliquées à un intégrateur, qui se charge pendant la durée 15 cumulée des impulsions U-^-, . La tension d'intégrateur ainsi atteinte, qui est directement proportionnelle à la durée des impulsions doit encore être divisée par le nombre des impulsions U-^-. 20 Les deux possibilités de traitement ul térieur, aussi bien la méthode analogique que la méthode numérique, sont connues. On ne s'étendra donc pas davantage sur celles-ci» Le fonctionnement décrit ci-dessus con-25 vient particulièrement pour la mesure rapide de fréquences constantes ou pour l'étude des fluctuations de fréquence» 71 34038 15 2107972 EEgEMDICATIOlS 10 Méthode pour la mesure de la durée de la période de signaux électriques dépassant m niveau déterminé ajustable, dont l'amplitude est affectée de fluctua-c, tions de caractère statistique, caractérisé en ce qu'à un passage par zéro du signal d'entrée (U-g) si, au cours de la demi-période de ce signal (U-g) qui précède le passage de celui-ci par la valeur zéro, le niveau indiqué (Uq) a été dépassé, on élabore à partir du signal d'entrée un signal de mar-10 quage du temps (U^g) qui indique le nombre des périodes du signal d'entrée (Ug) qui ont dépassé le niveau (Uq) indiqué, qu'à partir du signal d'entrée on élabore un signal de comman-de (U]_r,) qui donne la durée totale des périodes du signal d'entrée, qui ont dépassé le niveau indiqué (Uq), que pour 1^ la détermination de la durée de sa période, le signal de marquage du temps O^g) est appliqué à un dispositif de mesure de la période (4) et que le signal de commande (U^r?) est appliqué à l'entrée auxiliaire (E^) du compteur (Z) du dispositif de mesure de la période (4), où ledit signal de commande (U^y) , 20 selon son niveau logique, enclenche le compteur (Z) ou remet celui-ci à zéroo 2. Méthode pour la mesure de la durée de la période des signaux électriques dépassant un niveau déterminé, ajustable, dont les amplitudes sont soumises à des va-25 riations de caractère statistique, caractérisé en ce que lors d'un passage du signal d'entrée (Ug) par la valeur zéro, si, au cours de la demi-période qui précède, ce signal d'entrée (Ug) a dépassé le niveau indiqué (Uq) , on élabore à partir du signal d'entrée (Ug) un signal de marquage du temps (U^g) 30 qui indique le nombre de périodes du signal d'entrée (Ug) qui ont dépassé le niveau indiqué (Uq) , qu'à partir du signal d'entrée (Ug) on élabore un signal de commande (U^y) qui indique la durée totale des périodes du signal d'entrée, qui ont dépassé le niveau indiqué (UQ) et qu'à partir du signalde 35 commande (U^y) , à l'aide du signal de marquage du temps (U^g) on détermine la durée moyenne de la période, sur xm nombre de périodes du signal d'entrée (Ug) ajustable au moyen d'un compteur à présélection (18)0 71 34038 2107972 $. Dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un premier moyen (1,2,7»8,9»10,11j 12,13,W-516) pour l'élaboration du signal de marquage du 5 temps (U^g) et un deuxième moyen (1, 2,7»8,9>10,11,12,13»14) 15,16,17) pour l'élaboration du signal de commande (U^y). 4„ Dispositif selon la revendication caractérisé en ce qu'un premier comparateur (1), dont l'entrée de comparaison est au potentiel de la masse, e t relié à un 10 premier déclencheur de Schmitt (7)» qu'à la sortie (Ay) du premier déclencheur de Schmitt (7)» est raccordé tin premier univibrateur ou multivibrateur monostable (9), qu'à la deuxième sortie (Ây) du premier déclencheur de Schmitt (7) est raccordé un deuxième univibrateur (10), que la première sor-15 tie (Ag) du premier univibrateur (9) est reliée à l'entrée E d'une première bascule bistable à deux entrées (14), que la première sortie (A^) de la première bascule bistable à deux entrées (14) est reliée à la première entrée (E^) d'une première porte ET (16) et que la deuxième sortie (Â^) de la 20 première bascule bistable à deux entrées (14) est reliée à la première entrée (E-^) d'une deuxième porte ET (15)» que les deuxièmes entrées des portes ET (16, 15) sont con nectées en parallèle et reliées à la sortie (A^q) du deuxième univibrateur (10) précité, que la sortie (A-^g) de la première 25 porte ET (16) est reliée à l'entrée S d'une deuxième bascule bistable à deux entrées (17) tandis que la sortie (A^) de la deuxième porte ET (15) est reliée à l'entrée E de ladite bascule bistable à deux entrées (17)» qu'un deuxième comparateur (2), dont l'entrée de comparaison est reliée à une source de 30 tension ajustable (6), est connecté à un deuxième déclencheur de Schmitt (8), dont la sortie (Ag) est reliée à l'entrée d'un troisième univibrateur (11), que la sortie (A-^) dudit univibrateur (11) est réunie avec la première entrée (Ë-^) d'une troisième porte ET (12), la deuxième et la troisième entrée 35 (E-j p et sont connectées en parallèle et réunies à une autre source de tension (13)» et que la sortie (A-^) de la troisième porte ET (12) est reliée à l'entrée S de la première bascule bistable à deux entrées (14) précitée 0 5. Dispositif selon la revendication 4, 40 caractérisé en ce qu'un premier interrupteur (S^) est 71 34033 2107972 inséré dans la connexion reliant la source de tension (13) à la deuxième entrée (E-jp) de la troisième porte ET (12) et que cet interrupteur sert d'interrupteur de démarrage. 6. Dispositif selon l'ensemble des revendications 4 et 5 « caractérisé en ce qu'il est prévu un compteur à présélection (18) dont l'entrée (E-^g) est reliée à la sortie (A^g) de la première porte ET (16) et dont la sortie (A^g), par l'intermédiaire d'un deuxième interrupteur (S2), est reliée à la troisième entrée CË'-^) de la troisième porte ET (12). 7- Application de la méthode selon la revendication 1 ou selon la revendication 2 pour augmenter le pouvoir de résolution spatial des sondes d'écoulement Laser-Doppler, caractérisée en ce que lors de l'exploitation du signal Doppler, on ne détermine la durée de la période que pour les signaux dont les amplitudes dépassent un seuil déterminé ajustable (Uq)c