INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le déphaseur à large bande 8 peut étre constitué par exemple soit par une longueur de ligne d4 (ou d est la longueur d'onde moyenne des signaux à multiplexer) soit par un déphaseur -d à coupleur du type classique muni de deux lignes de longueur g court-circuitées à leurs extrémités.
Les propriétés particulières du multiplexeur suivant l'invention sont liées aux propriétés du groupe de déphaseurs à' coupleur utilisé.
Contrairement aux déphaseurs à coupleur classiques qui produisent un déphasage dont la loi de variation en fonction de la fréquence est linéaire,chacun des déphaseurs à coupleur utilisé dans le groupe, du fait qu'il comporte des tronçons de ligne dont l'impédance caractéristique est différente de l'impédance de référence du coupleur associé, produit un déphasage dont la loi de variation en fonction de la fréquence est non linéaire cette loi de variation est de la forme dans le cas où les terminaisons des tronçons sont des court-circuits (c étant une constante et f représentant la fréquence).
On démontre que le déphasage différentiel, résultant de la différence des déphasages non linéaires produits par chacun des déphaseurs présente une loï de variation qui est une fonction périodique dont la période est déterminée par la longueur ll 1 des tronçons de ligne et dont l'amplitude de variation dépend du z2 rapport F des impédances des tronçons.
Les paramètres li , Z1 et Z2 du groupe de déphaseurs sont déterminés de la manière suivante la longueur li et la réactance de terminaisons sont choisies telles que le coefficient de réflexion vu depuis l'entrée d'un tronçon prenne les valeurs ei 7 et e n pour les fréquences f1 et f2 ; dans le cas particulier où les terminaisons des tronçons sont constituées par des court-circuits la longueur lt correspondante est où k est entier et d1 et d2 sont les longueurs d'onde associées aux signaux à multiplexer à fréquence fl et f2 Comme pour les déphaseurs à coupleur classiques, lorsque aucune valeur possible de k ne-convient, la longueur l est choisie de manière que la relation (1) soit vérifiée pour deux fréquences f7 et f8 (de longueurs d'ondes correspondantes d7 et d8) voisines de f1 et f2 ; de même lorsque les terminaisons des tronçons sont constituées par des réactances autres que des court-circuits la relation (1) est modifiée en tenant compte des longueurs électriques correspondant au déphasage introduit par ces réactances. La longueur 11 ainsi obtenue détermine une période égale à 2 (f2 - f1) pour la loi de variation du déphasage différentiel.
Les impédances Z1 et Z2 sont d'une part choisies telles que Z1 . Z2 = Z02 de manière que le déphasage différentiel atteigne ses valeurs extrêmes pour les fréquences f1 et f2 , et d'autre part telles Z 2 que leur rapport z2 soit voisin de (2,4) de manière que 1 l'amplitude de variation du déphasage différentiel soit voisine de la valeur désirée de 1800.
Z2 Pour un rapport F supérieur à (2,4)2 l'amplitude de variation du déphasage différentiel est supérieure à 180o.
Lorsque ces différentes conditions sont réalisées le déphasage différentiel produit par le groupe de déphaseurs s'annule pour et fréquence (f1 + f2) et varie entre les valeurs - # et + # atteintes pour les fréquences f1 et f2 ; le rôle du déphaseur 8 est d'introduire un déphasage constant supplémentaire de 2 dans l'une des voies de manière que le déphasage différentiel total varie entre les valeurs o et n (ou - n et o) qui sont les valeurs intéressantes pour le fonctionnement du multiplexeur.
Comme il ressortira plus clairement des figures 2 et 3 l'utilisation d'un groupe de déphaseurs permet d'obtenir le multiplexage de signaux à large bande.
Les courbes 23 , 24 , 25 de la figure 2 représentent les variations du déphasage différentiel en fonction de la fréquence pour différents multiplexeurs, tous destinés à multiplexer des signaux à fréquence f1 et f2 Les courbes 26 , 27 , 28 de la figure 3 indiquent , en fonction de la fréquence, les variations correspondantes du coefficient, t , de transmission en puissance entre l'une des entrées et la sortie du multiplexeur ; le coefficient , t' , de transmission en puissance entre 11 autre entrée et la sortie du multiplexeur se déduit du coefficient t par la transformation t' = t - t sur la figure0 La courbe 27 indique le déphasage produit Rar une différence de longueur de ligne l' = p d1 = p d2 + 2 (où p est entier) pour un multiplexeur de type connu dans lequel les voies de déphasage sont simplement constituées par deux lignes de longueurs différentes.
Les courbes 24 et 25 indiquent les déphasages produits par un multiplexeur du type de celui de la figure 1 lorsque le rapport des impédances caractéristiques est d'une part 2 Z2 z2 = (2,4)2 et d'autre part q 2 l'am tde des Z1 variations est de 1800 pour la courbe 24 et de 1900 pour la courbe 25 Les variations du déphasage en fonction de la fréquence au voisinage des valeurs o et n sont moins importantes sur les courbes 24 et 25 que sur la courbe 26 ; ceci se traduit par des bandes passantes plus larges, les coefficients de transmission t et t' restant voisins de 1 sur les courbes 27 et 28 pour des gammes de fréquences plus importantes que celle de la courbe 26 il est à remarquer sur la courbe 25 que le déphasage prend deux fois les valeurs o et n au voisinage des frequences f1 et f2 ; ceci donne deux fréquences f t 1 et f"1 pour lesquelles le coefficient t est égal à 1 et deux fréquences f'2 et f"2 pour lequel il est nul.Pour le multiplexage de signaux de télévision il est avantageux de choisir le rapport z2 tel que les fréquences fl et f"1 correspondent respectivement aux porteuses des signaux son et image d'un premier canal et que les fréquences f12 et f"2 correspondent respectivement aux porteuses de signaux son et image d'un deuxième canal, ceci assurant une transmission sans perte des porteuses de chaque signal et pour chaque canal une rejection parfaite vis à vis des porteuses de l'autre canal.
Dans un deuxième mode de réalisation du multiplexeur, en vue d'obtenir des bandes de transmission plus larges, on associe plusieurs groupes de déphaseurs à coupleurs, de façon à produire un déphasage différentiel total présentant une loi de variation sensiblement voisine d'une loi variant par échelons. La figure 4 est le schéma d'un tel multiplexeur à deux groupes de déphaseurs.
Le multiplexeur comporte les mêmes éléments que celui de la figure 1 , ceux-ci étant repérés par les mêmes nombres sur les deux figures ; il comporte en outre un deuxième groupe de déphaseurs de même structure que le premier groupe, comprenant un premier déphaseur, constitué par un coupleur 30 et deux tronçons de ligne identiques , 3t et 32 , dans la première voie et un deuxième déphaseur, constitué par un coupleur 40 et deux tronçons de ligne, identiques , 41 et 42 , dans la deuxième voie. Les impédances caractéristiques Z3 des tronçons 31 et 32 et Z des tronçons 41 et 42 vérifient la relation z3 z4 = zo et leur rapport détermine l'amplitude des variations du déphasage différentiel introduit par ce groupe de déphaseurs.
Les terminaisons des tronçons des deux groupes étant constituées par des court-circuits , la longueur 13 commune aux quatre trcnçons du deuxième groupe est choisie égale au triple de la longueur 11 commune aux quatre tronçons du premier groupe et de ce fait vérifie la relation
De ce fait également la loi de variation du déphasage différentiel produit par le deuxième groupe de déphaseurs est une 2 fonction périodique de période 3 (f2 - f1).
La plage de régime du moteur a été divisée en 64 parties et le calcul nécessite pour chacune d'elles 8 coefficients de 8 chiffres soit un total de 64 x 8 x 8 = 4096chiffres binaires.
Il est apparu qu'un système de mémoire morte pouvait remplir le rôle de générateur de ces coefficients.
A titre d'exemple de matériel pouvant convenir à cet usage, on peut citer les Mémoires R O M 0512 de la Société HARRIS ELECTRONICS (Radiation Inc) ayant ltavantage~d'etre programmables par l'utilisateur suivant la note technique de Juillet 1970 intitulée : "rogramable read-only Memory" publiée par cette Société.
Il s'agit d'une mémoire de 512 chiffres, organisée en 64 mots de 8 chiffres binaires.
L'adressage s'effectue par l'application sur les 6 bornes d'adresse, du nombre binaire pur représentant le numéro du mot sélectionné (0 à 63).
Plusieurs mémoires tampons peuvent entre montées en paral lèle, permettant ainsi d'augmenter le nombre de mots stockés.
Dans ce cas, 11 adressage s'effectue en parallèle sur toutes les mémoires, l'entrée active de la mémoire sélectionnée passant seule à à l'état 1, grâce au signal d'inscription 3 I 12i de la Inonclre à coefficients 312 (Fig. 3), i étant l'indice de la mémoire sélectionnée.
La mémoire coefficient peut en effet comporter huit mémoires partielles. Suivant une variante, il pourrait être prévu une mémoire unique découpée en sous-mémoire par adressage Les signaux d'entrée d'adresse des mémoires fixes sont précédés d'une double inversion ne présentant qu'un facteur de charge de 1 unité, les signaux de sortie étant suivis d'une double inversion pour assurer une sortance de 10.
D'autres types de mémoires peuvent également être utilisés, en ramplacement de celles de l'exemple cité.
De ce qui précède, on déduit l'organisation du bloc de calcul, représenté figure v: 308 : L'additionneur.
304 : Le multiplexeur à 16 entrées et uhe sortie entrant dans l'additionneur.
305 : Le multiplexeur à 16 entrées et une sortie entrant dans l'additionneur, formé de 10 circuits intégrés SN 74 150 N 312 : La mémoire des coefficients.
303 : Le multiplieur 301 : Le multiplicateur.
302 : Identique à 301, mais il rentre le multiplicande dans le multiplieur 303.
306 : Mémoire d'entrée d'un nombre de l'additionneur0 307 : Identique à 306 pour l'autre nombre d'entrée de l'additionneur.
309 : Identique à 306 pour la sortie de l'additionneur.
L'unique figure du dessin montre un système 10 générateur de rayons X qui comprend un générateur en spirale 12 connecté de manière à délivrer des impulsions de haute tension à un tube à rayons X à émission de champ 14. Le générateur en spirale 12 est formé de deux feuilles conductrices 16 et 18 qui sont isolées électriquement l'une de l'autre par des feuilles en une substance diélectrique. Ces feuilles isolantes ne sont pas représentées comme il est de coutume pour les dessins représentant des générateurs en spirale afin d'éviter une complication inutile de ces dessins. Les feuilles sont enroulées afin de former le générateur en spirale 12 qui possède No spires effectives déterminées selon l'équation (5) ci-dessus.En utilisant l'équation (5), le nombre des spires que le générateur en spirale 12 possède n'est pas seulement déterminé par la valeur de la tension maximale de sortie qui doit être appliquée au tube à rayons X, comme dans le cas de la réalisation de générateurs selon l'art antérieur. En effet, la tension de charge destinée à être fournie au générateur 12 et les caractéristiques électriques du tube 14 interviennent aussi dans la détermination du nombre des spires formant le générateur 12, puisque l'équation (5) est fonction de ces variables.Comme il a été précédemment expliqué, le générateur peut possé- der soit No ou 1/2 No spires réelles afin de procurer No spires effectives selon qu'il est désiré ou non d'avoir une onde mobile réfléchie par une extrémité de la ligne de transmission définie par les feuilles conductrices 16 et 18 avant que le signal de sortie du générateur 12 appliqué au tube à rayons X 14 atteigne une valeur maximale de tension. Bien que le générateur 12 soit représenté sous la forme d'un rouleau cylindrique, la forne cylindrique n'est pas absolument nécessaire.Par conséquent, des formes de réalisation ovales ou applaties peuvent être aussi utilisées. le tube à rayons X 14 est connecté entre les extrémités opposées 20 et 22 de l'une des feuilles conductrices du générateur 12 pour recevoir les impulsions de sortie à haute tension du générateur. Les extrémités 22 des feuilles conductrices 16 et 18 sont connectées à une source d'alimentation 24 destinée à fournir une tension de charge au générateur 12 et, par conséquent, à appliquer une différence de potentiel entre les feuilles conductrices. Un éclateur commandé 26 destiné à faire fonctionner le générateur en spirale 12 est connecté aux bornes des feuilles conductrices 16 et 18.
Dans une forme de réalisation typique du système 10, les constantes électriques du tube à rayons X à émission de champ et les constantes physiques du générateur en spirale sont sensiblement K1 = 6,25 10-18 ampère/(volt)4 h = 4 W = 76,2 mm d = 9/100 mm Ar = 2,5 B =2 Le tableau suivant indique les différentes valeurs d'énergie ainsi que les différentes valeurs de la tension maximale appliquée au tube à rayons X par différents générateurs en spirale possédant différents nombres de spires effectives calculées pour différentes valeurs de tension de charge au moyen de l'équation (5) cidessus.
Tension de char- Nombre de spi Energie fournie Tension de cri ge E en kilovolt res effectives au tube à rayon te appliquée au No X en joules tube à rayons en kV 12 16 4,7 190 10 18 3,4 174 8,5 19 2,8 161 7,5 20 2,4 152 7 22 2,0 145 En substituant dans l'équation (5) les valeurs des constantes mentionnées ci-dessus et les tensions de charge indiquées dans la première colonne du tableau on obtient les nombres de spires effectives indiqués dans la deuxième colonne du tableau que le générateur en spirale recevant ces tensions de charge doit posséder pour délivrer au tube à rayons X 14 des impulsions ayant les énergies indiquées à la troisième colonne du tableau et les tensions de crête indiquées dans la dernière colonne de ce tableau. Comme il apparatt du tableau, un générateur en spirale possédant un nombre de PPiies'e'fQectives calculé selon l'équation (5) délivre au tube à rayons X 14 des impulsions dont la tension de crête est notablement supérieure aux tensions de crête de 90 à 110 kV procurées par des générateurs en spirale de l'art antérieur chargés de manière semblable et ayant sensiblement davantage de spires.
En fonctionnement, une tension est appliquée depuis la source d'alimentation 24 pour charger le générateur en spirale 12 à une valeur prédéterminée, comprise par exemple entre 7000 et 12000 volts.
Cette tension de charge est emmagasinée par le générateur 12 et constitue une différence de potentiel entre les feuilles conductrices 16 et 18. Lorsque l'éclateur 26 est commandé, les feuilles conductrices se trouvent court-circuitées et une onde mobile se propage entre celles-ci, convertissant l'énergie électrostatique emmagasinée en un champ électromagnétique embrassant les feuilles conductrices. Chaque fois que l'onde mobile traverse le plan défini par l'extrémité 22 de la ligne de transmission définie par les feuilles conductrices 16 et 18 et l'axe autour duquel elles sont enroulées, un accroissement supplémentaire de tension qui est égal à la tension de charge dans le cas sans perte apparat aux bornes du tube à rayons X.L'onde mobile peut être réfléchie dans certaines formes de réalisation par l'extré- mité interne ouverte 20 du générateur en spirale 12, permettant à l'augmentation de tension de se poursuivre jusqu'à ce que l'onde mobile retourne à l'éclateur 26. L'énergie convertie par l'onde mobile en champ électromagnétique est consommée par le tube à rayons X 14 selon les caractéristiques tension-courant de ce tube. La tension aux bornes du tube à rayons X 14 augmente jusqu'à ce que l'énergie communiquée à l'onde mobile devienne égale à l'énergie totale dépensée dans le tube. A cet instant, le tube à rayons X 14 a consommé toute l'énergie disponible provenant de l'onde mobile. Le générateur 12 qui possède un petit nombre de spires déterminé selon l'équation (5) cidessus alimente le tube 14 avec une tension maximale supérieure à celle délivrée par les générateurs en spirale de l'art antérieur possédant un plus grand nombre de spires. il en est7du fait que le générateur 12 développe une tension de sortie plus élevée avant que le tube 14 n'ait consommé l'énergie de l'onde mobile0 Les tensions plus élevées appliquées au tube 14 permettent à ce dernier de produire des impulsions de rayons X de plus haut niveau d'énergie et donc de pouvoir de pénétration supérieur aux rayons X engendrés par les systèmes selon l'art antérieur.
Bien qu'une forme de réalisation de la présente invention ait été décrite, il doit être entendu que diverses modifications évidentes à tout homme de l'art peuvent y être apportées sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention ni sortir de son domaine. Par exemple, un tube à rayons X à émission de champ, tel que le tubé 14, présente une résistance électrique non linéaire. C'est-à-dire qu'un tel tube offre une résistance électrique très élevée jusqu'à ce que la tension aux bornes du tube atteigne un certain niveau de seuil, après quoi la résistance électrique du tube tombe pratiquement à zéro.Cette caractéristique non linéaire de résistance d'un élément d'utilisation ou de charge peut s'exprimer par l'équation suivante : ix 1 XîeKx2 (6) avec : i1 = courant instantané de charge; et ex = tension instantanée de charge. (Les autres symboles sont ceux précédemment définis).
Un générateur en spirale peut être utilisé pour délivrer une tension à un dispositif présentant une résistance linéaire. Dans un tel dispositif, la résistance ne varie pas en fonction de la tension et Xi = 1/RL E2 = 1 avec : RL = résistance du dispositif d'utilisation ou charge.
L'équation (5) peut s'écrire alors : 1/2 (7) N = [24 3R1 . + .
A titre d'exemple d'une autre modification, l'équation (5), comme précédemment indiqué, a été développée pour un générateur en spirale sans perte. il sera aisé à l'homme de l'art de modifier ce développement, présenté maintenant, afin de procurer un facteur de valeur appropriée destiné à être introduit dans l'équation (5) pour les systèmes autres que le système tout à fait idéal. On obtient l'é- nergie instantanée dissipée dans l'élément d'utilisation par AJL = ex ix Et (8) avec : Ail = énergie dissipée pendant un court intervalle de temps bt.
L'énergie consommée dans le dispositif d'utilisation pendant l'in tervalle de temps vu durant lequel l'onde mobile se propage autour d'une seule spire du générateur en spirale est déterminée au moyen des équations (6) et (8), ce qui donne : JLm = K1 el+K2 lSm (9) Lorsque l'onde mobile atteint la mième spire du générateur en spirale, la tension de sortie pour une ligne sans perte est mE.En étan- dant l'équation (9) à la sortie le long de n spires du générateur en spirale on obtient l'énergie totale dissipée dans l'élément d'utilisation, laquelle est :
Pour un générateur en spirale présentant un diamètre qui est grand par rapport à l'épaisseur de la substance diélectrique prévue entre les feuilles conductrices, le temps de propagation de l'onde mobile est sensiblement le même pour toutes les spires et, par conséquent, est est une constante. l'équation (10) peut donc s1 écrire sous la for- me ::
Pour n grand par rapport à X;1, on obtient
l'énergie totale emagasinée dans le générateur en spirale 12 avant son déclencberent est avec JT = énergie totale emmagasinée; C = capacité totale de la ligne de transmission; et E = tension de charge.
La quanti é d'énergie emmagasinée convertie en énergie électromagnétique dans chaque spire par une orde mobile descendant la ligne de transmission est avec : Cm = capacité d'une spire du générateur e spirale.
Par conséquent, l'énergie de l'onde mobile après qu'elle se soit pro pagée le long de n spires est
L'énergie convertie par lt-onde mobile continue à augmenter lorsque cette onde se propage jusqu'à ce que l'énergie totale consommée dans l'élément d'utilisation devienne égale à l'énergie qui a été emmagasinée dans l'onde mobile. Ceci se produit lorsque JL JTn (17) et
L'invention a pour but de réaliser un dispositif permettant de mettre en mémoire et de signaler qu'un certain premier seuil de courant d'un appareil aura subsisté pendant un certain délai. Si le courant vient à baisser en dessous d'un certain deuxième seuil légèrement inférieur au premier avant la fin du délai, le dispositif est rends dans sa position de départ. I1 n'y a donc pas intégration des charges de courte durée.
Si le dispositif n'a pas été- remis à zéro par une baisse de charge avant la fin du délai, une mémoire est prise, qui permet d'indiquer à un surveillant qu'il y a eu dépassement des limites fixées. Le aurveillant doit pouvoir effacer la mémoire, de façon à noter si les depasae- ments sont épisodiques ou réguliers.
Le dispositif suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'il utilise des moyens électrotechniques simples, rustiques, et peu volumi- neux, sans faire appel à l'électronique à bas niveau, de façon à être économique et peu volumineux, et à pouvoir titre utilisé dans des conditions climatiques sévères, avec une alimentation électrique pouvant présenter des surtensions importantes. De telles conditions se 'rencontrent pour les transformateurs de distribution électrique montés sur pylônes.
La description qui va suivre fera apparattre les caractéristiques de la présente invention, en se référant aux figures qui représentent - la figure 1 : un diagramme fonctionnel du dispositif - la figure 2 : le schéma détaillé du dispositif.
Sur la Figure 1, un premier courant I passe dans un détecteur de seuil (1). La sortie de ce détecteur actionne un temporisateur (2).
La sortie de ce temporisateur actionne une bascule (3). La sortie de cette bascule actionne une signalisation (4). La bascule (3) peut être remise dans sa position d'origine au moyen d'une impulsion provenant d'un bouton (5).
Dans le cas de réseau polyphasé, il est prévu qu'au moins -un autre courant I' d'une phase différente puisse aussi agir sur un autre seuil !1'), identique à (1), actionnant le temporisateur (2) au moyen d'une condition "OU" représentée en (6).
En se reportant à la Figure 2, il apparatt que la détection du seuil de courant est faite par un relais électromagnétique sensible A.
Le courant à surveiller étant en général alternatif, un redresseur en pont (7) est mis en amont de la bobine du relais A, de façon à éviter lt-s vibrations et à avoir un seuil d'attraction constant.
Le courant à surveiller étant en général beaucoup plus grand que celui du seuil d'attraction du relais A, un transformateur de courant (8) est mis en amont du redresseur. Le primaire de ce transformateur peut être par exemple prévu pour plusieurs centaines d'ampères, tandis que le secondaire est prévu de préférence à 0,1 A, de façon & titre bien adapté au calibre des diodes du redresseur et à la bobine du relais A.
Le contact travail du relais A branche un relais B sur une source de tension telle que celle existant entre une phase et le neutre du ;seau. Un contact inverseur du relais B déconnecte une résistance R1 qui shuntait le secondaire du transformateur de courant, et connecte a la place une résistance R2.
Sur ne autre phase, on a représenté des éléments identiques (7') (bt3 As - B' - R'1 et R'2. La troisième phase pourrait éventuellement tore équipée de la même manière Les relais A et B peuvent avantageusement Titre réalisés sous la forez décrite dans le brevet français N 7 527 178.
Les deux ensemblas bobine-noyau-armature des relais A et B peuvent Store montés sur une culasse commune munie de deux boîtiers de contacts.
Les composants de ces deux relais (diodes et résistances) peuvent titre montés solidairement de la culasse et les raccordements effectuée directement. Le dispositif se présente alors sous l'aspect d'un bloc unique pour l'ensemble des deux relais avec leurs composants.
Il est même possible de n'avoir qu'un bloc unique pour les quatre relais A B et A' B'.