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SYSTEMES DE SYNCHRONISATION DE DEUX ARBRES TOURNANTS
ELOIGNES.
La présente invention concerne des systèmes de synchronisa'-' ' @ tion de deux arbres tournants éloignés,-.la liaison entre les deux arbres étant établie par fil du par radio. De tels'sys- tèmes peuvent notamment trouver des applications dans 'les ap- pareils de transmission télégraphique.en fac-similé.
Dans les transmissions de ce genre, il est connu d'employer un courant de synchronisation émis en même temps que le courant porteur des signaux d'image; dans ce cas le courant de synchro-, nisation est à fréquence très'basse, par exemple 100 à 300 pé- riodes par seconde, pour se prêter à'la commande'd'un moteur pho- nique calé sur l'arbre du moteur principal et servant à régler la vitesse;
le courant porteur des signaux d'image doit être à fréquence beaucoup plus élevée-, par exemple jusqu'à 6. 000
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périodes, pour obtenir une transmission rapide avec une bonne définition. le but de la présente invention est de prévoir un système de synchronisation utilisant pour règler la vitesse du moteur du récepteur un courant à la même fréquence que le courant porteur d'image.
Ses principales caractéristiques seront exposées en relation avec les dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 représente un courant porteur d'image modulé dans le cas de transmission des demi-teintes;
La figure 2 représente un courant porteur d'image modulé dans le cas de la transmission sans demi-teintes;
La figure 3 représente le courant de la figure 1, avec super- position d'un courant minimum;
La figure 4 représente le courant de la figure 2, avec super- position d'un courant minimum;
La figure 5 représente un circuit de réception du courant por- teur d'image; et
La figure 6 représente un circuit de règlage de vitesse du mo- teur du récepteur.
Il est connu que presque tous les systèmes de télégraphie en fac-similé utilisent la modulation d'un courant alternatif com- mandée par la luminosité variable des points de l'image à trans- mettre, image qui est explorée au moyen d'une cellule photoélec- trique suivant des lignes parallèles serrées. Suivant que le sys- tème est destiné à transmettre des demi-teintes ou seulement des traits en noir et blanc, le courant modulé se présente sous la forme de la figure 1 ou de la figure 2. Dans les deux cas le cou- rant porteur s'annule complètement, soit pour les noirs, soit @ pour les blancs, suivant que la transmission se fait en négatif ou en positif.
Dans un système mettant en oeuvre des caractéristiques de 1' invention, le courant porteur n'est jamais complètement annulé, @ il doit subsister un courant minimum. Ceci est obtenu facilement au transmetteur en ajoutant au courant modulé un faible courant
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de valeur constante et en phase avec le courant modulé, ce cou- rant peut être produit, soit par une cellule photoélectrique re,- cevant un peu de lumière interrompue à la même fréquence que la' cellule principale, soit par la cellule principale elle-même en ajoutant à la lumière interrompue ou non envoyée par les points de 1'image une petite quantité de lumière constante, interrompue s'il y a lieu à la même fréquence-, soit par un petit générateur tel qu'un générateur homopolaire entraêné par le moteur,
le cala- ge étant tel que le courant soit exactement en phase avec le cou- rant porteur d'image, soit par tout autre procédé découlant du système employé pour la production du courant porteur modulé.
Les figures 3 et 4 représentent respectivement les mêmes cou- rants porteurs que ceux des figures 1 et 2 auxquels on aajouté le courant minimum nécessaire pour la synchronisation. On-voit aisément qu'en retranchant suivant le pointillé la partie con- stante minimum du courant porteur, au moyen dtun circuit présen- tant un seuil de transmission, on retrouve les courants porteurs d'image sans modification*
Au poste récepteur, figure 5, le courant porteur arrivant par les fils 1 et 2 sert d'une part à commander l'appareil imprimeur d'image', après que la partie constante du courant porteur a été supprimée par un circuit de transmission à seuil TS.
D'autre part le courant porteur est appliqué à travers un transformateur 3 à la grille d'une lampe amplificatrice 4;,le rapport de trans- formation est' tel que la lampe, 4 est saturée pour le minimum du courant porteur ; une résistance 6 de plusieurs mégohms annule presque complètement le courant de grille pour les signaux dé- passant le minimum, de sorte que ceux-ci ne sont pas affaiblis et l'impression, de l'image n'est pas troublée. Le courant ampli- fié fourni par la lampe 4 a donc une amplitude sensiblement con- stànte, quelle que soit la valeur du courant porteur reçu; il sert à commander à travers une grande résistance 22 un circuit résonnant à grande efficacité 5. La tension développée aux bornes
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du circuit résonnant 5 est sensiblement constante et sinusoïdale.
Elle est appliquée à la grille d'une seconde lampe 7 et celle-ci fournit alors au moyen du transformateur 8 un courant alternatif d'une valeur sensiblement constante et de la même fréquence que le courant- porteur. C'est ce courant qui va être utilisé pour la synchronisation; mais, ainsi qu'il a été dit au commencement de la description, ce courant est à fréquence trop élevée pour qu' il puisse être utilisé directement pour la synchronisation et un artifice doit être employé pour abaisser la fréquence. Un grand nombre de moyens connus peut être utilisé dans ce but; le dispositif de la figure 6 mettant en oeuvre certaines caractéristiques de l'invention donne un moyen particulièrement simple qui convient bien à un appareil télégraphique.
Pour obtenir une fréquence basse, on fait interférer le courant porteur avec un courant produit localement par un générateur entraîné par le moteur à régulariser ; on obtiént ainsi un courant d'une fréquence égale à la différence des fréquences et ce courant sert alors à régler la vitesse du moteur.
Le courant fourni par le transformateur 8 arrive par deux fils 9 et 10 à un modulateur 11, constitué par exemple par un redresseur'en pont à oxyde de cuivre ou à sélénium, qui reçoit d'autre part le courant produit par un générateur homopolaire formé d' une roue dentée 12 fixée sur l'arbre du moteur 13 et un induit 14. Tout autre circuit de modulation, tel que ceux comportant des lampes à plusieurs grilles, peut être utilisé.
On sait que dans ces conditions, il nait des courants de fréquences égales à la somme et à la différence des fréquences de deux courants. Si par exemple la fréquence porteuse est de 3.000 périodes p.s. et celle du générateur 13 de 2.800 périodes p.s., on aura entre les fils 9 et 10 les fréquences 200, 3.000 et 5.800. Un circuit 15, résonnant à la fréquence 200, est relié aux fils 9 et 10 à travers une grande résistance 16 ; est le siège d'une oscillation entretenue à la fréquence 200; les autres
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fréquences sont éliminées. Une lampe 17 (ou une-série de lampes) sert à amplifier ce courait et le transformateur 18 délivre le' courant de synchronisation à 200 périodes par seconde.
C'est ce courant qui va servir à régler la vitesse du moteur- -
Un grand nombre de moyens sont connus pour asservir la vitesse d'un moteur à la fréquence d'un courant alternatif*.
On peut par exemple utiliser un moteur phonique formé d'un in- ducteur 19 et d'une roue dentée 20 palée sur-l'arbre du moteur 13. Le moteur 13 est réglé à la vitesse approximative qu'il doit avoir au moyen du rhéostat 21 et le moteur phonique augmente ou diminue un peu sa vitesse'pour l'amener à correspondre exactement à la fréquence du courant porteur d'image qui est fonction de la vitesse du. moteur du transmetteur.
Il n'est pas nécessaire alors que la vitesse du moteur du transmetteur soit réglée avec une extrême précision, le moteur du récepteur 1e suivra exactement car toute variation de la fréquence du courant porteur se tra- duit par une variation dans le même sens du courant de synchro- nisàtion qui agit sur le moteur du récepteur-
Il est essentiel, pour obtenir une stabilité de marche, que le courantde modulation produit par la génératrice 14 soit d'une fréquence inférieure à celle du courant porteur: En effet, dans ce cas une diminution de la vitesse du moteur 13 entraîne un abaissement de la fréquence de modulation et par suite la diffé- rence des fréquences augmente et le moteur 'phonique 19 - 20 tend à accélérer.
Au contraire, si. la fréquence de la génératrice 14 était supérieure à celle du courant porteur, par exemple si elle était de 3.200 périodes par seconde, la fréquence de battement serait encore de 200, mais une diminution de vitesse du moteur 13 ferait diminuer la fréquence de battement et le moteur phonique 19-20 tendrait à ralentir le moteur; il en résulterait un décro- cbement du moteur phonique.
Le système qui vient d'être exposé ci-dessus peut s'appliquer
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à l'asservissement d'un moteur à un diapason. Il suffit d'envoyer sur les fils 9 et 10 le courant alternatif engendré par le diapason suivant des procédés connus.
Bien que l'invention ait été décrite dans le cas d'un exemple particulier de. réalisation, il est clair qu'elle n'y est en rien limitée mais au contraire susceptible de nombreuses modifications et adaptations sans sortir de son domaine.
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TWO ROTATING SHAFT SYNCHRONIZATION SYSTEMS
AWAY.
The present invention relates to systems for synchronizing two remote rotating shafts, the connection between the two shafts being established by radio wire. Such systems may find applications in particular in telegraphic facsimile transmission apparatus.
In transmissions of this kind, it is known to employ a synchronization current emitted at the same time as the current carrying the image signals; in this case the synchronization current is at very low frequency, for example 100 to 300 periods per second, to lend itself to the control of a phonic motor fixed on the motor shaft. main and used to regulate the speed;
the current carrying the image signals must be at a much higher frequency - for example up to 6,000
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periods, to obtain fast transmission with good definition. the object of the present invention is to provide a synchronization system using, to adjust the speed of the motor of the receiver, a current at the same frequency as the image carrier current.
Its main characteristics will be explained in relation to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 shows a modulated image carrier current in the case of transmission of halftones;
Fig. 2 shows a modulated image carrier current in the case of transmission without halftone;
FIG. 3 represents the current of FIG. 1, with superposition of a minimum current;
FIG. 4 represents the current of FIG. 2, with superposition of a minimum current;
FIG. 5 represents a circuit for receiving the image carrier current; and
FIG. 6 represents a circuit for regulating the speed of the motor of the receiver.
It is known that almost all facsimile telegraphy systems use the modulation of an alternating current controlled by the varying luminosity of the points of the image to be transmitted, an image which is scanned by means of a cell. photoelectric following tight parallel lines. Depending on whether the system is intended to transmit halftones or only black and white lines, the modulated current takes the form of FIG. 1 or of FIG. 2. In both cases, the carrier current cancels out completely, either for blacks or @ for whites, depending on whether the transmission is negative or positive.
In a system embodying features of the invention, the carrier current is never completely canceled, a minimum current must remain. This is easily achieved at the transmitter by adding a small current to the modulated current.
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constant in value and in phase with the modulated current, this current can be produced either by a re photoelectric cell, receiving a little light interrupted at the same frequency as the main cell, or by the main cell itself. even by adding to the light interrupted or not sent by the points of the image a small quantity of constant light, interrupted if necessary at the same frequency - or by a small generator such as a homopolar generator driven by engine,
the setting being such that the current is exactly in phase with the image carrier current, or by any other process resulting from the system employed for the production of the modulated carrier current.
FIGS. 3 and 4 respectively represent the same carrier currents as those of FIGS. 1 and 2, to which the minimum current necessary for synchronization has been added. We can easily see that by subtracting along the dotted line the minimum constant part of the carrier current, by means of a circuit having a transmission threshold, we find the image carrier currents without modification *
At the receiving station, FIG. 5, the carrier current arriving through wires 1 and 2 is used on the one hand to control the image printing apparatus', after the constant part of the carrier current has been removed by a transmission circuit to TS threshold.
On the other hand the carrier current is applied through a transformer 3 to the gate of an amplifying lamp 4, the transformation ratio is such that the lamp 4 is saturated for the minimum of the carrier current; a resistor 6 of several megohms almost completely cancels the gate current for signals exceeding the minimum, so that these are not weakened and the impression of the image is not disturbed. The amplified current supplied by the lamp 4 therefore has a substantially constant amplitude, whatever the value of the carrier current received; it is used to control, through a large resistor 22, a highly efficient resonant circuit 5. The voltage developed at the terminals
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of the resonant circuit 5 is substantially constant and sinusoidal.
It is applied to the grid of a second lamp 7 and the latter then supplies, by means of the transformer 8, an alternating current of a substantially constant value and of the same frequency as the carrier current. It is this current which will be used for synchronization; but, as was said at the beginning of the description, this current is too high in frequency for it to be used directly for synchronization and some device must be employed to lower the frequency. A large number of known means can be used for this purpose; the device of FIG. 6 implementing certain characteristics of the invention provides a particularly simple means which is well suited to a telegraph apparatus.
To obtain a low frequency, the carrier current is made to interfere with a current produced locally by a generator driven by the motor to be regulated; a current of a frequency equal to the difference in frequencies is thus obtained and this current is then used to adjust the speed of the motor.
The current supplied by the transformer 8 arrives through two wires 9 and 10 to a modulator 11, constituted for example by a copper oxide or selenium bridge rectifier, which also receives the current produced by a homopolar generator formed a toothed wheel 12 fixed to the motor shaft 13 and an armature 14. Any other modulation circuit, such as those comprising lamps with several grids, can be used.
We know that under these conditions, currents of frequencies equal to the sum and the difference in frequencies of two currents are born. If, for example, the carrier frequency is 3,000 p.s.periods and that of generator 13 is 2,800 p.s.periods, we will have between wires 9 and 10 the frequencies 200, 3,000 and 5,800. A circuit 15, resonating at the frequency 200, is connected to the wires 9 and 10 through a large resistor 16; is the site of a sustained oscillation at frequency 200; others
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frequencies are eliminated. A lamp 17 (or a series of lamps) serves to amplify this current and the transformer 18 delivers the synchronization current at 200 periods per second.
It is this current which will be used to regulate the speed of the motor - -
A large number of means are known for slaving the speed of a motor to the frequency of an alternating current *.
It is for example possible to use a sound engine formed of an inductor 19 and a toothed wheel 20 bearing on the shaft of the motor 13. The motor 13 is adjusted to the approximate speed that it should have by means of the rheostat 21 and the phonic motor increases or decreases its speed a little to bring it to correspond exactly to the frequency of the image carrier current which is a function of the speed of. transmitter motor.
It is not necessary then that the speed of the motor of the transmitter be set with extreme precision, the motor of the receiver 1e will follow exactly because any variation in the frequency of the carrier current results in a variation in the same direction of the current. of synchronization which acts on the motor of the receiver
It is essential, in order to obtain operating stability, that the modulating current produced by the generator 14 is of a lower frequency than that of the carrier current: In fact, in this case a decrease in the speed of the motor 13 leads to a reduction of the modulation frequency and hence the difference in frequencies increases and the speech motor 19-20 tends to accelerate.
On the contrary, yes. the frequency of the generator 14 was higher than that of the carrier current, for example if it was 3,200 periods per second, the beat frequency would still be 200, but a decrease in speed of the motor 13 would decrease the beat frequency and the phonic engine 19-20 would tend to slow the engine; this would result in a decay of the speech engine.
The system which has just been explained above can be applied
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to the slaving of a motor to a tuning fork. It suffices to send on the wires 9 and 10 the alternating current generated by the tuning fork according to known methods.
Although the invention has been described in the case of a particular example of. realization, it is clear that it is in no way limited to it but on the contrary susceptible of numerous modifications and adaptations without leaving its field.