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DISPOSITIFS COMPTEURS D'IMPULSIONS ELECTRIQUES
La présente invention se rapporte à des dispositifs oomp- teurs d'impulsions électriques, utilisablesdans les systèmes de signalisation à fréquences phoniques. Son but est de prévoir des appareils de ce genre présentant des qualités d'emploi au moins aussi bonnes que celles des appareils utilisés jusqu'à ce jour dans les circuits connus, mais pouvant Être obtenus d'une maniera plus simple et avec un prix de revient plus réduit.
L'invention est décrite ci-emès avec la a dessine ci-joints, sur lesquels :
La figure 1 montre une forme de réalisation de l'invention;
La figure 2 représente une autre forme de réalisation déri- vée de celle de la figure 1;
La figura 3 est une représentation sohématique d'une troi- sième forme de réalisation;
La figura 4 donne un ensemble de oonrbea servant à explique le fonctionnement de l'arrangement de la figure 3; et
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La figure 5 se rapporte à une forme pratique de oe dernier arrangement.
Des dispositifs compteurs du genre décrit ici conviennent particulièrement pour ttre utilisés en coopération avec un commu- tatear statique telque décrit dans notre brevet belge 484.241 où une chaîne de comptage est utilisée pour bloquer toute autre trans- mission des impulsions à la fin d'un train d'impulsions. Cela est effectué en prévoyant un étage particulier aans la chaîne de compta, et quand des impulsions suffisantes ont été comptées pour atteindre l'étage marqué, le commutateur statique est dans la position "ouver
Le circuit montré figure 1 est maintenant décrit. La chaîne de comptage comprend cinq tubes à remplissage gazeux et à trois électrodes, numérotes de CT1- 2 à CT9- 10. Ces tubes sont con- neotes avec des résistances et des capacités associées.
Le fonc- tionnement d'un telcircuit, comme par exemple appliqué à un équipe- ment téléphoique automatique, est décrit dans notre brevet ci-des- sus mentionné. La chaîne de oomptage montrée est en réalité la moi- tié des chaînes de comptage utilisées dans cette application,puisqu' il est seulement nécessaire de réponare par exemple aux demi-cycles positifs. La chaîne est alimentée au moyen d'impulsions à fréquence phoniquesprovenant ae l'enroulement secondaireS d'une bobine trenslaarice RCO à travers un redresseur wl.
La bobine RCO est la bobine translatrice d'un commutateur statique, tel que mentionné oi-dessus, lequel est alimenté par des impulsions de fréquences phobiques et est rendu conducteur pour leur passage, ae la manière bien connue, minai que cela a été établi, seulement cinq tubes sont utilisés ..our la chaîne de comptage, mais le circuit peut compter des signaux consistant en ces demi-cycles oonséoutifs de polarités alternées jusqu'au nombre maximum de dix. Cela est réa- lisé en actionnant chaque tube par 1" demi-cycle positif des si- gnaux à Fréquences phoniques appliquée .
Afin de distinguer entre les deux valeurs numériques appartenant à un tel tube, cieux cir- cuits à temps sont prévus, comprenant respectivement une résistance
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Rdl en combinaison avec une capacité Cd, et une résistance BAS aussi en oombinaison avec la résistance Cd. Le circuit à temps Rdl-Cd est connecté aux bornes de chiffres pairs d'un envoyeur à clés KS, tandis que la résistance Rd2 est connotée aux bornes ae chiffres impairs au même envoyeur.
Par exemple, si le commutateur pour le chifrre 7 de l'en- voyeur est abaissé, le commutateur statique est ouvert par des dispositifs non montrés mais décrits dans notre brevet 484.241, et ces impulsions sont fournies à la chaîne de comptage, allumant les tubes en série jusqu'à ce que le tube CT7-8 soit atteint. Un cir- ouït est alors complété depuis la cathode de CT7-8, à travers les contacts de KS, vers le circuit à temps Rd2-Cd. L'accroissement de tension de la cathode du tube CT7-8 charge le condensateur Cd à travers la résistance Rd2, et alimente aussi l'électrode de con- trole du tube SS à travers un condensateur. La constante de temps du circuit Rd2-Cd est telle que le tube SS s'allume après le pas- sage des sept impulsions.
De la cathode C du tube SS, le potentiel au point central B de la bobine translatrice RCO s'accroît,tandis que le commutateur statique SW est bloqué.
Si la clé 8 de l'envoyeur est abaissée, les impulsions à fréquences phoniques allument tous les tubes en série jusqu'au tube CT7-8,mais maintenant la cathode de CT7-8 est connectée au circuit à temps Rdl - Cd, et le condensateur Cd se charge à travers la resta tance Rdl. La constante de temps de ce circuit Rdl - Cd est telle que le tube SS s'allume pour bloquer le oommutateur statique,jusque aussitôt après le huitième aemi-oycle. De cette manière le circuit RDl-Cd a une plus grande constante de temps que Rd2- Cd, la différen -oe étant pratiquement égale à la durée d'un demi-oycle de la fré- quence phonique appliquée.
Le circuit de la figure 2, qui peut être considéré comme arrivé de oelui de la figure 1, est adapté pour compter jusqu'à quutre demi-cycles ae l'énergie alternative fournie. Il oomprend un de sateur Cd connecté à l'une quelconque de quatre résistances
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Rdl à Rd4. De cette manière, le temps requis pour le condensateur Cd pour atteindra une tension suffisante pour .Humer le tube SS peut varier de la durée d'un demi-cycle à la durée de quatre demi- cycles. quend le tube SS s'allume, de la manière précédemment dé- crite, il ouvre le oommutateur statique en C. La connexion mar- quée"vers SW' peut conduire vers l'autre cote, ou côté de démar- rage, du commutateur statique.
Elle constitue la borne de sortie du circuit.
De cette manière, le circuit de comptage devient réelle- ment inutile puisque sa fonction est remplaoée par celle d'un cir- cuit à temps consistant en une résistance et un condensateur. Un tel arrangement offre cependant le désavantage de ne pouvoir être utilisé que aans le comptage d'un petit nombre (par exemple quatre) d'impulsions, puisque si un plus grand nombre d'impulsions doivent être considérées, il devient difficilede prévoir des circuits C.R ayant une différence suffisante dans les constantes de temps pour qu'une distinction puisse être raite avec une sécurité suffisante entre des nombres d'impulsions d'un ordre plus élevé.
Un circuit semblable est montré figure 3 dans lequel l'in- convénient mentionné ci-dessus est évité. La chaîne de comptage est remplacée par une combinaison de sept condensateurs égaux C1- C7 et de sept redresseurs W1- W7. Le circuit fonctionne d'une manière semblable à celle des circuits multiplicateurs de voltages bien connus. Dans ces circuits une succession de condensateurs sont chargés par ces demi-cycles alternés de oourant alternatif ve- nant à travers les redresseurs, la connexion de ceux-ci avec les condensateurs étant telle que les condensateurs sont e ffectivement en série tant que du courant continu est fourni.
On sait que si dans un tel arrangement une tension à cou- rant continu d'amplitude "e" est appliquée , les condensateurs se- ront successivement chargés via les redresseurs jusqu'à un voltage "2e", excepté le premier condensateur Cl qui reçoit un voltage "e".
La - @@ion totale entre les bornes A et C atteint donc la valeur "7e", ta@cis que lu tension à travers les connexions en série des
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condensateurs C2 , C4 et C6 atteint une valeur égale à "5e".
Une autre considération de cet arrangement montre que pen- dant la première demi-période positive, le condensateur C1 est ohargé à la tension "e", et que de plus pendant la nartie descen- dante de l'impulsion reçue à courant alternatif, le condensateur C2 reçoit une certaine charge du oondensateur C1. ensuite pendant l'élévation de l'impulsion suivante, c3 reçoit une certaine charge de c2, tandis qu'au même moment c1 est encore amené à la valeur totale de la tension, et ainsi de suite jusqu'à ce que le dernier condensateur de la srie reçoive une certaine charge de l'avant- oernier condensateur. Pour une autre continuation, la charge aes condensateurs successifs s'accroît successivement jusqu'à ce qu'elle atteigne sa valeur finale asymptotique.
Une analyse exacte de oe procédé de charge des condensateurs a conduit au résultat montré figure 4 où* la tension appliquée en C est portée en ordonnée aveo une amplitude "e". La courbe v2 repré- sente la tension en fonction du temps entre la borne C et le point milieu de l'enroulement secondaire au transformateur. Cette courbe montre que cette tension s'accroît par étapes, maisque la hauteur ae ces diverses étapes décroit unrormément. La valeur de cette ré- duction dépend du rapport qui existe entre les tensions atteintes et la tension finale asymptotique .
La figure 5 montre aussi les voltages obtenus entre la borne C et les extrémités de l'enroulement secondaire, c.à.d. vl et v3, les -quels peuvent résulter de la courbe v2 en ajoutant à celle-ci, ou en retranchant de celle-ci, respectivement la moitié de la valeur instantanée du voltage de l'enroulement secondaire du transformateui La table ci-dessous donne les hauteurs des étapes successives du voltage v2.
Etapes N . 1 2 3 4 5 etc
Hauteur .5.e. ,5.e .375e .325.e . 3e etc
Les voltages vl et v3 donnent ces courbes en forme d'ondes dans lesquelles la courbe pour vl offre des crêtes dans les ler, gieme, 5ième 7ième et 9ième, etc, demi-cycles,tandis que la courbe
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pour v3 offre des cr8tes de même hauteur dans les 2,fae, 6 ibme , 8 lème , 10 lème etc. demi-cycles. Les hauteurs de ces orê- tes sont indiquées dans le tableau suivant :
Crête N 1 2 3 4 5 etc.
Hauteur e 1.5e 1.875e 2. Se 2.5e etc.
Les hauteurs de ces crêtes peuvent être considérées comme une mesure du nombre de demi-périodes qui ont eu lieu. Dès lors le ciicuit peut être utilisé pour indiquer l'arrivée d'un nombre prédéterminé de demi-périodes. Dans ce but (voir Figure 5) un tube à cathoue froide DT est utilisé, mais un autre moyen quelcon- que convenablement sensible aux vol tages, peut aussi être utilisé.
Le tube détecteur DT (figure 5) a son anode maintenue à un potentiel de terre, tandis que sa cathode est maintenue à environ -125 Volts par une source convenable B appliquant un potentiel de -150 Volts à courant continu à travers un potentiomètre R1, R2 en srie avec une résistance R3. Un autre diviseur R4 est prévu ayant des prises de courant a, b, c, d, e, aux potentiels fixes de -73.5, -103.5, -121, -134.5 et-146,5 Volts. Le circuit d'entrée de T oomprend un dispositif limiteur de voltage qui li- mite les voltages sur l'enroulement secondaire du transformateur T à une valeur de 40 Volts de crête. Dans le cas ou aucun signal n'est reçu, tous les concensateurs sont déchargés, et l'électrode de contrôle a le même potentiel que les bornes A et B.
Pour déter- miner le nombre de demi-périodestransmises, une connexion est éta- blie d'une des prises de courant a e avec l'nneou l'autre des bornes A ou B comme requis, suivant le tableau ci-après:
Nombre d'impulsions à compter 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 10
Connexions établies aA aB bA bB oA oB dA dB eA eB
Ces connexions peuvent s'effectuer par un moyen quelconque, tel qu'une combinaison de clés ou de relais. L'électrode de con- trôle ou tube DT est ainsi élevée à une valeur dépendant du nom- bre d'impulsions à compter.
A titre a'exemple, on suppose ¯ue la connexion oB a été fai@ en sba@ssant la clé voulue. Le volt-ge de l'électrode de contrôle e.
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-121 volts avant que la première impulsion n'arrive, et s'élève à -121 + 40,o.à.d. -81 voltpencant la deuxième impulsion; à -121 + 60 volts, o.à.d. -61 volts pendant la quatrième impulsion; et-121 + 75 volts, o.à.d. -46 volts pendant la sixième impulsion.
A ce moment le tube s'allume, ruand cela a lieu, le voltage de le oathoae du tube s'élève de-125 volts à-75 volts. Un potentiel est orée qui peut passer vers d'autres circuits non montrés pour indiquer que le nombre désiré d'impulsions a été compté. Il peut aussi être utilisé pour efiectuer la fermeture des contacts rl, r2, r3 afin de décharger les condensateurs.
Evidemment, l'invention n'est pas limitée aux arrangements de circuits montrés. Par exemple aans les figures 3 et 5 le nombre de condensateurs et de redresseurs peut être accru eu réduit à vo- lonté, mais l'on doit noter qu'il est désirable d'équilibrer le nombre des éléments avec le nombre des Impulsions aevant être comp- tées. Les crêtes de voltage successives constituent une série qui procède d'abord d'une manière plus ou moins linéaire, mais qui s' approche finalement à sa valeur finale d'une manière asymptotique.
Plus le nombre d'éléments utilisés dans le circuit est grand, plus grande devient la partie linéaire des séries. D'autre part il est évident quepour un comptage exact lapartielinéaire plus ou moins grande vient seule en considération.