<Desc/Clms Page number 1>
SYSTEME DETECTEUR.
La présente invention concerne un système détecteur qui produit, suivant la tension d'alimentation, une tension redressée et une tension pro- portionnelle à la dérivée, à l'intégrale ou à toute autreifonction de-:la-'tension mentionnée en premier lieu. L'invention vise spécialement un système détec- teur faisant partie d'un mécanisme d'asservissement ou "servo".
Un servo peut être constitué par un arbre meneur et un arbre me- né reliés à des dispositifs capables de créer une tension alternative qui dépend de la position angulaire de ces arbres. Les deux dispositifsdoivent être'identiques, de sorte que des tensions égales soient engendrées pour des positions angulaires égales des deux arbres. La différence des deux tensions est fournie à un redresseur et éventuellement ensuite à un amplificateur de puissance. La sortie de l'amplificateur de puissance alimente,, en tant que tension de commande, un moteur destiné à faire tourner l'arbre mené en conformité avec l'arbre meneur. Lorsque les deux arbres occupent la même po- sition angulaire, la différence entre les deux tensions des dispositifspré- cités sera égale à zéro, ce qui signifie que le moteur ne recevra pas de ten- sion de commande et ne tournera donc pas.
Si par contre les deux arbres occu- pent des positions angulaires différentes, la différence entre les deux ten- sions ne sera pas égale à zéro. Il s'établit donc une tension de commande, laquelle est fournie au moteur de telle manière que celui-ci tend à ramener la différence des deux tensions à zéro et donc de faire coïncider les posi- tions angulaires des deux'arbres. Généralement, le système détecteur et l'am- plificateur sont calculés de telle manière que la tension'de sortie sera pro- portionnelle à la différence de tension alimentant le détecteur.
Dans les servo-mécanismes de ce genre, on a constaté qu'il convenait de commander le moteur non seulement par une tension de commande proportionnelle à la diffé- rence des tensions, mais aussi par une tension proportionnelle à la dérivée de cette différence et superposée à la tension de commande. Une tension de com- mande proportionnelle uniquement à la différence de tension peut être engendrée à l'aide d'un dispositif où la différence de tensions est fournie aux bornes d'un réseau constitué par un redresseur connecté en série avec une résistance bran-
<Desc/Clms Page number 2>
chée elle-même en parallèle avec un condensateur. On obtient dans ce cir- cuit parallèle une tension continue à laquelle on superpose une tension pulsée.
Le réseaude dérivation est branché en parallèle avec la résistan- ce.Dans le cas présent ce réseau consiste-en un condensateur branché en série avec une résistance. La seconde résistance est branchée en parallèle sur le condensateur. La tension continue précitée est obtenue à l'état at- ténué aux bornes de la résistance branchée en série avec le condensateur.
De plus, la tension pulsée est obtenue aux bornes de cette résistance à l'é- tat presque non atténué. Une tension proportionnelle à la dérivée de la tension continue est également obtenue aux bornes de la résistance. Comme la tension continue est seule atténuée, et non pas la tension pulsée, la- quelle représente une tension indésirable, le rapport entre la tension pul- sée et la tension continue devient sensiblement plus défavorable après l'ob- tention de la dérivé qu'auparavant. Le fait que le rapport entre les deux tensions 'est .altéré après une dérivation représente une des grandes'diffi- cultés que l'on rencontre dans les systèmes de ce genre.
La; présente invention vise à créer un système détecteur où ce rapport est aussi favorable avec la dérivation qu'en l'absence de celle-ci.
Un système détecteur qui, suivant la tension d'alimentation, produit une tension redressée et une tension proportionnelle à la dérivée, à l'intégrale ou à toute autre fonction de la tension citée en premier lieu, est caractérisée, selon la présente invention, par un dispositif produisant une tension de référence; par un dispositif alimenté par cette tension de référence et par celle fournie au système détecteur, ce dernier dispositif étant tel qu'il produit un courant de forme pulsée, où l'amplitude des pulsa- tions dépend de l'amplitude des tensions d'alimentation, de même que de leur angle de déphasage; par un dispositif qui transforme le courant mentionné en dernier lieu en une tension sensiblement continue;
par un dispositif qui utilise la tension continue pour la réaction, de préférence avec retard, de façon qu'elle agisse comme réaction négative sur le dispositif produi- sant le courant de forme pulsée, la disposition étant telle que cette ten- sion continue se voit superposer une tension proportionnelle par exemple à la dérivée, l'intégrale ou à toute autre fonction de la tension alimen- tant le système détecteur.
L'invention sera décrite plus amplement en regard des trois des- sins annexes où
La figure 1 montre un détecteur selon l'invention fonctionnant avec dérivation :
La figure 2 montre un détecteur fonctionnant avec dérivation et connecté en push-pull ou symétrie.
Les figures 3-5 montrent des courbes qui expliquent le fonction- nement du détecteur de la figure 1.
La figure 6 montre un autre détecteur en push-pull, fonctionnant avec dérivation.
La figure 7 montre un détecteur fonctionnant avec intégration.
Dans la figure 1, l'indice 1 désigne un tube électronique compor- tant, entre la grille et la'terre, un circuit comprenant une source de ten- sion alternative 3 et un condensateur 2 connectés en série. Entre la catho- de et la terre est connectée une source de tension de polarisation 4. La sour- ce de tension 3 fournit la différence de tension susmentionnée. Le tube com- porte, entre l'anode et la terre, un circuit comprenant le secondaire du transformateur 5 et un condensateur 6, connectés en série. Le primaire de ce transformateur est connecté aux bornes 8 et 9. Ces deux bornes doivent être connectées à une source de tension alternative, d'une manière non représen- tée, afin que le tube 1 soit alimenté en tension anodique. Ce tube n'est pas- connecté à une source de tension autre que la source de tension anodique.
En- tre le point de jonction du condensateur et du secondaire du transformateur 5 d'une part et la grille du tube 1 d'autre part est branchée une résistance
<Desc/Clms Page number 3>
12. En parallèle avec le condensateur 6 est prévue une résistance 7 dont les bornes sont connectées aux bornes 10 et 11.
On décrira ci-après le fonctionnement de ce dispositif. A cette fin, on considérera d'abord le dispositif lorsque la résistance 12 est dé- connectée. Ce dispositif fonctionne'alors uniquement comme détecteur. La raison de ce fonctionnement est expliquée par les courbes des figures 3 à 5. Dans toutes les figures, la tension alternative d'anode est désignée par 13, les tensions de blocage de grille par 14, 14' et 14", la tension de polarisation de grille par 15, la tension alternative engendrée par la source de tension alternative 3 par 16 et 16', la chute de tension anodi- que à travers le condensateur 6 par 17, 17' et 17", et le courant pulsa- toire produit dans le circuit anodique du tube par 18, 18' et 18". La fi- gure 3 montre le'cas où la source de tension alternative fournit une tension zéro.
La tension fournie à la grille est uniquement celle'provenant de la source de tension de polarisation qui, comme indiqué plus haut, est désig- née par 15. Pour que le tube soit parcouru par le courant anodique, la grille doit être alimentée en une tension de grille qui soit plus positi- ve que la tension indiquée par la courbe de tension de blocage. Il ressort de la figure qu'une tension de polarisation de grille constante remplit cette condition entre les points A et B. Entre ces deux points s'écoule un courant anodique dont la forme est désignée par 18.
Dans la figure 4, une tension de polarisation de grille se voit superposer une tension alterna- tive d'une source alternative 3, laquelle tension est en phase avec la ten- sion alternative d'anode, tandis que dans la figure 5 la tension de pola- risation de grille se voit superposer une tension alternative de la source 3, cette dernière tension étant déphasée à 1800 par rapport à la tension alternative d'anode. Vu l'explication donnée à propos des courbes de la fi- gure 3, il semble que celles de la figure 5 ne nécessitent pas d'autres é- claircissements.
Il ressort de ces courbes qu'en faisant varier l'amplitude de la tension engendrée par la source alternative 3, on peut faire varier l'ampli- tude des impulsions. Lorsque ces impulsions alimentent le condensateur 6 et la résistance 7, on obtient une tension continue aux bornes 10 et 11. Cette tension continue est sensiblement proportionnelle à la somme des tensions provenant des sources 3 et 4 et de la tension pulsée. Si l'on considère main- tenant le système avec la résistance 12 connectée, on voit que la tension aux bornes du condensateur est amenée à réagir sur la grille du tube 1 avec un retard représenté par une constante de temps égale au produit de la va- leur de la résistance 12 et de la capacitance du condensateur 2. Par consé- quent, une tension s'établit aux bornes du condensateur 6.
Cette tension est proportionnelle à la dérivée des tensions fournies à la grille. On obtient aux bornes 10 et 11 une tension continue, une tension proportionnelle à la dérivée.des tensions fournies à la grille et une tension pulsée. Le rapport entre la tension pulsée et la tension continue est, dans ce dispositif, aus- si favorable que le rapport, qui existait avant l'obtention de la dérivée dans le dispositif connu mentionné plus haut.
La figure 2 montre deux systèmes détecteurs du type de celui de la figure 1, connecté en push-pull. Dans l'un des dispositifs, les éléments ont été pourvus des mêmes indices que ceux de la figure 1, tandis que les or- ganes correspondants de l'autre dispositif portent les mêmes indices pourvus d'un signe "prime". En plus de. ces éléments, le système détecteur équilibré ne comporte qu'un condensateur 13, connecté entre les grilles des tubes 1 et 1', Les tensions alternatives fournies aux transformateurs 5 et 5' sont en opposition de phase. La fonction de -ce dispositif est la même que celle du dispositif de la figure 1, c'est-à-dire celle qui apparaît aux bornes 10 et 11.
On obtient une tension continue qui dépend des tensions alimentant les grilles des tubes et une tension proportionnelle à la dérivée.de la-tension mentionnée en dernier lieu, ainsi qu'une tension pulsée. L'avantage d'un dé- tecteur connecté en push-pull consiste en l'absence d'une tension de sortie lorsque la tension fournie par la source 3 est égale à zéro et dans l'obten- tion d'une amplification plus importante.
<Desc/Clms Page number 4>
Dans certains cas, il est désirable, dans un détecteur connec- té en push-pull, d'alimenter les transformateurs 5 et 5' en tensions qui - sont en phase entre elles. Les tensions fournies aux grilles des tubes doi- vent dans ce cas être en opposition de phase. La figure 6 montre un détec- teur en push-pull du type décrit en dernier lieu et qui est assez semblable à celui montré dans la figure 2. Les éléments identiques à ceux de cette dernière figure ont regu les mêmes indices. La disposition de la figure 6 diffère de celle de la figure 2 en ce que chaque grille de ces tubes est con- nectée à une source de tension alternative séparée 3 ou.3' qui est connec- tée, comme précédemment, en série avec un condensateur 2 ou 2', et en ce que les résistances 12 et 12' sont connectées respectivement à la grille à tra- vers la source 3 ou 3'.
La fonction de ce dernier détecteur est la même que celle du détecteur' de la figure 2.
Lorsqu'il s'agit d'obtenir à la sortie une tension proportion- nelle à l'intégrale des tensions alimentant la grille du tube d'un détecteur ce dernier peut recevoir la forme de la figure 7. La disposition de cette fi- gure est très semblable à celle de la figure 1 et ses éléments portent les.mê- mes indices que dans celle-ci. La différence entre les deux dispositions con- siste en ce que les emplacements des éléments 2 et 3 ont été intervertis, que l'élément 2 a été remplacé par une résistance 19, que la résistance 12 est con- nectée à la jonction entre les éléments 3 et 19, et que cette dernière résis- tance est branchée en parallèle avec un condensateur 20. Deux détecteurs de ce type peuvent être combinés de la manière indiquée plus haut, afin d'obte- nir un détecteur push-pull à intégration.
Dans les détecteurs décrits ci-dessus, la réaction fournie aux tubes 1 et l'est de nature telle que l'on obtient aux bornes 10 et 11, une tension continue,une tension continue proportionnelle à la dérivée ou à l'intégrale des tensions fournies à la grille des tubes, et une tension pul- sée. Il va de soi que les circuits réactifs peuvent être formés de manière à obtenir une fonction autre que la dérivée ou l'intégrale.
REVENDICATIONS.
1.- Système détecteur qui produit, suivant la tension d'alimenta- tion, une tension redressée et une tension proportionnelle à la dérivée, l'in- tégrale ou toute autre fonction de la tension mentionnée en premier lieu, carac- térisé par un dispositif produisant une tension de référence par un disposi- tif alimenté par cette tension de référence et par celle fournie au système dé- tecteur, ce dernier dispositif étant tel qu'il produit un courant de forme pul- sée, où l'amplitude des pulsations dépend de l'amplitude des tensions d'alimen- tation, de même que de leurs angles relatifsde déphasage, par un dispositif qui transforme le courant mentionné en dernier lieu en une tension sensible- ment continue, par un dispositif qui utilise la tension continue pour la réac- tion, de préférence avec retard,
de façon que celle-ci agisse comme réaction négative sur le dispositif produisant le courant de forme pulsatoire, la dis- position étant telle que cette tension continue se voit superposer.une tension proportionnelle par exemple à la dérivée, à l'intégrale, ou à toute autre fonc- tion de la tension alimentant le système détecteur.