CA2749242A1 - Conditionneur universel de signaux analogiques et digitaux - Google Patents
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Abstract
Il s'agit ici d'une méthode et d'un dispositif qui permettent une norme universelle pour brancher n'importe quel type de capteurs digitaux ou analogues et de les normaliser (dans ce dernier cas même si leurs caractéristiques analogiques sont différentes). Ce problème a deux volets : le branchement universel et le traitement informatique universel de capteurs de quelque nature que ce soit (force, vitesse, température, pression, position, débitmètre, pH-mètre, rythme cardiaque, voltage, courant, puissance, résistance, jauge, entrées/sorties digitales, relais, compteurs, accéléromètres, etc.). La méthode utilise un protocole lié aux connections sur deux prises A(DB25F) et B (DB25M). La prise A sert à fournir au capteur toutes les entrées, sorties requises pour assurer son fonctionnement. La prise B sert à ajuster les paramètres de calibration du capteur. D'autres prises accessoires peuvent exister sur un appareil pour établir le lien avec les contacts (pins) des prises A et B.
Description
MÉMOIRE DESCRIPTIF
TITRE DE L'INVENTION
Conditionneur universel de signaux analogiques et digitaux DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un dispositif et une méthode de conditionnement de signaux analogiques et digitaux.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Les deux brevets suivants ont attiré notre attention :
CA 1318007 par Thierry Duverger :
Procédé et Système pour l'exploitation de signaux provenant de capteurs inductifs linéaires de déplacement(2) pourvu d'une primaire(3), de deux secondaires (4,5) identiques, symétriques, en opposition de phase et montés en série, et d'un noyau mobile.
CA 1301328 de l'Institut Français du Pétrole par Jacques Cretin déposé le 3 juin 1988 et obtenu le 19 mai 1992:
Il s'agit d'un système pour l'acquisition et l'enregistrement de signaux fournis par un ensemble de capteurs disposés dans une ou plusieurs sondes descendues dans un puits à
l'extrémité d'un câble multifonctions. Les différents signaux à transmettre sont multiplexés avant d'être appliqués à une chaîne d'acquisition adaptée à les amplifier, les numériser et les coder avant de les appliquer à une voie de transmission sous la forme de blocs de mots numérisés.
OBJECTIFS ET AVANTAGES
L'approche identifiée CUSAD (Conditionneur Universel de Signaux Analogiques et Digitaux) développée sur une période de 20 ans depuis 1990 et récemment complétée a pour objectif une solution universelle pour résoudre le problème du branchement et du traitement des signaux de capteurs de quelque nature que ce soit (force, vitesse, température, pression, position, débitmètre, pH-mètre, rythme cardiaque, voltage, courant, puissance, résistance, jauge, entrées/sorties digitales, relais, compteurs, accéléromètres, etc.).
Ce problème a deux volets : le branchement universel et le traitement informatique universel.
L'approche CUSAD donne la solution à ces deux volets. L'approche CUSAD utilise un protocole lié
aux connections sur deux prises A (DB25F) et B (DB25M). La prise A sert à
fournir au capteur toutes les entrées, sorties requises pour assurer son fonctionnement. La prise B sert à ajuster les paramètres de calibration du capteur.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La FIG.1 est un schéma des deux prises A (DB25F) et B (DB25M) soudées à un canal CUSAD. La FIG.2 est un schéma du principe de fonctionnement de la prise B usager.
La prise A sert au fonctionnement du capteur :
- toutes les alimentations en courant ou en voltage nécessaires pour son fonctionnement, alimentations ajustables entre 0 et 10V ou 0 à 10 mA (voire jusqu'à 200 mA si l'usager le désire), alimentations symétriques par rapport au zéro;
- tous les circuits additionnels requis pour obtenir les fonctions désirées;
- tous les filtres requis pour éliminer le bruit électronique des signaux analogiques;
- tous les circuits requis pour assurer le décalage et l'amplification nécessaire pour avoir un signal analogique de sortie stable peu importe que le signal à l'entrée soit dans l'ordre du très grand (plusieurs dizaines de volts) ou dans l'ordre du très petit (quelques mV ou fraction de mV);
- tous les éléments de conditionnement de jauges de 120 ou 350 ou 1000 ohms en quart, demi et pont complet;
- toutes les prises extérieures pour les entrées-sorties digitales nécessaire à des mesures et du contrôle;
- toutes les protections nécessaires pour atténuer l'alimentation en voltage en cas de court-circuit.
La prise B sert à la calibration du capteur et c'est par elle que l'on peut :
- ajuster le Gain à 1 ou 10 ou 100 ou 1000 ou 10 000 et le multiplier par n'importe quelle valeur fractionnaire que l'on désire;
- ajuster le décalage à n'importe quelle valeur entre -1 V et +1V ou entre -10V et +10V;
- ajuster le conditionnement du capteur par une source de voltage ajustable (0 à 10V symétrique) ou une source de courant ajustable (0 à 10 mA symétrique);
- brancher des capteurs sur des appareils CUSAD de type manuel ou semi-automatique ou automatique;
- normaliser des capteurs pour rendre leur comportement identique même si leurs caractéristiques électroniques sont différentes;
- ajuster les paramètres de calibration d'un capteur par un signal externe.
- d'autres prises accessoires peuvent exister sur un appareil pour établir le lien avec les contacts des prises A et B.
La prise 8 de l'usager permet d'appliquer la méthode CUSAD en mode manuel ou semi-automatique ou automatique :
Les prises A et B de l'usager sont celles qui viennent s'insérer dans les prises A et B du CUSAD et qui font l'objet d'une méthode permettant d'appliquer cette technologie. Cette méthode assure l'universalité du branchement de tout type de capteur ou de contrôle. La méthode CUSAD repose sur l'utilisation d'un circuit permettant de calibrer la prise B de l'usager en utilisant des cavaliers shunt (jumpers) et 4 potentiomètres (P+P-, Gain G2, Décalage GROS et FIN) comme l'illustre la figure (2). Les choix donnés dans le tableau de la prise B permettront d'utiliser la technologie CUSAD en mode manuel, semi-automatique ou automatique.
Le mode manuel intégral implique que la prise B n'est pas utilisée. Toutes les calibrations se feront avec les contrôles montés sur chaque canal de l'appareil CUSAD manuel.
Le mode automatique intégral implique que la prise B de l'usager contrôlera tout alors que l'appareil n'aura aucun contrôle. Le mode semi-automatique implique que l'usager pourra utiliser certains des contrôles de l'appareil alors que d'autres seront automatisés et inaccessibles sur l'appareil.
Le mode manuel intégral est utile lorsque l'usager expérimente sur des nouveaux capteurs pour apprendre à maîtriser leurs paramètres de calibration. Le mode automatique intégral est utile lorsque l'usager veut monter rapidement une chaîne d'acquisition et de contrôle avec des capteurs et contrôleurs dont il a déjà construit la prise B usager associée à
chacun desdits capteurs ou contrôleurs. Le mode automatique intégral est beaucoup moins coûteux car un appareil CUSAD automatique coûte moins cher à cause de l'élimination totale des pièces de contrôle très coûteuses.
C'est par la prise B que l'on peut normaliser les capteurs même s'ils ont des caractéristiques analogiques différentes.
D'autres prises accessoires sur un appareil existent pour établir un lien avec des contacts (pins) des prises A et B. La prise B est une prise d'usager permettant de faciliter sa calibration par le positionnement approprié de cavaliers shunt (jumpers) et l'ajustement de quatre (4) potentiomètres, d'alimentation variable, de gain fractionnaire et de décalage GROS et FIN; la prise B de l'usager étant destinée à assurer des fonctionnements en mode manuel, semi-automatique ou automatique.
DESCRIPTION
Des ingénieurs et techniciens adoptent pratiquement toujours la même approche lorsqu'ils veulent résoudre un problème d'instrumentation et contrôle.
La première étape consistera à identifier les capteurs et les actionneurs qui seront requis pour monter une chaîne d'acquisition de données de capteurs et de contrôle d'actionneurs. Dans l'approche classique, ils auront à identifier les mesures et les types de signaux tels que : voltage, courant, température, résistance, jauge et pont, entrées / sorties digitales, relais, générateur ou compteur d'impulsions, accéléromètre, etc.
La deuxième étape consistera à chercher les appareils qui permettront de brancher les capteurs et actionneurs identifiés précédemment. C'est là où la solution se complique et que les entreprises sur le marché leur offriront une panoplie d'appareils pour remplir cet objectif. On retrouve plusieurs catégories de ces appareils s'échelonnant entre l'approche complètement manuelle permettant d'avoir un accès total à la calibration des signaux et à
l'opposé aux appareils les plus modernes offrant une approche prétendument universelle aux traitements des capteurs et actionneurs, ces derniers ne donnant pratiquement pas accès aux paramètres de calibration.
Le CUSAD se situe au milieu des ces approches.
Approche manuelle Approche CUSAD Approche prétendument réellement universelle universelle Cette approche préconise que Cette approche préconise que Cette approche préconise que les usagers (techniciens, les usagers (techniciens, les usagers (techniciens, ingénieurs et autres) puissent ingénieurs et autres) puissent ingénieurs et autres) n'aient avoir accès à tous les avoir accès à tous les pas accès à tous les paramètres de calibration des paramètres de calibration des paramètres de calibration des capteurs. Ces paramètres capteurs cités dans capteurs cités dans étant : l'approche manuelle. l'approche manuelle. On vend voltage d'alimentation fixe ou L'approche CUSAD intègre des modules spécialisés pour ajustable avec ou sans source près de 100% des fonctions traiter chaque type de de courant ajustable pour le énumérées dans l'approche capteurs selon les paramètres conditionnement, sortie de manuelle. L'approche CUSAD choisis par le manufacturier, signaux en voltage ou en est bâtie sur un protocole de paramètres inchangeables courant, gain, décalage, filtre, connexions et de par l'utilisateur. Ainsi l'usager circuit de traitement communications standardisé sera obligé d'acheter jusqu'à
spécialisé, synchronisation et universel. Un seul canal 8 modules traitant différents avec entrées, sorties digitales, peut accepter tous les types de capteurs l'obligeant jauges quart, demi et pont capteurs existant sur le ainsi à dépenser jusqu'à
complet en 120 ohms ou 350 marché contrairement à 20 000$ pour l'ensemble qui ohms ou 1 Kohms, circuits de l'approche prétendument comportera beaucoup protection en survoltage ou universelle qui oblige à d'options inutiles pour en court-circuit. Il n'existe pas acheter plusieurs modules lesquelles il aura été obligé de de conditionneur universel pour assurer l'universalité. payer afin de se rapprocher capable de tout faire ce qui a Les modules CUSAD peuvent d'un système ayant un été énuméré mais certains s'intégrer facilement à semblant d'universalité.
parmi les meilleurs fourniront n'importe quelle plateforme près de 60% de ces fonctions logicielle. Les modules CUSAD
pour un prix avoisinant les disposent de fonctions 3500$ par canal. Cette programmées en LabView et approche manuelle ne donne disponibles sous forme pas toutefois un standard d'exécutables. L'approche du universel de connexion. logiciel CUSAD est adaptée à
l'universalité de l'approche électronique.
RÉSUMÉ
Pour conditionner des signaux analogiques et digitaux d'une manière universelle, il est nécessaire d'établir un protocole ou une norme que l'inventeur a appelé CUSAD
(Conditionneur Universel de Signaux Analogiques et Digitaux). La conception de cette norme s'est échelonnée sur une période de deux décennies pour vérifier son efficacité à fournir toutes les connexions nécessaires pour brancher la grande majorité des capteurs sur le marché. Concevoir une norme n'était pas tout, il fallait en plus concevoir de nombreux circuits pour chaque fonction rencontrée dans cette norme.
Mais le problème numéro 1 était d'obtenir une grande stabilité (dans l'ordre de 0,01% ou plus).
Pour ce faire l'inventeur a conçu ses circuits de manière à atténuer les chocs thermiques qui sont responsables des instabilités électroniques. Le principe de cette conception est simple à
expliquer. Une résistance Rx quelconque parcourue par un courant nul produit une puissance égale à 0. Aussitôt qu'un voltage est appliqué à la résistance, le courant passe et la puissance dissipée devient différente de 0. Si on calcule le pourcentage de variation de cette puissance, on obtient le rapport de la variation de puissance (AP) sur la valeur initiale (0) qui nous donne l'infini [ AP/0 = oo]. Voila la cause principale de l'instabilité des circuits en général.
Le principe d'atténuation des chocs thermiques consiste à ne jamais avoir de voltage près de 0 dans un circuit. Ce principe est simple dans son énoncé mais pas du tout simple dans son application. La stabilité remarquable des circuits CUSAD vient de l'application de ce principe dans leur conception. De plus, ce principe permet de réduire le coût des pièces d'un canal CUSAD aux environs du deux tiers du coût d'un canal d'approche manuelle mentionné
précédemment.
D'autres objets et champs d'application de la présente invention se dégageront de la présente description au fur et à mesure qu'une personne versée dans l'art prendra connaissance des divers aspects de l'invention. Les présentes descriptions, aussi détaillées soient-elles, ne présentent que des applications préférentielles de l'invention et ne sont données qu'à titre d'illustration. Il est entendu que toute personne ingénieuse et expérimentée dans le domaine pourra y apporter divers changements et adaptations et ce, sans que l'application réalisée ne sorte de la portée de la présente invention. Il est bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention qui a été décrit ci-dessus, en référence aux dessins annexés, a été donné à titre indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et adaptations peuvent être apportées sans que l'objet s'écarte pour autant du cadre de la présente invention LEGENDE
PRISE A PRISE B
no nom Description no nom Description Borne (-) de l'alimentation Commun de l'ajustement 1 P variable en voltage (-5V à OV) 1 FIN corn FIN du décalage Complément en quart de pont Un short sur 1 et 2 pour
TITRE DE L'INVENTION
Conditionneur universel de signaux analogiques et digitaux DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un dispositif et une méthode de conditionnement de signaux analogiques et digitaux.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Les deux brevets suivants ont attiré notre attention :
CA 1318007 par Thierry Duverger :
Procédé et Système pour l'exploitation de signaux provenant de capteurs inductifs linéaires de déplacement(2) pourvu d'une primaire(3), de deux secondaires (4,5) identiques, symétriques, en opposition de phase et montés en série, et d'un noyau mobile.
CA 1301328 de l'Institut Français du Pétrole par Jacques Cretin déposé le 3 juin 1988 et obtenu le 19 mai 1992:
Il s'agit d'un système pour l'acquisition et l'enregistrement de signaux fournis par un ensemble de capteurs disposés dans une ou plusieurs sondes descendues dans un puits à
l'extrémité d'un câble multifonctions. Les différents signaux à transmettre sont multiplexés avant d'être appliqués à une chaîne d'acquisition adaptée à les amplifier, les numériser et les coder avant de les appliquer à une voie de transmission sous la forme de blocs de mots numérisés.
OBJECTIFS ET AVANTAGES
L'approche identifiée CUSAD (Conditionneur Universel de Signaux Analogiques et Digitaux) développée sur une période de 20 ans depuis 1990 et récemment complétée a pour objectif une solution universelle pour résoudre le problème du branchement et du traitement des signaux de capteurs de quelque nature que ce soit (force, vitesse, température, pression, position, débitmètre, pH-mètre, rythme cardiaque, voltage, courant, puissance, résistance, jauge, entrées/sorties digitales, relais, compteurs, accéléromètres, etc.).
Ce problème a deux volets : le branchement universel et le traitement informatique universel.
L'approche CUSAD donne la solution à ces deux volets. L'approche CUSAD utilise un protocole lié
aux connections sur deux prises A (DB25F) et B (DB25M). La prise A sert à
fournir au capteur toutes les entrées, sorties requises pour assurer son fonctionnement. La prise B sert à ajuster les paramètres de calibration du capteur.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La FIG.1 est un schéma des deux prises A (DB25F) et B (DB25M) soudées à un canal CUSAD. La FIG.2 est un schéma du principe de fonctionnement de la prise B usager.
La prise A sert au fonctionnement du capteur :
- toutes les alimentations en courant ou en voltage nécessaires pour son fonctionnement, alimentations ajustables entre 0 et 10V ou 0 à 10 mA (voire jusqu'à 200 mA si l'usager le désire), alimentations symétriques par rapport au zéro;
- tous les circuits additionnels requis pour obtenir les fonctions désirées;
- tous les filtres requis pour éliminer le bruit électronique des signaux analogiques;
- tous les circuits requis pour assurer le décalage et l'amplification nécessaire pour avoir un signal analogique de sortie stable peu importe que le signal à l'entrée soit dans l'ordre du très grand (plusieurs dizaines de volts) ou dans l'ordre du très petit (quelques mV ou fraction de mV);
- tous les éléments de conditionnement de jauges de 120 ou 350 ou 1000 ohms en quart, demi et pont complet;
- toutes les prises extérieures pour les entrées-sorties digitales nécessaire à des mesures et du contrôle;
- toutes les protections nécessaires pour atténuer l'alimentation en voltage en cas de court-circuit.
La prise B sert à la calibration du capteur et c'est par elle que l'on peut :
- ajuster le Gain à 1 ou 10 ou 100 ou 1000 ou 10 000 et le multiplier par n'importe quelle valeur fractionnaire que l'on désire;
- ajuster le décalage à n'importe quelle valeur entre -1 V et +1V ou entre -10V et +10V;
- ajuster le conditionnement du capteur par une source de voltage ajustable (0 à 10V symétrique) ou une source de courant ajustable (0 à 10 mA symétrique);
- brancher des capteurs sur des appareils CUSAD de type manuel ou semi-automatique ou automatique;
- normaliser des capteurs pour rendre leur comportement identique même si leurs caractéristiques électroniques sont différentes;
- ajuster les paramètres de calibration d'un capteur par un signal externe.
- d'autres prises accessoires peuvent exister sur un appareil pour établir le lien avec les contacts des prises A et B.
La prise 8 de l'usager permet d'appliquer la méthode CUSAD en mode manuel ou semi-automatique ou automatique :
Les prises A et B de l'usager sont celles qui viennent s'insérer dans les prises A et B du CUSAD et qui font l'objet d'une méthode permettant d'appliquer cette technologie. Cette méthode assure l'universalité du branchement de tout type de capteur ou de contrôle. La méthode CUSAD repose sur l'utilisation d'un circuit permettant de calibrer la prise B de l'usager en utilisant des cavaliers shunt (jumpers) et 4 potentiomètres (P+P-, Gain G2, Décalage GROS et FIN) comme l'illustre la figure (2). Les choix donnés dans le tableau de la prise B permettront d'utiliser la technologie CUSAD en mode manuel, semi-automatique ou automatique.
Le mode manuel intégral implique que la prise B n'est pas utilisée. Toutes les calibrations se feront avec les contrôles montés sur chaque canal de l'appareil CUSAD manuel.
Le mode automatique intégral implique que la prise B de l'usager contrôlera tout alors que l'appareil n'aura aucun contrôle. Le mode semi-automatique implique que l'usager pourra utiliser certains des contrôles de l'appareil alors que d'autres seront automatisés et inaccessibles sur l'appareil.
Le mode manuel intégral est utile lorsque l'usager expérimente sur des nouveaux capteurs pour apprendre à maîtriser leurs paramètres de calibration. Le mode automatique intégral est utile lorsque l'usager veut monter rapidement une chaîne d'acquisition et de contrôle avec des capteurs et contrôleurs dont il a déjà construit la prise B usager associée à
chacun desdits capteurs ou contrôleurs. Le mode automatique intégral est beaucoup moins coûteux car un appareil CUSAD automatique coûte moins cher à cause de l'élimination totale des pièces de contrôle très coûteuses.
C'est par la prise B que l'on peut normaliser les capteurs même s'ils ont des caractéristiques analogiques différentes.
D'autres prises accessoires sur un appareil existent pour établir un lien avec des contacts (pins) des prises A et B. La prise B est une prise d'usager permettant de faciliter sa calibration par le positionnement approprié de cavaliers shunt (jumpers) et l'ajustement de quatre (4) potentiomètres, d'alimentation variable, de gain fractionnaire et de décalage GROS et FIN; la prise B de l'usager étant destinée à assurer des fonctionnements en mode manuel, semi-automatique ou automatique.
DESCRIPTION
Des ingénieurs et techniciens adoptent pratiquement toujours la même approche lorsqu'ils veulent résoudre un problème d'instrumentation et contrôle.
La première étape consistera à identifier les capteurs et les actionneurs qui seront requis pour monter une chaîne d'acquisition de données de capteurs et de contrôle d'actionneurs. Dans l'approche classique, ils auront à identifier les mesures et les types de signaux tels que : voltage, courant, température, résistance, jauge et pont, entrées / sorties digitales, relais, générateur ou compteur d'impulsions, accéléromètre, etc.
La deuxième étape consistera à chercher les appareils qui permettront de brancher les capteurs et actionneurs identifiés précédemment. C'est là où la solution se complique et que les entreprises sur le marché leur offriront une panoplie d'appareils pour remplir cet objectif. On retrouve plusieurs catégories de ces appareils s'échelonnant entre l'approche complètement manuelle permettant d'avoir un accès total à la calibration des signaux et à
l'opposé aux appareils les plus modernes offrant une approche prétendument universelle aux traitements des capteurs et actionneurs, ces derniers ne donnant pratiquement pas accès aux paramètres de calibration.
Le CUSAD se situe au milieu des ces approches.
Approche manuelle Approche CUSAD Approche prétendument réellement universelle universelle Cette approche préconise que Cette approche préconise que Cette approche préconise que les usagers (techniciens, les usagers (techniciens, les usagers (techniciens, ingénieurs et autres) puissent ingénieurs et autres) puissent ingénieurs et autres) n'aient avoir accès à tous les avoir accès à tous les pas accès à tous les paramètres de calibration des paramètres de calibration des paramètres de calibration des capteurs. Ces paramètres capteurs cités dans capteurs cités dans étant : l'approche manuelle. l'approche manuelle. On vend voltage d'alimentation fixe ou L'approche CUSAD intègre des modules spécialisés pour ajustable avec ou sans source près de 100% des fonctions traiter chaque type de de courant ajustable pour le énumérées dans l'approche capteurs selon les paramètres conditionnement, sortie de manuelle. L'approche CUSAD choisis par le manufacturier, signaux en voltage ou en est bâtie sur un protocole de paramètres inchangeables courant, gain, décalage, filtre, connexions et de par l'utilisateur. Ainsi l'usager circuit de traitement communications standardisé sera obligé d'acheter jusqu'à
spécialisé, synchronisation et universel. Un seul canal 8 modules traitant différents avec entrées, sorties digitales, peut accepter tous les types de capteurs l'obligeant jauges quart, demi et pont capteurs existant sur le ainsi à dépenser jusqu'à
complet en 120 ohms ou 350 marché contrairement à 20 000$ pour l'ensemble qui ohms ou 1 Kohms, circuits de l'approche prétendument comportera beaucoup protection en survoltage ou universelle qui oblige à d'options inutiles pour en court-circuit. Il n'existe pas acheter plusieurs modules lesquelles il aura été obligé de de conditionneur universel pour assurer l'universalité. payer afin de se rapprocher capable de tout faire ce qui a Les modules CUSAD peuvent d'un système ayant un été énuméré mais certains s'intégrer facilement à semblant d'universalité.
parmi les meilleurs fourniront n'importe quelle plateforme près de 60% de ces fonctions logicielle. Les modules CUSAD
pour un prix avoisinant les disposent de fonctions 3500$ par canal. Cette programmées en LabView et approche manuelle ne donne disponibles sous forme pas toutefois un standard d'exécutables. L'approche du universel de connexion. logiciel CUSAD est adaptée à
l'universalité de l'approche électronique.
RÉSUMÉ
Pour conditionner des signaux analogiques et digitaux d'une manière universelle, il est nécessaire d'établir un protocole ou une norme que l'inventeur a appelé CUSAD
(Conditionneur Universel de Signaux Analogiques et Digitaux). La conception de cette norme s'est échelonnée sur une période de deux décennies pour vérifier son efficacité à fournir toutes les connexions nécessaires pour brancher la grande majorité des capteurs sur le marché. Concevoir une norme n'était pas tout, il fallait en plus concevoir de nombreux circuits pour chaque fonction rencontrée dans cette norme.
Mais le problème numéro 1 était d'obtenir une grande stabilité (dans l'ordre de 0,01% ou plus).
Pour ce faire l'inventeur a conçu ses circuits de manière à atténuer les chocs thermiques qui sont responsables des instabilités électroniques. Le principe de cette conception est simple à
expliquer. Une résistance Rx quelconque parcourue par un courant nul produit une puissance égale à 0. Aussitôt qu'un voltage est appliqué à la résistance, le courant passe et la puissance dissipée devient différente de 0. Si on calcule le pourcentage de variation de cette puissance, on obtient le rapport de la variation de puissance (AP) sur la valeur initiale (0) qui nous donne l'infini [ AP/0 = oo]. Voila la cause principale de l'instabilité des circuits en général.
Le principe d'atténuation des chocs thermiques consiste à ne jamais avoir de voltage près de 0 dans un circuit. Ce principe est simple dans son énoncé mais pas du tout simple dans son application. La stabilité remarquable des circuits CUSAD vient de l'application de ce principe dans leur conception. De plus, ce principe permet de réduire le coût des pièces d'un canal CUSAD aux environs du deux tiers du coût d'un canal d'approche manuelle mentionné
précédemment.
D'autres objets et champs d'application de la présente invention se dégageront de la présente description au fur et à mesure qu'une personne versée dans l'art prendra connaissance des divers aspects de l'invention. Les présentes descriptions, aussi détaillées soient-elles, ne présentent que des applications préférentielles de l'invention et ne sont données qu'à titre d'illustration. Il est entendu que toute personne ingénieuse et expérimentée dans le domaine pourra y apporter divers changements et adaptations et ce, sans que l'application réalisée ne sorte de la portée de la présente invention. Il est bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention qui a été décrit ci-dessus, en référence aux dessins annexés, a été donné à titre indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et adaptations peuvent être apportées sans que l'objet s'écarte pour autant du cadre de la présente invention LEGENDE
PRISE A PRISE B
no nom Description no nom Description Borne (-) de l'alimentation Commun de l'ajustement 1 P variable en voltage (-5V à OV) 1 FIN corn FIN du décalage Complément en quart de pont Un short sur 1 et 2 pour
2 D120 pour les jauges de 120 ohms 2 FIN ext ajuster le décalage FIN avec un potentiomètre externe Complément en quart de pont Commun de l'ajustement
3 D350 pour les jauges de 350 ohms 3 GROS com GROS du décalage Point milieu du bras inerte du Un short sur 3 et 4 pour
4 SD pont de Wheatstone 4 GROS ext ajuster le décalage GROS
avec le potentiomètre externe Entrée (+) du signal d'un Un short sur 5 et 10 pour S+ capteur analogique 5 S2 ext G1C ajuster le gain G1 avec un commutateur externe Entrée (-) du signal d'un Un short sur 6 et 12 pour 6 S- capteur analogique 6 S2 ext G3C ajuster le gain G3 avec un commutateur externe Borne (+) de l'alimentation Un short sur 7 et 8 pour 7 P+ variable en voltage (0 à +5V) 7 G2 ext ajuster le Gain G2 avec le potentiomètre externe L'un des 5 contacts libellé Commun de la partie 8 EXT E EXTERNE utilisé entre autres 8 G2 com fractionnaire G2 du Gain de pour les entrées sorties l'étage 2 digitales Alimentation fixe de +5V Un short sur 9 et 10 pour 9 +5V 9 G1=100 fixer G1=100 Alimentation fixe de +15V Commun de l'ajustement du +15V 10 G1 com Gain G1 de l'étage 1 Borne (+) de l'alimentation Un short sur 10 et 11 pour 11 I+ variable en courant (0 à lOmA) 11 G1=10 fixer G1=10 L'un des 5 contacts libellé Commun de l'ajustement du 12 EXT D EXTERNE utilisé entre autres 12 G3 com Gain G3 de l'étage 3 pour les entrées sorties digitales L'un des 5 contacts libellé Un short sur 12 et 13 pour 13 EXT B EXTERNE utilisé entre autres 13 G3=10 fixer G3=10 pour les entrées sorties digitales SENSEUR du voltage P- en bout Potentiel H appliqué sur le 14 SEN- de ligne pour corriger la perte 14 FIN int (H) potentiomètre FIN
interne ou externe Complément en quart de pont Un short sur 1 et 15 pour 15 D1000 pour les jauges de 1000 ohms 15 FIN int (B) ajuster le décalage FIN
avec le potentiomètre interne Signal de sortie après Potentiel H appliqué sur le 16 As traitement du signal analogique 16 GROS int (H) potentiomètre GROS
interne ou externe As et ACQ+ sont court-circuités Potentiel B appliqué sur le 17 ACQ+ à moins qu'un circuit spécial 17 GROS int (B) potentiomètre GROS
interne soit introduit pour modifier As ou externe Ground signal (masse propre) Commun de l'ajustement de 18 Gs 18 P+P- com l'alimentation variable P+P-Gs et ACQ- sont court-circuités Un short sur 18 et 19 pour 19 ACQ- à moins qu'un circuit spécial 19 P+P- ext ajuster l'alimentation modifiant As n'ait modifié aussi variable P+P- avec le la référence à Gs potentiomètre externe SENSEUR du voltage P+ en bout Un short sur 8 et 20 pour 20 SEN+ de ligne pour corriger la perte 20 G2 int (M) ajuster le Gain G2 avec le potentiomètre interne Ground de l'alimentation Potentiel B appliqué sur le 21 Gv (masse impropre) 21 G2 int (B) potentiomètre G2 interne ou externe Alimentation fixe de -15V Valeur maximale du gain G2 22 -15V 22 G2 int (H) et potentiel H appliqué sur le potentiomètre G2 interne ou externe Borne (-) de l'alimentation Un short sur 10 et 23 pour 23 1- variable en courant (0 à 10mA) 23 G1=1000 fixer G1=1000 L'un des 5 contacts libellé Potentiel B appliqué sur le EXTERNE utilisé entre autres 24 P+P potentiomètre P+P- interne 24 EXT C pour les entrées sorties - ext (B) ou externe digitales L'un des 5 contacts libellé Potentiel H appliqué sur le EXTERNE utilisé entre autres 25 P+P potentiomètre P+P- interne 25 EXT A pour les entrées sorties -ext(H) ou externe digitales
avec le potentiomètre externe Entrée (+) du signal d'un Un short sur 5 et 10 pour S+ capteur analogique 5 S2 ext G1C ajuster le gain G1 avec un commutateur externe Entrée (-) du signal d'un Un short sur 6 et 12 pour 6 S- capteur analogique 6 S2 ext G3C ajuster le gain G3 avec un commutateur externe Borne (+) de l'alimentation Un short sur 7 et 8 pour 7 P+ variable en voltage (0 à +5V) 7 G2 ext ajuster le Gain G2 avec le potentiomètre externe L'un des 5 contacts libellé Commun de la partie 8 EXT E EXTERNE utilisé entre autres 8 G2 com fractionnaire G2 du Gain de pour les entrées sorties l'étage 2 digitales Alimentation fixe de +5V Un short sur 9 et 10 pour 9 +5V 9 G1=100 fixer G1=100 Alimentation fixe de +15V Commun de l'ajustement du +15V 10 G1 com Gain G1 de l'étage 1 Borne (+) de l'alimentation Un short sur 10 et 11 pour 11 I+ variable en courant (0 à lOmA) 11 G1=10 fixer G1=10 L'un des 5 contacts libellé Commun de l'ajustement du 12 EXT D EXTERNE utilisé entre autres 12 G3 com Gain G3 de l'étage 3 pour les entrées sorties digitales L'un des 5 contacts libellé Un short sur 12 et 13 pour 13 EXT B EXTERNE utilisé entre autres 13 G3=10 fixer G3=10 pour les entrées sorties digitales SENSEUR du voltage P- en bout Potentiel H appliqué sur le 14 SEN- de ligne pour corriger la perte 14 FIN int (H) potentiomètre FIN
interne ou externe Complément en quart de pont Un short sur 1 et 15 pour 15 D1000 pour les jauges de 1000 ohms 15 FIN int (B) ajuster le décalage FIN
avec le potentiomètre interne Signal de sortie après Potentiel H appliqué sur le 16 As traitement du signal analogique 16 GROS int (H) potentiomètre GROS
interne ou externe As et ACQ+ sont court-circuités Potentiel B appliqué sur le 17 ACQ+ à moins qu'un circuit spécial 17 GROS int (B) potentiomètre GROS
interne soit introduit pour modifier As ou externe Ground signal (masse propre) Commun de l'ajustement de 18 Gs 18 P+P- com l'alimentation variable P+P-Gs et ACQ- sont court-circuités Un short sur 18 et 19 pour 19 ACQ- à moins qu'un circuit spécial 19 P+P- ext ajuster l'alimentation modifiant As n'ait modifié aussi variable P+P- avec le la référence à Gs potentiomètre externe SENSEUR du voltage P+ en bout Un short sur 8 et 20 pour 20 SEN+ de ligne pour corriger la perte 20 G2 int (M) ajuster le Gain G2 avec le potentiomètre interne Ground de l'alimentation Potentiel B appliqué sur le 21 Gv (masse impropre) 21 G2 int (B) potentiomètre G2 interne ou externe Alimentation fixe de -15V Valeur maximale du gain G2 22 -15V 22 G2 int (H) et potentiel H appliqué sur le potentiomètre G2 interne ou externe Borne (-) de l'alimentation Un short sur 10 et 23 pour 23 1- variable en courant (0 à 10mA) 23 G1=1000 fixer G1=1000 L'un des 5 contacts libellé Potentiel B appliqué sur le EXTERNE utilisé entre autres 24 P+P potentiomètre P+P- interne 24 EXT C pour les entrées sorties - ext (B) ou externe digitales L'un des 5 contacts libellé Potentiel H appliqué sur le EXTERNE utilisé entre autres 25 P+P potentiomètre P+P- interne 25 EXT A pour les entrées sorties -ext(H) ou externe digitales
Claims (3)
1. une paire de prises (A,B) multifonction, une prise A destinée à fournir au capteur toutes les entrées, sorties requises destinées à assurer son fonctionnement, une prise B
destinée à ajuster lesdits paramètres de calibration dudit capteur.
destinée à ajuster lesdits paramètres de calibration dudit capteur.
2. Le dispositif de la revendication 1 comprenant d'autres prises accessoires sur un appareil pour établir un lien avec des contacts (pins) desdites prises A et B pour permettre le branchement de signaux digitaux permettant la lecture et la commande de dispositifs de contrôle.
3. Le dispositif de la revendication 1 dans lequel ladite prise B est une prise d'usager permettant de faciliter sa calibration par le positionnement approprié de cavaliers shunt (jumpers) et l'ajustement de quatre (4) potentiomètres, d'alimentation variable, de gain fractionnaire et de décalage GROS et FIN; ladite prise B de l'usager étant destinée à assurer des fonctionnements en mode manuel, semi-automatique ou automatique.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2749242 CA2749242A1 (fr) | 2011-08-15 | 2011-08-15 | Conditionneur universel de signaux analogiques et digitaux |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2749242 CA2749242A1 (fr) | 2011-08-15 | 2011-08-15 | Conditionneur universel de signaux analogiques et digitaux |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2749242A1 true CA2749242A1 (fr) | 2013-02-15 |
Family
ID=47711286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA 2749242 Abandoned CA2749242A1 (fr) | 2011-08-15 | 2011-08-15 | Conditionneur universel de signaux analogiques et digitaux |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2749242A1 (fr) |
-
2011
- 2011-08-15 CA CA 2749242 patent/CA2749242A1/fr not_active Abandoned
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EEER | Examination request |
Effective date: 20160614 |
|
| FZDE | Dead |
Effective date: 20180604 |