Dispositif de soustraction de deux nombres binaires <B>et d'enregistrement du résultat obtenu</B> La présente invention a pour objet un dispositif de soustraction de deux nombres binaires et d'enre gistrement du résultat obtenu trouvant par exemple son application auprès des entreprises de distribu tion d'énergie électrique ou d'eau qui doivent, à des fins de facturation, relever périodiquement chez l'usager les quantités d'énergie ou d'eau utilisées par celui-ci.
Ce dispositif est plus particulièrement destiné à soustraire deux nombres binaires correspondant l'un au total relevé à l'occasion de la facturation à effec tuer et l'autre au total relevé lors de la facturation précédente, de manière à obtenir, par cette diffé rence, la quantité d'énergie ou d'eau utilisée entre les deux facturations et à enregistrer cette quantité par exemple sous forme d'une fiche imprimée en système décadique.
La titulaire a déjà indiqué dans le brevet suisse Nù 382039 tout le bénéfice que l'on pouvait tirer d'un dispositif permettant de transmettre à distance sous forme binaire, les indications relevées par un appareil de mesure qui bien entendu serait monté au domicile de l'usager alors que la réception de ces indications pourrait s'effectuer en un lieu relative ment éloigné de cet appareil, accessible de tout temps au personnel chargé de relever les consommations mesurées.
Le dispositif selon l'invention complète l'équipe ment nécessaire à l'exploitation du nouveau système de taxation à distance proposé par le brevet suisse ci-dessus.
Ce dispositif se caractérise par le fait qu'il com prend des moyens électriques d'affichage de chaque nombre, des moyens opérant la différence des nom bres affichés, des moyens émettant un nombre d'im pulsions correspondant au résultat obtenu par cette différence et au moins un compteur de ces impul sions.
Le dessin représente, à titre d'exemple en fig. 1, le schéma électrique d'une forme d'exé cution de l'objet de la présente invention, et en fig. 2, un détail à plus grande échelle de ce schéma.
Le dispositif représenté comprend un générateur d'impulsions, un sélecteur actionné à la chute à deux bancs Si et S,, un compteur imprimeur T, deux dispositifs lecteurs Q et R et enfin un ensemble mémorisateur et calculateur U. Ce dispositif permet d'opérer la soustraction de deux nombres binaires de valeur effective au plus égale à 27 -1, soit à 127.
Le générateur d'impulsions est constitué par des relais de commande D et E et par des relais de cou pure F et G. Ce générateur est mis en fonctionne ment par pression sur un poussoir P déterminant la fermeture du relais de maintien D et, au travers du contact du relais F, l'excitation du relais G. Les contacts de ce relais relient le pôle positif de la source d'alimentation, d'une part, au relais F, qui est excité, et, d'autre part, au bras il du banc<B>SI</B> du sélecteur ainsi qu'à la bobine qui actionne ce sélec teur.
Le relais F ouvre et interrompt l'alimentation du relais <B>G</B> dont les contacts ouvrent et interrom pent à leur tour l'alimentation en courant et en ten sion du relais F et du sélecteur. Le contact du relais F ferme et l'excitation du relais G est rétablie. Le cycle d'émission des impulsions ainsi obtenues est de durée relativement courte, par exemple de 1/io de seconde par impulsion.
Les bras commutateurs il et i2 des bancs Si et S2 du sélecteur sont entraînés en mouvement par un dispositif électromagnétique à rochet, non représenté, dont I est le relais de commande. Ce sélecteur est un sélecteur avançant à la chute car le déplace ment des bras il et i. n'a lieu que lorsque la tension de l'impulsion qu'ils conduisent vers le plot qu'ils alimentent tombe vers sa valeur nulle.
Au dessin les bras il et i2 sont en une position correspondant à celle qu'ils occuperaient après l'émission de la pre- miëre impulsion et pendant l'émission de la seconde.
La première impulsion émise est dirigée au tra vers du banc<B>SI</B> du sélecteur vers les dispositifs lec teurs Q et R. Le premier de ceux-ci, Q, est destiné à la lecture du nombre binaire correspondant au dernier relevé effectué chez l'usager alors que le second, R, est destiné à la lecture du relevé précé dent. Comme déjà décrit par le brevet suisse No 382039, le relevé de l'énergie ou de l'eau con sommée pendant une période déterminée s'effectue à distance, sous forme binaire, par exemple en per forant selon un programme déterminé une carte ou une bande.
Le chiffre relevé est décomposé et trans mis par le compteur décrit dans le brevet cité en une suite de puissances de 2 dans un ordre correspon dant à celui que ces termes occuperaient dans une progression géométrique de raison 2.
Dans l'exemple représenté, la bande ou la carte peuvent comporter au maximum sept perforations correspondant aux valeurs de 20, 21, 22, 23, 24, 25 et 20 dont la somme est égale précisément à la ca pacité du dispositif, soit à 27 -1 = 127.
Supposons que la carte correspondant au der nier relevé porte un total égal à 22 et que le total du relevé précédent soit égal à 11.
La carte du dernier relevé sera schématiquement perforée de la manière suivante
EMI0002.0011
v<U>a</U>leu<U>r <SEP> 25 <SEP> 25</U> <SEP> 24 <SEP> 23 <SEP> 22 <SEP> 21 <SEP> 20
<tb> perforation <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 où 1 indique l'emplacement perforé et 0 l'emplace ment non perforé de la carte .
Pour la carte du relevé précédent nous aurons
EMI0002.0013
2<B>6</B> <SEP> 25 <SEP> 24 <SEP> 23 <SEP> 22 <SEP> 21 <SEP> 20
<tb> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 Lorsque de telles cartes sont glissées dans les dispositifs lecteurs Q et R, ceux-ci opèrent la liaison entre le plot 1 du sélecteur et celles des connexions 50 à 56, respectivement 60 à 66, aboutissant à l'en semble mémorisateur U et qui correspondent cha cune à une puissance de 2 déterminée, pour les quelles les cartes portent une perforation. De cette manière la première impulsion émise par le généra teur est envoyée directement à l'ensemble U dans le quel les nombres enregistrés sur les cartes sont mé morisés ainsi qu'il sera décrit par la suite.
Le compteur imprimeur T est un compteur d'impulsions à monodécade classique et ne sera pas décrit dans le détail. Il est relié à l'ensemble U par deux connexions 70 et 71 dont la première est des tinée à transmettre au compteur des impulsions de valeur unitaire, et dont la seconde, 71, est destinée à la transmission des dizaines. Ce compteur est en outre relié par deux autres connexions au plot 37 et aux plots 38 à 46. La connexion aboutissant au plot 37 est destinée à la commande de l'impression du total enregistré, celle aboutissant aux plots 38 à 46 à la remise à zéro des tambours de l'imprimeur.
Les connexions 50 à 56 de l'ensemble U sont reliées au travers de diodes de blocage dl à d7 à des compteurs binaires I à VII constituant des relais bistables dont les contacts relient, lorsqu'ils sont fer més, des relais correspondant AI à AVII au pôle positif de la source.
Ces compteurs indiquent une valeur nulle lors que le chiffre auquel ils correspondent n'est pas en registré et une valeur 1 lorsque ce chiffre est enre gistré. Leurs contacts sont ouverts dans le premier cas et fermés dans le second. Au dessin les comp teurs indiquent une valeur de 22 correspondant aux perforations de la carte introduite dans le lecteur Q. Chaque compteur correspond en effet à une valeur indiquée en fig. 2 à la droite de chacun d'eux.
Les compteurs binaires I à VII sont en outre re liés galvaniquement aux plots 2 à 9 du banc Sl du sélecteur duquel ils reçoivent des impulsions au tra vers des contacts des relais BI à BVII dont la fonc tion et le fonctionnement sont décrits par la suite.
Les relais II à VII sont reliés chacun au relais qui le précède au travers d'une diode d$ à d13 et de l'un des contacts mobiles des relais AI à AVII. Cha cun des relais I à VII est en outre relié au travers d'un autre contact mobile des relais AI à AVII et des diodes dl, à d20 à une borne 37' connectée au plot 37 du banc<B>SI</B> du sélecteur.
Les relais AI à AVII commandent en outre la fermeture de contacts mobiles reliés par des con nexions 10' à 16', respectivement aux plots 10, 11 et12,13à16,17à24,25à30,31et32,33à36 du banc<B>SI</B> du sélecteur. Les contacts fixes de ces relais sont tous couplés en série et sont reliés au compteur par la connexion 70.
Les relais AV, AVI, AVII sont en outre un se cond jeu de contacts semblable à celui qui vient d'être décrit, dont les contacts mobiles sont reliés par des connexions 17', 18' et 19' aux plots 10, 11 à 13 et 14 à 19 du banc S. du sélecteur et dont les con tacts fixes sont couplés en série et sont reliés nu compteur T par la connexion 71.
Les plots 10 à 36 du banc Sl et les plots 10 à 19 du banc S2 du sélecteur sont groupés et couplés aux divers contacts susceptibles de les relier au compteur T de manière que, lors de la rotation des bras de commutation il et i., de ces bancs, le nombre d'impulsions envoyées à ces plots, et traversant les contacts des relais AI à AVII, correspond nu nom bre que ces relais représentent.
Ainsi les contacts du relais AII sont-ils par exemple traversés par deux impulsions (plots 11 et 12 du banc SI), ceux du re lais AIII, équivalent à 4, par quatre impulsions (plots 13 à 16 du banc<B>SI)</B> et ceux du relais AV, équivalent à 16, par six impulsions unitaires et par une impulsion de dizaines (plots 25 à 30 du banc <B>SI</B> et plot 10 du banc S2). Les connexions 60 à 66 sont directement reliées aux relais BI et BVII qui constituent la mémoire de vant enregistrer les indications lues en R et dont dépend la fermeture d'autant de paires de contacts représentés au dessin (fig. 2) en dessous de chaque bobine d'excitation correspondante.
La première paire de contacts de chaque relais est destinée au maintien de l'excitation de ceux des relais BI à BVII excités par la première impulsion d'affichage et maintenus en cet état pendant tout le fonctionnement de l'ensemble U. A cet effet le con tact fixe de chaque relais est relié à la bobine cor respondante alors que les contacts mobiles sont reliés entre eux et, au travers des contacts d'un relais C, à la borne positive de la source. La bobine du relais C est branchée entre le plot 37' de l'ensemble U et le pôle négatif de la source.
La seconde paire de contacts assure la liaison entre chaque relais bistable I à VII et le plot cor respondant du banc<B>SI</B> du sélecteur, lorsque le re lais BI à BVII relatif n'est pas excité, et coupe cette liaison en cas contraire.
Dans le schéma représenté en fig. 2, le nombre à soustraire au nombre 22 mémorisé par les relais I à VII est le nombre 11. De ce fait seuls les relais BI, BII et BIV sont excités et leur seconde paire de contacts coupe la liaison entre les relais bistables I, II et IV et le sélecteur empêchant ainsi toute arrivée d'impulsions vers ces relais bistables. Le contact mo bile de la seconde paire du relais BI est en outre directement relié au plot 9 du banc Sl .
Le fonctionnement du dispositif est le suivant La première impulsion émise par le générateur amène les bras il et i., du sélecteur en la position re présentée en fig. 1, met les compteurs II, III et V au chiffre 1, ferme les relais<B>MI,</B> AIII et AV, cor respondant au nombre 22à mémoriser, et commande les relais BI, BII et BIV, correspondant au nombre 11 à soustraire 22. Les compteurs bistables indi quent les valeurs représentées au dessin (fig. 2).
Les deux impulsions suivantes dirigées sur les plots 2 et 3 du banc<B>SI</B> modifient l'indication des compteurs binaires qui est alors la suivante 1 1 1 0 1 1 0 A cet instant les compteurs VI et VII sont reliés galvaniquement au compteur V au travers des con tacts des relais AV et AVI, qui sont fermés, et des diodes d, et d9 .
La quatrième impulsion dirigée sur le plot 4 aboutit de ce fait simultanément aux compteurs bi naires V, VI et VII et modifie l'indication de ceux-ci qui devient 0 0 0 0 1 1 0 La cinquième impulsion dirigée sur le plot 5 (connexions 5') ne peut parvenir au compteur bi naire 4 parce que le contact du relais BIV est ou vert. L'indication des compteurs binaires demeure inchangée.
La sixième impulsion dirigée sur le plot 6 abou tit d'une part au compteur III et d'autre part au compteur IV, le relais AIII étant à ce moment fer mé; les compteurs I à VII indiquent maintenant 0 0 0 1 0 1 0 Les deux impulsions successives ne peuvent ar river aux compteurs I et II parce que les contacts des relais BI et BII sont ouverts.
Les opérations de soustraction se terminent par une neuvième et dernière impulsion et le résultat obtenu qui peut être lu sur les compteurs binaires I à VII est 0 0 0 1 0 1 1 ce qui équivaut à 11.
Ce résultat est transmis au compteur T par en voi vers ce compteur d'un nombre correspondant d'impulsions. Comme déjà décrit les bras de com mutation Sl et S2 envoient sur les connexions 10' à 19' un nombre d'impulsions correspondant à celui des plots auxquels ces connexions sont reliées. De toutes ces impulsions seules parviennent nu comp teur T celles qui sont émises sur les connexions re liées à ce compteur par les contacts de relais AI à VII qui sont excités, c'est-à-dire ceux des relais AI à VII pour lesquels le compteur binaire correspon dant indique une valeur unitaire.
C'est ainsi que dans notre cas seuls les relais AI, AII et AIV sont excités, relais auquel il correspond les connexions 10 ', 11' et 13' et, comme indiqué précédemment, les plots 10, 11 et 12, 17 à 24. Le compteur T recevra donc une impulsion au travers des contacts du relais AI, deux impulsions au travers de ceux du relais AII et huit impulsions au travers de ceux du relais AIV : ce compteur marquera donc la valeur 11. Dans ce cas aucune impulsion provenant du banc S. du sélecteur ne parviendra bien entendu au comp teur T.
Lorsque le bras il arrive sur le plot 37 du banc <B>SI</B> , le compteur T d'une part et la borne 37' de l'en semble U reçoivent chacun une impulsion. Le comp teur T procède à cet instant, par des moyens connus et non représentés, à l'impression sur une fiche ou sur une bande de la quantité enregistrée.
L'impulsion dirigée sur la borne 37' aboutit, au travers des contacts des relais AI, AII et AIV, aux compteurs binaires correspondants I, II et IV et ef fectue la mise à zéro de ceux-ci. D'autre part cette impulsion provoque l'excitation du relais C dont les contacts ouvrent et interrompent l'alimentation des relais BI, BII et BIV qui sont fermés depuis le dé but des opérations et qui reviennent donc en leur position initiale.
Les impulsions suivantes dirigées sur les plots 38 à 46 du banc<B>SI</B> du sélecteur sont destinées à la mise à zéro du compteur T.
Les bras il et i., continuent leur course jusqu'au plot 60 du banc qui sur le dessin est représenté éloi gné du plot 1 mais qui en réalité est voisin de celui- ci, le banc étant en effet circulaire et non semi- circulaire, respectivement muni d'un bras de con tact double. Comme représenté au dessin ce plot 60 est relié au relais E dont l'ouverture des contacts coupe l'alimentation du relais de maintien D et ar rête le fonctionnement du générateur d'impulsion. La dernière impulsion émise amène les bras il et i, du plot 60 sur le plot 1 des bancs<B>SI</B> et<B>S2.</B>
La capacité du dispositif décrit a été choisie re lativement faible pour permettre une meilleure com préhension de son fonctionnement mais elle pourrait être augmentée à volonté par adjonction d'un nom bre supplémentaire de relais, augmentation du nom bre de plots des différents bancs du sélecteur et du nombre de ces bancs et enfin par l'adoption d'un compteur enregistreur de capacité plus élevée.