Appareil de mesure à indication digitale
La présente invention a pour objet un appareil de mesure à indication digitale, avec un dispositif de mesure d'une grandeur physique pourvu de moyens pour transformer la grandeur mesurée en une grandeur électrique proportionnelle, un moteur électrique pour entraîner un indicateur pour l'indication digitale, des moyens pour transformer l'indication digitale en une grandeur électrique proportionnelle et de même nature que la précédente, un détecteur d'erreur pour mesurer la différence des deux grandeurs électriques mesurée et actionner un interrupteur de commande du moteur lorsque cette différence est nulle, afin d'arrêter le moteur, et un discriminateur de polarité pour déterminer le sens de la différence des deux grandeurs électriques mesurée et pour commander le sens de marche du moteur en fonction du sens de la différence mesurée.
On connaît de tels appareils, dans lesquels l'indicateur est constitué par une série de tambours coaxiaux, chacun portant les chiffres de O à 9 sur son pourtour et étant actionné mécaniquement par un moteur électrique.
Ces appareils connus présentent le désavantage d'être difficilement adaptables à des échelles de mesure différentes.
La présente invention vise à remédier à cet inconvénient, et à permettre l'utilisation de plusieurs échelles de mesure variables avec un seul appareil.
L'appareil de mesure à indication digitale, objet de la présente invention, est caractérisé en ce que l'indicateur est constitué par un ruban, entraîné par deux tambours reliés au moteur et présentant des moyens d'entraînement sans glissement du ruban et portant chacun une résistance électrique sur une de leurs faces plates, ces deux résistances étant de longueur égale et proportionnelle à la longueur utile de la bande et étant suivies en sens contraire l'une de l'autre par un conducteur de telle manière que la résistance mesurée soit proportionnelle à la position de la bande, ledit appareil étant encore caractérisé par des moyens de repère montés fixes par rapport audit ruban et par des moyens pour bloquer de manière synchrone les deux tambours, après l'arrêt du moteur, dans une position correspondant à une indication digitale par rapport au repère.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'appareil de mesure objet de la présente invention.
La fig. 1 est un schéma d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 est un schéma du circuit électrique de l'appareil selon la fig. 1.
La fig. 3 montre le principe d'une deuxième forme d'exécution.
L'appareil décrit est un thermomètre à indication digitale. Cependant il apparaîtra avec évidence dans la description qui va suivre que n'importe quel appareil de mesure d'une grandeur physique quelconque, peut être substitué au thermomètre décrit à titre d'exemple.
Le thermomètre proprement dit est constitué par une sonde (non représentée) qui transforme d'une manière quelconque la température mesurée en une grandeur électrique, dans cet exemple, cette grandeur est une résistance engendrée par une résistance variable 1. La valeur de cette résistance est proportionnelle à la température mesurée.
L'indicateur digital est constitué par un ruban 2 porteur de graduations et enroulé à chaque extrémité sur un tambour d'emmagasinage 3 et 4 rappelé respectivement dans le sens des flèches Fa et F4 par des ressorts (non représentés). Les flèches F3 et F4 correspondent au sens d'enroulement du ruban 2 sur ces tambours 3 et 4.
Deux tambours d'entraînement 5 et 6 sont disposés sur la trajectoire du ruban 2. Chacun de ces tambours est muni de dents destinées à venir en prise avec des enco ches ( non représentées) ménagées dans le ruban pour entraîner celui-ci sans glissement à l'instar d'un ruban de film cinématographique ou photographique.
Ces deux tambours d'entraînement 5 et 6 sont entrainés soit dans le sens de la flèche F, sans glissement et à la même vitesse, par un train d'engrenages 8, 9, 10, il, 12 actionné par une roue à friction 13 entraînée par un moteur 14, ou dans le sens de la flèche Ft. Chaque tambour d'entraînement 5 et 6 présente sur une de ses faces plates une résistance électrique 15 et 16 respecti -ement. Ces résistances sont constituées par des rainures ou des nervures ménagées sur ces faces plates. Ces deux spirales s'enroulent en sens contraire l'une de l'autre par rapport à la flèche F. Un palpeur 17 et 18 est engagé dans chacune des spirales 15 et 16 respectivement et suit chaque résistance.
La différence entre ces deux résistances varie linéairement et cette différence est la seconde variable appliquée au pont de la fig. 2. Cette seconde variable est appliquée à une branche du pont opposée à la première variable constituée par la résistance 1 du thermomètre. Ainsi le pont de la fig. 2 est destiné à comparer les deux résistances variables qui lui sont appliquées. Ce pont présente une alimentation 19.
Le circuit électrique de la fig. 2 comporte encore connectés aux bornes 20 et 21 du pont, un amplificateur d'erreur 22, un détecteur d'erreur 23, un discriminateur de polarité 24 connecté au moteur 14. Le détecteur d'erreur est connecté à un dispositif 25 qui peut comporter une diode ou un relais mécanique et qui joue le rôle d'interrupteur du relais 26 alimenté par le secteur. Ce relais 26, comme on le voit en fig. 1, a deux fonctions: actionner l'interrupteur 27 du moteur 14 et actionner (de manière connue et synchrone) les freins 28 et 29 des tambours 5 et 6 par l'intermédiaire d'un dispositif à levier 30.
Les freins 28 et 29 sont constitués par des leviers articulés et munis chacun d'une dent 28' et 29' respectivement. Lorsque les freins 28 et 29 sont pressés, contre l'action de ressorts 40 et 41 respectivement, contre les tambours 5 et 6 respectivement, les dents 28' et 29' s'engagent dans une des encoches 42 et 43 respectivement. prévues à intervalles réguliers sur le pourtour des tambours 5 et 6. Cela est possible parce que grâce à l'embrayage à friction constitué par la roue 13 et l'inertie du système composé des deux tambours 5 et 6 et le train d'engrenale 8-12, les deux tambours ne s'arrêtent pas immédiatement après l'arrêt du moteur 14.
Les intervalles entre les encoches 42 et 43 sont choisis de telle manière que lorsque le ruban 2 est à l'arrêt, il n'y a qu une seule indication digitale, par exemple un seul chiffre. en regard d'un repère, tel qu'une fenêtre 44 disposé fixe en dessus du ruban 2.
Des détecteurs de limites 31 et 32 peuvent être placés le long du ruban 2. Ces détecteurs sont destinés à coopérer avec des repères ménagés sur la bande de manière à maintenir le dispositif dont on mesure la température entre ces limites. Ainsi, lorsque l'un des repères arrive sous le détecteur de limite inférieur il peut commander la mise en marche du générateur thermique et l'arrêter lorsque l'autre repère arrive sous le détecteur de limite supérieur. Ces détecteurs de limites peuvent être constitués par des cellules photo-électriques, des éléments sensibles au champ magnétique etc., coopérant resp tinement avec des marques opaques sur un ruban trallsparent ou des éléments magnétiques portés par le ruban.
Il est bien évident qu'une seule limite supérieure ou inférieure peut être placée sur la bande pour coopérer avec un seul détecteur.
Le fonctionnement de l'appareil décrit est le suivant:
Lorsque la comparaison entre la résistance 1 et la différence de deux résistances 15 et 16 est différente de zéro, une tension apparaît aux bornes du pont 20 et 21. Cette tension est amplifiée par l'amplificateur 22. Le détecteur d'erreur 23 signale au dispositif 25 qu'une tension existe aux bornes et la diode ou le relais du dispositif 25 actionne l'interrupteur du secteur alimentant le relais 26, soit il coupe ou ferme l'interrupteur suivant le mode de fonctionnement choisi pour le relais 26. A ce moment le relais 26 ferme le contact 27 d'alimentation du moteur 14 et déclenche simultanément les freins 28 et 29 des tambours d'entraînement 5 et 6. Le discriminateur de polarité 24 détermine, lui, le sens de rotation du moteur 14 en fonction du sens de l'erreur, c'est-à-dire du sens de la polarité aux bornes 20 et 21.
Le moteur 26 tourne dans le sens défini par le discriminateur de polarité 24 et entraîne les tambours 5 et 6 soit dans le sens de la flèche
F ou de la flèche Fil . Les résistances en spirales 15 et 16 se déplacent par rapport aux palpeurs 17 et 18 et modifient ainsi le déséquilibre existant avec la résistance 1.
Lorsque l'équilibre est établi dans le pont, c'est-à-dire lorsque l'indication portée par le ruban 2 et apparaissant à travers la fenêtre 44 correspondra avec la température relevée, il n'y aura plus de tension aux bornes 20 et 21.
Le détecteur 23 provoquera l'actionnement inverse du dispositif 25 et le relais 26 ouvrira l'interrupteur 27 arrêtant le moteur 14 et actionnera simultanément les freins 28 et 29 pour immobiliser les tambours 5 et 6.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 3, les deux tambours 51 et 52 sont montés sur un même axe 53, et le ruban 54 est enroulé sur des tambours 55 et 56. Les tambours 51 et 52 sont munis chacun d'une résistance en spirale, comme la spirale 57.
Cette forme d'exécution fonctionne comme celle selon les fig. 1 et 2.