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PERFECTIONNEMENTS AUX TRANSMISSIONS A DISTANCE'PAR ONDES PORTEUSES.
La présente invention se réfère à la transmission à distance par le moyen d'ondes porteuses utilisant les conducteurs de transport ou de distri- bution d'énergie électrique.
On dait que ce mode de transmission est couramment utilisé sur les lignes à haute tension pour la liaison des centrales, sous-stations, etcooo Elle s'effectue en général à des fréquences relativement élevées (quelques centaines de kilocycles). En raisonne la haute tension des conducteurs qu'elle utilise, elle nécessite un appareillage assez complexe pour assurer le couplage des li- gnes avec les émetteurs et récepteurs, ainsi que'pour éviter les phénomènes ac- cessoires indésirables.
On a également utilisé des ondes porteuses de fréquen- ce beaucoup plus basse pour assurer des transmissions sur les réseaux,, de distri- bution proprement dits (par exemple pour déclancher des sirènes d'alarme), mais là encore l'appareillage utilisé était relativement complexe en raison de la dif- ficulté de séparer la fréquence porteuse de la fréquence du réseau proprement dit et d'éviter que les appareils d'utilisation du courant ne forment court-cir- cuit pour cette fréquence porteuse.
L'invention vise à permettre de réaliser une transmission par ondes porteuses à petite distance, plus spécialement à l'intérieur d'un même immeuble ou groupe d'immeubles, mais éventuellement à l'intérieur d'un petit réseau, par le moyen d'un appareillage d'une extrême simplicité, ne nécessitant rigoureuse- ment aucun travail d'installation et tirant parti des appareils d'utilisation existants aussi bien que des lignes qui les alimentento
Suivant l'invention, on associe à un au moins desdits appareils d'utilisation, et plus particulièrement à une lampe d'éclairage, un-petit émet- teur d'ondes hertziennes alimenté en série avec l'appareil considéré et couplé aux fils d'amenée de l'énergie électrique à cet appareil,.
Cet émetteur est avantageusement réalisé sous forme d'un ensemble pourvu de raccords permettant d'une part de l'adapter au dispositif de branchement destiné à alimenter l'ap- pareil considéré, d'autre part d'adapter l'appareil lui-même, ou ses conducteurs
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d'alimentation, à cet ensembleo Plus particulièrement dans le cas d'une lampe . d'éclairage, l'ensemble en question est préférablement réalisé sous forme du dispositif intermédiaire qu'on est convenu d'appeler "douille voleuse".
On comprend que dans de telles conditions il soit possible de dis- poser immédiatement et sans aucun travail d'installation proprement dit, autant d'émetteurs qu'on le désire dans un bâtiment ou une série de bâtiments. Il est aisé de bloquer la propagation de leurs ondes le long des lignes par des filtres simples installés, par exemple, sur la ligne d'arrivée de l'énergie électrique au bâtiment considéréo En decà de tels filtres ces ondes peuvent être reçues sans aucune difficulté par des récepteurs identiques ou semblables à ceux établis com- mercialement pour la radiodiffusiono
Suivant une autre caractéristique, de l'invention, on incorpore à un émetteur. du genre sus-décrit un détecteur d'incendie qu'on lui combine de tel- le manière que ce détecteur détermine le fonctionnement dudit émetteur.
On réa- lise ainsi un dispositif de protection unitaire de mise en place immédiate, n'exigeant.aucune filerie particulière, pouvant en pratique se placer à peu près n'importe où (il est rare qu'il n'existe pas une lampe d'éclairage au voi- sinage du risque à surveiller) et susceptible d'être multiplié à un nombre d'exemplaires aussi élevé qu'il peut être nécessaire. Le détecteur peut être de tout type approprié, par exemple être constitué par une bilame simple ou compensée (thermovélocimétrique), un thermomètre à contact, un interrupteur bloqué par un alliage fusible ou par un cordonnet inflammable, etc,,..
L'invention a encore pour objet une disposition permettant d'as- surer le fonctionnement d'un émetteur du genre en question, pour quelque appli- cation qu'il soit prévu (incendie- ou autre) aussi bien quand l'appareil élec- trique auquel il est associé fonctionne que lorsqu'il est arrêté. Suivant l'in- vention, on shunte l'interrupteur de commande de cet appareil par une forte im- pédance permettant le passage d'un courant de très faible intensité, insuffisant pour faire fonctionner l'appareil, mais suffisant cependant pour alimenter l'é- metteur, tandis que des moyens sont prévus pour que la variation considérable d'intensité résultant de la fermeture de l'interrupteur soit sans effet sur l'é- metteur.
Comme impédance, on utilise préférablement un condensateur qu'on combine avantageusement avec l'interrupteur lui-même, par exemple avec le cou- vercle de celui-ci, ce qui évite encore tout travail d'installation et de pose.
On peut ainsi obtenir aisément le,passage d'un courant de l'ordre de 50 à 100 milliampères, suffisant pour assurer l'alimentation d'un tube à vide à faible consommation, mais insuffisant pour faire rougir le filament d'une ampoule d'é-, clairage'de puissance moyenne. Pour rendre le fonctionnement de l'émetteur à peu près insensible aux très fortes variations de courant résultant de la fer- meture de l'interrupteur, on assure l'alimentation de cet émetteur par l'inter- médiaire d'un transformateur travaillant à la saturation, ainsi que la chose .est bien connue en soi dans d'autres domaines.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le couplage en- tre l'émetteur et la ligne est assuré par l'intermédiaire d'un transformateur d'impédance abaisseur de tension, de telle manière que les ondes qui se propa- gent le long des fils soient à très faible tension, mais à intensité notable.
Cette disposition permet de transférer à la ligne une partie importante de l'é- nergie à l'émetteur ; elle réduit les pertes par capacité sur cette ligne et ac- croit ainsi la portée de la transmission ; réduit considérablement le rayon- nement de la ligne, de telle sorte que si l'émetteur lui-même est convenable- ment blindé, son fonctionnement (d'ailleurs exceptionnel dans le cas de la détec- tion des incendies) ne peut troubler les récepteurs usuels de radiodiffusion.
Bien entendu,le poste récepteur de %-transmission doit être équipé d'un trans- formateur élévateur agissant en sens inverse afin d'obtenir sur la grille d'en- trée de ce récepteur une tension aussi élevée que possible.
L'invention vise encore un procédé pour permettre, dans le cas d'une multiplicité d'émetteurs associés au même poste de réception, de détermi- ner à distance lequel de ces émetteurs a fonctionné, par exemple lequel a détec- té un incendie. Ce procédé consiste essentiellement à donner aux divers émet-
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teurs ou groupes d'émetteurs des fréquences de fonctionnement différentes et à prévoir au poste de réception soit autant dé récepteurs individuels-syntonisés qu'il y a de fréquences susceptibles d'être reçues, soit un récepteur assez peu syntonisé pour pouvoir recevoir toutes ces fréquences, mais associé à un récepteur réglable grâce auquel, une fois l'alerte donnée, il est possible de déterminer quelle est la fréquence qui l'a provoquée,
soit enfin un récepteur combiné avec un commutateur faisant varier périodiquement la fréquence sur la- quelle il est accordé de manière à la faire passer en un temps suffisamment court par toutes les fréquences susceptibles d'être reçues.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux com- prendre'l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer ;
Figo 1 est une vue schématique montrant l'ensemble d'une instal- lation comprenant un appareil détecteur d'incendie et émetteur hertzien asso- cié à une lampe d'éclairage, et un appareil de réceptiono
Figo 2 est un schéma montrant une forme d'exécution d'un appareil détecteur et émetteur hertzien du genre indiqué en fig. 1.
Fig. 3 est un schéma d'une forme d'exécution d'un récepteur.
Fig. 4 est un schéma partiel montrant une variante de cette forme d'exécutiono
Figo 5 indique une autre variante.
En figo 1, on a représenté en vue extérieure les éléments essentiels d'une. installation de détection d'incendie ou analogue comportant application de l'invention, A la douille 1 d'une lampe d'éclairage située en un point favo- rable pour la détection dans le local intéressé, on a fixé par simple emmanche- ment à baïonnette dans ladite douille un appareil 2 qui porte lui-même une douil- le 3 disposée en ligne avec la douille 1, à la façon connue dans les -prises di- tes "douilles voleuses". L'ampoule d'éclairage 4 est reportée sur la douille 3, de telle manière que l'appareil d'éclairage complet se trouve à peine modifié par un léger abaissement de son ampoule.
L'appareil 2 renferme un petit émetteur hertzien alimenté en série avec l'ampoule.4 par l'intermédiaire d'un transformateur saturé et combiné avec un détecteur de commande à bilame compensée ou non compenséeo Cet émetteur est convenablement couplé aux deux fils de ligne.
On a d'autre part remplacé le couvercle de l'interrupteur 5 comman- dant l'ampoule 4 par un couvercle adaptable 6 combiné avec un condensateur 7 que des lames de contact appropriées branchent automatiquement entre les deux bornes de l'interrupteur 5 quand on met le couvercle 6 en place.
Au poste général de surveillance affecté au bâtiment dans leqqell se trouve le local intéressé, on a branché un récepteur hertzien 8 entre les deux fils 9 du réseau.
Si un incendie se déclare dans le local considéré, l'émetteur ren- fermé par l'appareil 2 entre en fonctionnement, que l'interrupteur 6 soit fermé ou ouvert, et envoie des ondes à haute fréquence sur les fils de ligne 9. Ces ondes sont captées par le récepteur 8 qui actionne automatiquement une installa- tion d'alarme appropriés, non indiquée.
L'installation ..ainsi réalisée n'exige aucune filerie particulière, ni aucune modification de la filerie de distribution existanteo Elle utilise les appareils d'éclairage ou autres sans nécessiter aucune opération d'adapta- tiono On peut multiplier à volonté les points de détection en utilisant les lam- pes de l'installation d'éclairage, voire même au besoin en en installant de nou- velles,si la chose est exceptionnellement nécessaire. En raisonde la haute fré- quence utilisée, on peut aisément bloquer la propagation des signaux par le moyen d'un filtre simple (deux bobines de choc sur les fils 9 et un ou deux condensa- teurs branchés entre ces fils).
Figo 2 indique une réalisation possible d'un appareil émetteur tel que celui représenté en 2 en figo 1. Cet appareil est traversé par les deux fils de ligne 9 aboutissant à l'ampoule d'éclairage 4, l'un de ces fils comportant,
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en amont de l'appareil,l'interrupteur 5 shunté par le condensateur 7. La capa- cité de ce condensateur peut être, par exemple, de l'ordre de deux microfarads sur un réseau de 110 volts, de manière à laisser passer un courant d'environ 60 milliampères suffisant pour faire fonctionner l'émetteur, mais insuffisant pour faire rougir l'ampoule 4 qui, dans une installation usuelle, sera de l'or- dre de. 60 watts au minimum.
Sur l'un des fils 9 est inséré en série le primaire 10 d'un trans- formateur d'alimentation dont le noyau 11 est saturé au passage de l'intensité correspondant à l'ouverture de l'interrupteur 5 (soit 60 milliampères, dans l'exem- ple précité). Ce noyau peut être fait avec avantage en un alliage à très haute perméabilité de telle manière que cette saturation n'exige pas un grand nombre d'ampères-tours, n'entraîne donc pas une perte exagérée par effét ohmique et ne risque pas de provoquer des résonnances intempestives avec le condensateur 7 sur la fréquence du réseau ou sur ses premiers harmoniqueso Le primaire 10 est nor- malement court-circuité par l'intermédiaire d'une bilame 12 que, pour simplifier, on a supposée non compensée (détecteur à excès de température seul).
Le secon- daire 13 du transformateur précité est relié par deux cellules redresseuses 14 à deux condensateurs 15 de grande capacié, ces cellules et condensateurs étant branchés suivant la disposition bien connue dite doubleuse de tension. On sait que cette disposition permet de charger alternativement, et toujours dans le mê- me sens, les deux condensateurs 15 de maniera à réaliser une tension continue qui, abstraction faite des chutes de tension, est double de. celle qu'on obtien- drait par le redressement usuel du courant du secondaire 13. On peut, par exem- ple, s'arranger pour que les condensateurs puissent débiter 1 milliampère sous 70 volts.
Le primaire 10 agit d'autre, part en auto-transformateur pour ali- menter le filament 16 d'un tube triode 17 à faible consommation (par exemple 50 milliampères sous 1,25 volt). Ce filament est relié au pôle négatif des conden- sateurs 15 par l'intermédiaire d'une résistance de polarisation 18 shuntée par un condensateur de découplage 19.
La plaque 20 du tube 17 est reliée au pôle positif.des condensateurs 15 par l'intermédiaire d'un circuit oscillant comprenant un condensateur 21 et un enroulement 22 établi sur un noyau magnétique 23 pour haute fréquence (noyau en poudre de fer agglomérée, par exemple). Sur ce même noyau, se trouve,un enroulement 24 branché entre le pôle négatif des condensateurs 15 et la grille 25 du tube 17, de manière à assurer la réaction nécessaire à 1-'entretien des os- -êillations dans le circuit 21-22.
Sur le noyau 23 est encore monté un enroulement double 26-26' dont les deux parties sont branchées en série par un condensateur de liaison 27. Cet enroulement double, à très petit nombre de spires, est branché entre les fils de ligne 9, le condensateur 27 bloquant le passage du courant du réseau.
Le fonctionnement d'un tel émetteur se conçoit sans peine. Norma- lement, le primaire 10 du transformateur d'alimentation est court-circuit',-de telle sorte que le tube 17 reste au repos, En cas d'élévation anormale de la température ambiante, la bilame 12 coupe le court-circuit et le tube 17 entre en fonctionnement. Les oscillations du circuit 21-22 sont transmises aux fils 9 par l'enroulement 26-26', sous la forme d'ondes de tension relativement faible et d'intensité relativement importante, qui se propagent de façon satisfaisante le long des lignes, sans subir un amortissement par trop élevé par l'effet de la capacité répartie des fils entre eux.
Grâce à la saturation du noyau 11 du transformateur d'alimentation les tensions de chauffage et d'anode du tube 17 varient peu quand on ferme l'in- terrupteur.5 et que l'intensité dans les fils 9 passe ainsi, par exemple, de 60 milliampères à 1 ampère au pluso
Le tube 17 et ses accessoires d'alimentation sont préférablement enfermés dans un carter de blindage, la bilame 12 pouvant être à l'intérieur ou à l'extérieur de ce carter, suivant les cas, mais étant toujours intimement associée à l'ensemble électrique de manière à constituer avec lui l'appareil unitaire- 2 de figa 1. Par exemple, si la bilame est disposée extérieurement au coffret de blindage, elle peut être enfermée dans un carter protecteur perforé
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rapporté sur le côté de ce coffret.
Il est important de noter que la consommation à vide de l'ensemble de l'apparei12et du condensateur 7 quand le lampe est éteinte est extrêmement réduite. En effet, le primaire 10 étant court-circuité, le courant qui circule ne rencontre comme résistance que celle de la ligne et celle du filament de l'ampoule 4 à froid, ce qui peut représenter en gros une. vingtaine d'ohms en moyen- ne. Il est facile de calculer que dans ces conditions, les pertes ohmiques sont de l'ordre du milliwatto Ce courant est donc pratiquement du courant magnéti- sant dont la présence ne peut qu'être avantageuse dans la plupart des cas, puis- qu'il contribue à relever le cos.Ó de l'installation.
Figo 3 indique schématiquement une réalisation possible d'un pos- te de réception des signaux transmis par des appareils tels que celui décrit en référence à la fig.2 Ce'poste comporte tout d'abord un transformateur d'entrée qui est la réplique de celui qui, dans l'appareil de fig. 2, assure le couplage de l'oscillateur avec la ligne, mais est disposé en sens inverse de manière à fonctionner en multiplicateur de tension. Ce transformateur comporte ainsi un enroulement primaire double 28-28' dont les deux parties sont reliées en série entre les fils de ligne 9 par un condensateur 29 bloquant.le courant alternatif du réseau. Le secondaire 30 à grand nombre de spires est accordé sur la fréquen- ce à recevoir par un condensateur d'accord 31. Le noyau 32 est prévu pour la haute fréquence (noyau en poudre de fer agglomérée).
Le circuit oscillant 30-31 alimente un amplificateur approprié 33 dont on n'a pas détaillé la constitutiono Cet amplificateur peut être de tout ' type approprié; à résonnance, à super-réaction, à changement de fréquence, etc...
De toute manière, il comporte un dernier circuit oscillant 34-35 qui est le siè- ge des oscillations amplifiées. L'un des pôles de ce circuit est relié direc- tement à la cathode 36 d'un tube amplificateur 37, tandis que l'autre pôle est relié à la grille de commande 38 de ce tube par l'intermédiaire d'un redresseur 39 (par exemple une pastille redresseuse). Un condensateur 40 régularise le courant redressé appliqué à la grille 38, tandis qu'une forte résistance 41 fixe le potentiel de cette gille au repos. La cathode 36 est reliée à l'un des fils 9. de la ligne par un fil 42, tandis que la plaque 43 est reliée à l'autre fil 9 par un autre fil 44 sur lequel est inséré l'enroulement 45 d'un petit relais dont la palette mobile 46 commande une sonnerie d'alarme 47alimentée par les fils 42 et 4.
Le relais 45-46 comporte encore un.enroulement auxiliaire 48 alimenté par les fils 42 et 44 à travers un petite redresseur 49 disposé de ma- nière à fonctionner sur la même alternance que le redresseur constitué par la plaque 43'et la cathode 36. L'enroulement auxiliaire 48 est agencé de manière à compenser exactement l'effet de l'enroulement principal 45 quand la grille de commande 38 est au repos.
Le fonctionnement est le suivant :
Au repos le tube 37 fonctionne en redresseur à forte résistance in- terne les deux enroulements 48 et 45 se compensent exactement et la sonnerie 47 ne fonctionne pas. Quand l'appareil détecteur-émetteur 2 fonctionne, les on- des circulant sur les fils de ligne 9 déterminent des courants à haute fréquence et sous faible tension dans le primaire 28-28'. Ces courants sont transmis sols. une tension plus élevée au circuit 30-31 dont les oscillations sont amplifiées par l'amplificateur 33 et transmises au circuit 34-35 (éventuellement avec chan- gement de fréquence). Les oscillations amplifiées et détectées en 39 détermi- nent une tension positive de la grille de commande 38, c'est-à-dire une augmen- tation notable du courant redressé débité par le tube 37 et passant dans l'en- roulement 45.
L'action de cet enroulement devient ainsi prépondérante et le relais fonctionne, mettant en marche la sonnerie d'alarme.
Le poste comporte encore préférablement,m petit relais à manque de tension 50, directement branché entre les fils de ligne 9, et dont la palette mobile 51 commande une sonnerie 52 alimentée par une pile 53, de telle manière. que le surveillant soit averti quand une panne de secteur vient à mettre l'ins- tallation hors service.
Il peut enfin être prévu sur l'arrivée de la ligne dans l'immeuble protégé des petites bobines de self 54 combinées avec des condensateurs 55 pour
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former filtre-bouchon arrêtant la propagation des ondes le long des fils 9.
Ce filtre ne comporte, bien entendu, pas de condensateur en aval des bobines 54 afin de ne pas former court-circuit shuntant le primaire 28-28'.
Dans une installation comprenant un grand nombre d'appareils 2 ré- partis, par exemple, dans les divers locaux d'un vaste immeuble, il y a intérêt à savoir immédiatement où se trouve l'appareil qui a fonctionné. Dans ce but, on peut répartir les appareils en un nombre approprié de groupes et affecter à chaque groupe une fréquence déterminée. Pour recevoir toutes ces fréquences au poste de réception et cependant pouvoir les discriminer, plusieurs moyens peuvent être mis en oeuvre.
Un premier consiste à prévoir un récepteur d'attente peu syntonisé @ qui répond à toutes les fréquences susceptibles d'être émises par les appareils et donne l'alarme. Une fois le surveillant ainsi averti, ce récepteur est rem- placé par un autre comportant un circuit d'accord réglable (ou bien le circuit faiblement syntonisé du premier récepteur est modifié de manière à devenir sus- ceptible d'accord) et en manoeuvrant l'organe d'accord, par exemple un condensa- teur variable usuel, il est possible de déterminer la fréquence reçue de façon suffisamment exacte pour savoir quel est l'appareil ou le groupe d'appareils qui a -Fonctionne. Par exemple le cadran du condensateur variable peut directe- ment porter les indications nécessaires.
Un second moyen consiste à utiliser autant de récepteurs accordés que de fréquences à recevoir. Pour simplifier ces récepteurs, on peut les faire précéder d'un amplificateur commun sensiblement apériodique. Figo 4 indique schématiquement une telle dispositiono L'amplificateur 33 sera par exemple un @ amplificateur à résistances dont les circuits sont pratiquement apériodiques..
La sortie de cet amplificateur alimente une série de bobinages de liaison 56 . qui transmettent les oscillations amplifiées à des récepteurs accordés 57a, 57b,
57c. Si ces récepteurs sont convenablement syntonisés, celui d'entre eux qui correspond à la fréquence de l'appareil émetteur répond seul et donne l'alarme de façon sélective. En-raison de l'amplification préalable, chaque récepteur final peut ne comporter qu'un seul tube.
Fig. 5 indique un troisième moyen consistant à remplacer le con- densateur variable d'accord 31 de fig. 3 par une série de petits condensateurs
31a, 31b, 31c, etc... (fig. 4) convenablement étalonnés de manière à assurer respectivement l'accord du circuit sur les différentes fréquences à recevoir.
Ces condensateurs sont branchés en succession par l'intermédiaire d'un commuta- teur tournant 58 entraîné à vitesse lente par un moteur électrique 59 alimenté par l'intermédiaire du plot de repos du relais 45-46 sus-décrit. Quand un ap- pareil 2 fonctionne, il déclanche le relais 45-46 dès que le commutateur 58 pas- se sur le plot correspondant au condensateur 31a, 31b etc... correspondant lui- même à la fréquence de l'émetteur de l'appareil en question. Le moteur 59 s'ar- rête aussitôt (il peut d'ailleurs être prévu un frein pour assurer son arrêt brus- que) et l'alarme persiste. La position du commutateur 58 indique alors au sur- veillant le groupe d'appareils intéressé et lui permet donc de trouver aisément le local dans lequel s'est produit le commencement d'incendie.
Il doit au reste être entendu q e la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. C'est ainsi que l'émetteur peut se réa- liser de bien dès façons autres que celle décrite en référence à la fige 2.
On peut, par exemple, utiliser un émetteur à cristal. Au lieu de réaliser cet émetteur sous forme d'une douille voleuse, on peut en faire un ensemble se mon- tant par le moyen de fiches sur une prise de courant usuelle, et comportant des fiches femelles pour permettre de brancher l'appareil d'utilisation. Un tel émetteur pourrait encore être prévu pour pouvoir se monter éventuellement par le moyen d'une filerie propre bien que l'un des avantages de l'invention consis- te précisément à éditer l'installation d'une telle filerie.
La réception elle aussi peut se faire suivant une infinité de variantes d'exécution; le tube' am- plificateur final 37 peut fonctionner en courant continu ; peut être suffisam- ment polarisé pour qu'il soit inutile de compenser l'enroulement principal du relais détecteur 45-46; on peut même amplifier suffisamment les oscillations et
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les faire agir,directement sur un relais convenablement établi pour pouvoir fonctionner en fréquence élevée.
Bien qu'on ait décrit ci-dessus l'application de l'invention à la détection des incendies et à leur signalisation à l'intérieur d'un même immeu- ble ou groupe d'immeubles, on conçoit parfaitement que ces indications ne soient nullement limitatives. La transmission peut se faire à une distance notable moyennant emploi de récepteurs suffisamment sensibles et il est notamment pos- sible de l'étendre à une fraction, voire même à l'ensemble, d'un petit réseau urbain, par exemple pour alerter les pompiers ou des postes de premier secours.
Bien que tout particulièrement prévue pour la lutte contre le feu, l'invention peut encore s'utiliser dans tout autre domaine posant des problèmes analogues.
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IMPROVEMENTS TO REMOTE TRANSMISSIONS BY CARRIER WAVES.
The present invention relates to remote transmission by means of carrier waves using conductors for transporting or distributing electrical energy.
It is said that this mode of transmission is commonly used on high voltage lines for the connection of power stations, substations, etc. It is generally carried out at relatively high frequencies (a few hundred kilocycles). Due to the high voltage of the conductors which it uses, it requires a fairly complex apparatus to ensure the coupling of the lines with the transmitters and receivers, as well as to avoid undesirable accessory phenomena.
Carrier waves of much lower frequency have also been used for transmitting over the distribution networks proper (for example to trigger alarm sirens), but here again the equipment used was relatively complex because of the difficulty of separating the carrier frequency from the frequency of the network itself and of preventing the devices using the current from forming a short-circuit for this carrier frequency.
The invention aims to make it possible to carry out transmission by carrier waves at a short distance, more especially within the same building or group of buildings, but possibly within a small network, by means of '' extremely simple equipment, requiring no rigorous installation work and taking advantage of existing user devices as well as of the lines that feed them
According to the invention, there is associated with at least one of said devices for use, and more particularly with a lighting lamp, a small radio wave emitter supplied in series with the device in question and coupled to the wires of the device. supply of electrical energy to this device ,.
This transmitter is advantageously produced in the form of an assembly provided with connectors making it possible on the one hand to adapt it to the connection device intended to supply the device in question, on the other hand to adapt the device itself. , or its drivers
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power supply, to this seto More particularly in the case of a lamp. lighting, the assembly in question is preferably produced in the form of the intermediate device which is commonly referred to as a "thief socket".
It will be understood that under such conditions it is possible to dispose immediately and without any actual installation work, as many transmitters as desired in a building or a series of buildings. It is easy to block the propagation of their waves along the lines by simple filters installed, for example, on the incoming line of electrical energy to the building in question. Beyond such filters, these waves can be received without any difficulty by receivers identical or similar to those established commercially for broadcasting.
According to another characteristic of the invention, it is incorporated into a transmitter. of the type described above, a fire detector that is combined with it in such a way that this detector determines the operation of said transmitter.
A unitary protection device is thus produced for immediate installation, requiring no particular wiring, which can in practice be placed almost anywhere (it is rare that there is not a flashlight. (lighting in the vicinity of the risk to be monitored) and likely to be multiplied to as many copies as may be necessary. The detector can be of any suitable type, for example consist of a single or compensated bimetallic strip (thermovelocimetric), a contact thermometer, a switch blocked by a fusible alloy or by a flammable cord, etc ,, ..
The subject of the invention is also an arrangement making it possible to ensure the operation of a transmitter of the type in question, for whatever application is envisaged (fire- or other) as well when the electrical apparatus. arm to which it is associated works only when it is stopped. According to the invention, the control switch of this apparatus is bypassed by a high impedance allowing the passage of a current of very low intensity, insufficient to operate the apparatus, but sufficient however to supply the power supply. transmitter, while means are provided so that the considerable variation in intensity resulting from the closing of the switch has no effect on the transmitter.
As impedance, a capacitor is preferably used which is advantageously combined with the switch itself, for example with the cover thereof, which further avoids any installation and fitting work.
It is thus easily possible to obtain the passage of a current of the order of 50 to 100 milliamps, sufficient to supply a low-consumption vacuum tube, but insufficient to make the filament of a light bulb redden. 'é-, lighting' of medium power. To make the operation of the emitter more or less insensitive to the very strong variations in current resulting from the closing of the switch, the power is supplied to this emitter by means of a transformer working at saturation, as well as the matter is well known per se in other fields.
According to another characteristic of the invention, the coupling between the emitter and the line is ensured by means of a step-down impedance transformer, such that the waves which propagate along wires are at very low tension, but at notable current.
This arrangement makes it possible to transfer a significant part of the energy to the transmitter to the line; it reduces the losses per capacity on this line and thus increases the range of the transmission; considerably reduces the radiation of the line, so that if the transmitter itself is suitably shielded, its operation (moreover exceptional in the case of fire detection) cannot disturb the receivers broadcasting standards.
Of course, the% -transmission receiver station must be equipped with a step-up transformer acting in the opposite direction in order to obtain as high a voltage as possible on the input grid of this receiver.
The invention also relates to a method for making it possible, in the case of a multiplicity of transmitters associated with the same receiving station, to determine remotely which of these transmitters has operated, for example which has detected a fire. This process essentially consists of giving the various transmissions
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transmitters or groups of transmitters with different operating frequencies and to provide at the receiving station either as many individual-tuned receivers as there are frequencies likely to be received, or a receiver that is not tuned enough to be able to receive all these frequencies , but associated with an adjustable receiver thanks to which, once the alert has been given, it is possible to determine what is the frequency that caused it,
or finally a receiver combined with a switch periodically varying the frequency to which it is tuned so as to cause it to pass in a sufficiently short time through all the frequencies likely to be received.
The appended drawing, given by way of example, will make it possible to better understand the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is likely to provide;
Figo 1 is a schematic view showing the whole of an installation comprising a fire detector and radio transmitter apparatus associated with a lighting lamp, and a reception apparatus
Figo 2 is a diagram showing an embodiment of a detector and radio transmitter apparatus of the type indicated in fig. 1.
Fig. 3 is a diagram of an embodiment of a receiver.
Fig. 4 is a partial diagram showing a variant of this embodiment.
Figo 5 indicates another variant.
In figo 1, there is shown in external view the essential elements of a. fire detection installation or the like comprising application of the invention, to the socket 1 of a lighting lamp situated at a point favorable for detection in the room concerned, it has been fixed by simple fitting to bayonet in said socket an apparatus 2 which itself carries a socket 3 disposed in line with the socket 1, in the manner known in the so-called "thief sockets". The lighting bulb 4 is transferred to the socket 3, so that the complete lighting apparatus is hardly modified by a slight lowering of its bulb.
Device 2 contains a small radio transmitter supplied in series with the bulb. 4 via a saturated transformer and combined with a control detector with compensated or uncompensated bimetallic strip o This transmitter is suitably coupled to the two line wires .
On the other hand, the cover of the switch 5 controlling the bulb 4 has been replaced by an adaptable cover 6 combined with a capacitor 7 which suitable contact blades automatically connect between the two terminals of the switch 5 when one is switched on. puts the cover 6 in place.
At the general monitoring station assigned to the building in leqqell is the local concerned, a radio receiver 8 was connected between the two wires 9 of the network.
If a fire breaks out in the room in question, the transmitter, closed by device 2, comes into operation, whether switch 6 is closed or open, and sends high-frequency waves to the line wires 9. These waves are picked up by receiver 8 which automatically activates an appropriate alarm system, not indicated.
The installation .. thus carried out does not require any particular wiring, nor any modification of the existing distribution wiring. O It uses lighting or other devices without requiring any adaptation operation o The detection points can be multiplied at will by using the lamps of the lighting installation, or even if necessary by installing new ones, if this is exceptionally necessary. Due to the high frequency used, it is easily possible to block the propagation of the signals by means of a simple filter (two shock coils on the wires 9 and one or two capacitors connected between these wires).
Figo 2 indicates a possible embodiment of a transmitter device such as that shown at 2 in Figo 1. This device is crossed by the two line wires 9 leading to the lighting bulb 4, one of these wires comprising,
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upstream of the device, switch 5 shunted by capacitor 7. The capacity of this capacitor may be, for example, of the order of two microfarads on a 110 volt network, so as to allow a current of about 60 milliamperes sufficient to operate the emitter, but insufficient to make bulb 4 reddish which, in a usual installation, will be of the order of. 60 watts minimum.
On one of the wires 9 is inserted in series the primary 10 of a power supply transformer, the core 11 of which is saturated when the intensity corresponding to the opening of the switch 5 passes (i.e. 60 milliamps, in the above example). This core can be made with advantage in an alloy with very high permeability in such a way that this saturation does not require a large number of ampere-turns, does not therefore cause an exaggerated loss by ohmic effect and does not risk causing unwanted resonances with capacitor 7 on the network frequency or on its first harmonics o Primary 10 is normally short-circuited via a bimetallic strip 12 which, for simplicity, has been assumed to be uncompensated (excess detector temperature only).
The secondary 13 of the aforementioned transformer is connected by two rectifier cells 14 to two capacitors 15 of large capacity, these cells and capacitors being connected according to the well known arrangement called voltage doubler. It is known that this arrangement makes it possible to charge alternately, and always in the same direction, the two capacitors 15 so as to achieve a direct voltage which, apart from voltage drops, is twice. that which would be obtained by the usual rectification of the current of the secondary 13. It is possible, for example, to arrange for the capacitors to be able to output 1 milliampere at 70 volts.
The primary 10 acts on the other hand as an auto-transformer to supply the filament 16 of a triode tube 17 with low consumption (for example 50 milliamperes under 1.25 volts). This filament is connected to the negative pole of capacitors 15 via a bias resistor 18 shunted by a decoupling capacitor 19.
The plate 20 of the tube 17 is connected to the positive pole of the capacitors 15 by means of an oscillating circuit comprising a capacitor 21 and a winding 22 established on a magnetic core 23 for high frequency (core in agglomerated iron powder, for example example). On this same core, there is a winding 24 connected between the negative pole of the capacitors 15 and the grid 25 of the tube 17, so as to ensure the reaction necessary for 1-maintenance of the os- -êillations in the circuit 21-22 .
On the core 23 is also mounted a double winding 26-26 ', the two parts of which are connected in series by a link capacitor 27. This double winding, with a very small number of turns, is connected between the line wires 9, the capacitor 27 blocking the passage of current from the network.
The operation of such a transmitter is easy to imagine. Normally, the primary 10 of the supply transformer is short-circuited, - so that the tube 17 remains at rest, In the event of an abnormal rise in the ambient temperature, the bimetallic strip 12 cuts the short-circuit and the tube 17 comes into operation. The oscillations of the circuit 21-22 are transmitted to the wires 9 by the winding 26-26 ', in the form of waves of relatively weak voltage and of relatively large intensity, which propagate satisfactorily along the lines, without undergo excessively high damping by the effect of the distributed capacitance of the wires between them.
Thanks to the saturation of the core 11 of the supply transformer, the heating and anode voltages of the tube 17 vary little when the switch is closed. 5 and the current in the wires 9 thus passes, for example, from 60 milliamps to 1 ampere at the most
The tube 17 and its supply accessories are preferably enclosed in a shielding casing, the bimetallic strip 12 possibly being inside or outside this casing, as the case may be, but always being closely associated with the electrical assembly. so as to constitute with it the unitary apparatus 2 of fig 1. For example, if the bimetallic strip is disposed outside the shielding box, it can be enclosed in a perforated protective casing
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reported on the side of this box.
It is important to note that the no-load consumption of the whole apparatus and of the capacitor 7 when the lamp is off is extremely low. Indeed, the primary 10 being short-circuited, the current flowing only meets as resistance that of the line and that of the filament of the bulb 4 when cold, which can roughly represent one. about twenty ohms on average. It is easy to calculate that under these conditions, the ohmic losses are of the order of milliwatto This current is therefore practically magnetizing current whose presence can only be advantageous in most cases, since it contributes to raising the cos.Ó of the installation.
Figo 3 schematically indicates a possible embodiment of a post for receiving signals transmitted by devices such as that described with reference to fig. 2 This post firstly comprises an input transformer which is the replica of the one which, in the apparatus of FIG. 2, ensures the coupling of the oscillator with the line, but is arranged in the opposite direction so as to function as a voltage multiplier. This transformer thus comprises a double primary winding 28-28 ', the two parts of which are connected in series between the line wires 9 by a capacitor 29 blocking the alternating current of the network. The secondary 30 with a large number of turns is tuned to the frequency to be received by a tuning capacitor 31. The core 32 is provided for the high frequency (core of agglomerated iron powder).
The oscillating circuit 30-31 feeds a suitable amplifier 33, the constitution of which has not been detailed. This amplifier can be of any suitable type; resonance, super-reaction, change of frequency, etc ...
In any case, it comprises a last oscillating circuit 34-35 which is the seat of the amplified oscillations. One of the poles of this circuit is connected directly to the cathode 36 of an amplifier tube 37, while the other pole is connected to the control grid 38 of this tube via a rectifier 39. (for example a straightening pellet). A capacitor 40 regulates the rectified current applied to the grid 38, while a strong resistance 41 fixes the potential of this gille at rest. The cathode 36 is connected to one of the wires 9 of the line by a wire 42, while the plate 43 is connected to the other wire 9 by another wire 44 on which is inserted the winding 45 of a small relay whose mobile paddle 46 controls an alarm bell 47 supplied by wires 42 and 4.
The relay 45-46 also comprises an auxiliary winding 48 supplied by the wires 42 and 44 through a small rectifier 49 arranged so as to operate on the same half-wave as the rectifier constituted by the plate 43 ′ and the cathode 36. The auxiliary winding 48 is arranged so as to exactly compensate for the effect of the main winding 45 when the control gate 38 is at rest.
The operation is as follows:
At rest, the tube 37 operates as a rectifier with high internal resistance; the two windings 48 and 45 compensate each other exactly and the bell 47 does not operate. When the detector-emitter apparatus 2 is operating, the waves flowing on the line wires 9 determine high-frequency and low-voltage currents in the primary 28-28 '. These currents are transmitted to the ground. a higher voltage to circuit 30-31, the oscillations of which are amplified by amplifier 33 and transmitted to circuit 34-35 (possibly with a change in frequency). The amplified and detected oscillations at 39 determine a positive voltage of the control grid 38, that is to say a significant increase in the rectified current delivered by the tube 37 and passing through the winding 45.
The action of this winding thus becomes predominant and the relay operates, activating the alarm bell.
The station also preferably comprises a small undervoltage relay 50, directly connected between the line wires 9, and of which the movable paddle 51 controls a bell 52 powered by a battery 53, in such a manner. that the supervisor is warned when a power failure puts the installation out of service.
Finally, it can be provided on the arrival of the line in the protected building small choke coils 54 combined with capacitors 55 for
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form a plug filter stopping the propagation of waves along the wires 9.
This filter does not include, of course, any capacitor downstream of the coils 54 so as not to form a short circuit bypassing the primary 28-28 '.
In an installation comprising a large number of devices 2 distributed, for example, in the various rooms of a large building, it is of interest to know immediately where the device which has operated is located. For this purpose, the devices can be divided into an appropriate number of groups and assigned to each group a determined frequency. To receive all these frequencies at the reception station and yet be able to discriminate them, several means can be implemented.
A first consists in providing a poorly tuned standby receiver @ which responds to all the frequencies likely to be transmitted by the devices and gives the alarm. Once the supervisor has thus been warned, this receiver is replaced by another comprising an adjustable tuning circuit (or else the weakly tuned circuit of the first receiver is modified so as to become susceptible of tuning) and by operating the l 'tuning member, for example a customary variable capacitor, it is possible to determine the frequency received with sufficient accuracy to know which device or group of devices is in operation. For example, the dial of the variable capacitor can directly carry the necessary indications.
A second means consists in using as many tuned receivers as there are frequencies to be received. To simplify these receivers, they can be preceded by a common amplifier which is substantially aperiodic. Figo 4 schematically indicates such an arrangement The amplifier 33 will for example be a resistance amplifier whose circuits are practically aperiodic.
The output of this amplifier supplies a series of link coils 56. which transmit the amplified oscillations to tuned receivers 57a, 57b,
57c. If these receivers are properly tuned, the one of them that matches the frequency of the transmitting device responds alone and selectively alarms. Due to the prior amplification, each final receptor may have only one tube.
Fig. 5 indicates a third means consisting in replacing the variable tuning capacitor 31 of FIG. 3 by a series of small capacitors
31a, 31b, 31c, etc ... (fig. 4) suitably calibrated so as to ensure respectively the tuning of the circuit on the different frequencies to be received.
These capacitors are connected in succession by means of a rotary switch 58 driven at slow speed by an electric motor 59 supplied by means of the rest pad of the relay 45-46 described above. When a device 2 operates, it triggers the relay 45-46 as soon as the switch 58 passes on the pad corresponding to the capacitor 31a, 31b etc ... corresponding itself to the frequency of the transmitter of the device in question. The motor 59 stops immediately (a brake can moreover be provided to ensure its sudden stop) and the alarm persists. The position of the switch 58 then indicates to the supervisor the group of devices concerned and therefore enables him to easily find the room in which the fire started.
It should also be understood that the above description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention, which would not be departed from by replacing the details of execution described by all other equivalents. This is how the transmitter can be implemented in many ways other than that described with reference to fig. 2.
One can, for example, use a crystal emitter. Instead of making this emitter in the form of a thieving socket, it is possible to make a set which is fitted by means of plugs on a usual socket, and comprising female plugs to enable the device to be connected. use. Such a transmitter could also be provided so as to be able to be fitted optionally by means of its own wiring, although one of the advantages of the invention consists precisely in editing the installation of such a wiring.
The reception can also be done according to an infinity of variants of execution; the final amplifier tube 37 can operate on direct current; can be polarized enough so that it is unnecessary to compensate the main winding of the detector relay 45-46; we can even amplify the oscillations sufficiently and
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make them act directly on a relay suitably established to be able to operate at high frequency.
Although the application of the invention to the detection of fires and their signaling within the same building or group of buildings has been described above, it is perfectly understood that these indications are not in no way limiting. Transmission can be done at a considerable distance by using sufficiently sensitive receivers and it is in particular possible to extend it to a fraction, or even to the whole, of a small urban network, for example to alert the fire brigade. or first aid posts.
Although most particularly intended for fire fighting, the invention can still be used in any other field posing similar problems.