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La présente invention se rapporte aux dispositifs de télémétrie automatique destinée plus particulièrement aux appareils radioélectriques du
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asservissement automatique.d'une position, à l'aide d'un signal de position présentant un écart variable par rapport à un signal de référence ou d'origine récurrente
Elle a pour but un procédé de télémétrie offrant une grande précision permettant d'éviter pratiquement les erreurs dues aux variations des tensions d'alimentation. Ce procédé présente en outre, l'avantage d'éliminer les perturbations par les signaux parasites même de forte amplitude et occupant un substantiel écart du signal de position choisi, et même les signaux qui tombent dans la zone du signal reçu à condition que leur récurrence soit différente de celle des signaux d'origine,.
Elle a également pour but des modes de réalisation de ces procédés, relativement simples et d'un fonctionnement sur.
Elle a plus particulièrement pour .but la réalisation d'un appareil du type Radar avec régulation automatique par asservissement de la position de certains organes et dispositifs qu'il commande, sur la distance d'un obstacle particulier choisi, cet obstacle pouvant être mobile. -
La méthode de télémétrie suivant l'invention consiste à dériver du signal d'origine (ou de référence) reccurrent, un signal local, ayant la même récurrence (et une certaine largeur), modulé en position avec une fréquence de récurrence substantiellement inférieure à la précédente, et avec une excursion dans le temps d'amplitude nettement inférieure au temps séparant deux impulsions d'origine entre lesquelles la position moyenne du signal local-est ajustable, à dériver du signal reçu de même récurrence que lesignal d'origine et retardé par rapport à ce dernier, un signal isochrone ayant une certaine largeur, à ajuster ladite position moyenne de manière que cette dernière soit proche du signal dérivé du signal reçu,
à comparer ce dernier avec ledit signal local pour obtenir un signal modulé en largeur suivant la fréquence de modulation du signal locale cette modulation en largeur étant fonction des positions relatives desdits signaux comparés, à dériver du signal modulé en largeur un signal sinusoïdal dont la phase est fonction de l'écart entre ladite position moyenne et le signal reçu, et à utiliser ce signal sinusoïdal pour produire un courant d'asservissement.
Le dispositif suivant l'invention, comprend des moyens pour produire un signal d'origine récurrent, des moyens ajustables synchronisés par le signal d'origine, produisant un signal dit local, ayant un retard ajustable par rapport audit signal d'origine, des moyens modulateurs commandés par ledit signal local, produisant un signal local modulé en position suivant une fréquence de modulation, des moyens récepteurs recevant un signal de position de même récurrence que le signal d'origine, des moyens de comparaison comparant ledit signal local modulé avec le signal de position reçu, cette comparaison ayant pour résultat une onde sinusoïdale dont la fréquence est celle de modulation et dont la phase est fonction de l'écart entre la position moyenne dudit signal local modulé et le signal de position,
et des moyens commandés par lesdits moyens de comparaison fournissant un signal d'asservissement en fonction de la dite phase.
Suivant une variante, lesdits moyens ajustables comprennent un phantastron commandé par lesdits signaux d'origine et produisant ledit signal local, et des moyens de réglage associés au phantastron en vue d'ajuster ledit retard dudit signal locale
Suivant une variante, lesdits moyens de réglage comprennent un organe de réglage manuel et un organe de réglage commandés électriquement.
Suivant une variante, lesdits moyens de réglage comprennent un potentiomètre de haute précision inséré dans le circuit du phantastron et réglant ledit retard.
Suivant une variante, ledit organe de réglage électrique est un moteur électrique commandant le réglage dudit potentiomètre.
Suivant une variante, lesdits moyens modulateurs comprennent un phantastron commandé par lesdits moyens ajustables et un organe de modulation associé audit phantastron en vue de la modulation en position dudit signal local.
Suivant une variante, ledit organe de modulation produit une modulation en position en dents de scie et il comprend un potentiomètre rotatif associé au circuit du phantastron, des moyens modulateurs et un moteur électrique entraînant en mouvement de rotation le potentiomètre de modulation.
Suivant une variante, le dispositif comprend des moyens de sensibilisation du récepteur, commandés par lesdits moyens produisant le signal local et commandant le récepteur des signaux de position, en vue de
le rendre sensible à la réception de ces derniers signaux uniquement pendant des intervalles de temps déterminés d'amplitude donnée et dont la position est commandée par ledit signal local.
Suivant une variante, le dispositif comprend des moyens de mise en forme des signaux, commandés par ledit signal local modulé en position et produisant un double signal carré modulé en position.
Suivant une variante, lesdits moyens de comparaison, comprennent un tube électronique à double commande de coïncidence, produisant à la sortie un signal de durée égale à la durée de superposition dans le temps desdits signaux reçus et desdits signaux modulés en position, produisant des signaux modulés en durée (ou en largeur)
Suivant une variante, lesdits moyens de comparaison comprennent un filtre et un détecteur transformant lesdits signaux modulés en largeur en signal -sinusoïdal"
Suivant une variante, le système comprend un générateur de tension sinusoïdale dont la fréquence est synchrone à la récurrence de ladite modulation en position, avec une phase pouvant être ajustée à une valeur
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de l'onde sinusoïdale produite par lesdits moyens de comparaison et de l'onde sinusoïdale produite par ledit générateur de tension et fournissant un signal électrique continu dont l'amplitude est fonction du déphasage desdites deux ondes sinusoïdales et le sens dépendant du sens dudit déphasage.
Suivant une variante, lesdits moyens discriminateurs commandent ledit organe de réglage commandé électriquement, associé auxdits moyens ajustàbles produisant le signal local.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures ci-jointes à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles:
la figure 1 représente très schématiquement le di spositif de l'invention; la figure 2 représente les diagrammes des signaux utilisés dans le dispositif de la figure 1; la figure 3 représente schématiquement, plus en'détail le dispositif de l'invention; <EMI ID=4.1> <EMI ID=5.1>
Les figures 5a, 5b et 5c montrent diagrammatiquement des signaux obtenus lors du fonctionnement du dispositif de la figure 3 pour trois positions différentes du signal reçue Le dispositif représenté sur la figure 1 comprend un générateur 1
de signaux brefs et récurrents 0 que l'on voit sur la figure 2 (0) séparés
par des intervalles de temps T, et un générateur (récepteur) 4, produisant
des signaux P (voir figo 2 (P)) synchrones avec les signaux 0 mais décalés dans le temps par rapport à ces derniers d'un intervalle de temps t . 0 Il s'a-
git de mesurer cet écart t avec une grande précisiono A cet effet (voir fig.2), on produit des signaux locaux (G G) ayant la même récurrence que les signaux
0, mais modulés en position suivant une loi périodique avec une fréquence f inférieure à la fréquence F = 1 des signaux 0. Cette modulation s'effectue
T
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yens 2 (figo 1) ajustables à l'aide d'un organe 20, synchronisés sur les signaux 0 et produisant des signaux locaux G (figo 2) ayant la même récurrence
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sont comparés dans le temps dans les moyens de comparaison 5 qui offrent un fonctionnement différentiel permettant de retrouver un signal périodique S
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du sinusoïdal par un dispositif fonctionnant en "filtre passe-bas" laissant passer la composante sinusoïdale fondamentale de la série de FOURRIER dudit signal périodique S, obtenu par ladite comparaison. La phase de cette sinus-
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tion de l'amplitude dudit déphasage et dépendant du signe algébrique (c'està-dire du sens)de ce dernier, d est dit "erreur" ou "écart" de la position
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ou"signal d'écart" fonction du sens et de l'amplitude de "d"o
A peut servir à commander un instrument de mesure convenable, per-
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ce dernier varie. En outre, As est utilisé pour la.commande automatique de
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une source auxiliaire. Ce qu'il faut, c'est que leur cadence de répétition
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ge local et voulu. En outre, 2 et 3 peuvent être intervertis, c'est-à-dire que la modulation précède le réglage dudit retard ou bien ils peuvent être exécutés dans un même dispositif.
Par ailleurs, la forme et la nature des signaux peuvent être choi-sies suivant l'application du système ou pour toute autre raison pourvu que
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les signaux satisfassent aux conditions ci-dessus et définissent nettement
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Ce système peut être appliqué pour réaliser des appareils radioélectriques, électriques, électromécaniques., altimètres, télémètres automatiques etc... On peut notamment l'utiliser dans un dispositif de détection d'obstacles sous-marins par appareils à détection ultra-sonore, etc...
L'appareil représenté figure 3 illustre l'application de ce dis-
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de temps ou [deg.][deg.]période de récurrence" T. 1 commande un émetteur 9 rayonnant par l'aérien 11 des impulsions brèves d'ultra-haute fréquence,, que l'on supposera ici, avec un retard nul par rapport aux impulions 0. Ces impulsions sont réfléchies par un obstacle, le récepteur 4 muni d'un aérien de réception 12
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Ce potentiomètre peut être ajusté soit à la main par un organe de réglage manuel 23 soit par un moteur électrique 24 par l'intermédiaire d'un démultiplicateur mécanique., 21 commande un organe de retard 81 produisant des impul-
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rapport au front d'onde de G, t' étant ajustable, 81 à son tour commande
<EMI ID=20.1> à-dire le rendent apte à recevoir les signaux P uniquement pendant ces intervalles Z que l'on appelle "fenêtre de sensibilisation du récepteur". Ainsi.,
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commande en outre un deuxième "phantastron" 31 destiné à moduler en position le signal dérivé du front d'onde de Go A cet effet, un potentiel rotatif 32
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phantastron, et la tension en dents de scie sert à moduler en position l'im-
<EMI ID=25.1> position moyenne t de (G G)m soit celle de la fenêtre Z: t'1 et que (G G)m
balaie en "dents de scie" cette fenêtre.
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à l'aide d'un tube multigrille à double commande de déblocage, P' ayant une largeur égale à la moitié de la fenêtre Z, à la sortie de 51 on obtient des signaux modulés en largeur suivant une fréquence f (celle de modulation de
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Le filtre 52 transforme ces signaux modulés en largeur en un si-
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détecté dans 53 ce qui permet de prendre l'enveloppe du signal modulé en amplitude et est transformé par un filtre passe-bas (ne laissant passer que la fréquence f et non les harmoniques) en une onde sinusoïdale de fréquence f.
Les figures 5 permettent de se rendre compte de la manière dont on obtient la modulation en largeur (G G) passant devant la fenêtre Z produit
un signal de largeur proportionnel à l'intersection de la partie médiane hachurée de (G G) avec P' On a représenté ce signal obtenu en hachurant une partie de P' Ces signaux modulés en largeur, donnent après la transforma-
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le signal écho reçu P. La phase � de cette tension sinusoïdale S, issue de 53, est comparée avec la phase fixe � o d'une tension sinusoïdale de même fréquence f que la précédente et fournie par une génératrice 10 entraînée par le moteur 33. Cette comparaison de phase se fait dans le discriminateur de phase 6 qui fournit à sa sortie un courant (ou une = tension) AS dont
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c'est-à-dire qu'on obtient ainsi un "accrochage" du centre de la fenêtre Z
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On voit que ce système présente l'avantage d'être insensible aux impulsions parasites tombant hors de ladite fenêtre de sensibilisation. En outre, même si des signaux parasites tombent dans cette .fenêtre;, ils sont sans action s'ils se produisent "fortuitement", c'est-à-dire s'ils n'ont pas la même fréquence de récurrence que la fenêtre (c'est-à-dire la récurrence de 0). On évite un parasitage systématique par une source émettrice synchrone indépendante du système (un brouillage par un autre émetteur) en modulant à basse fréquence en position les signaux 0 de la source 1 par un "vobulateur". Le système continue à fonctionner puisque la fenêtre et les autres signaux sont rigidement liés aux signaux 0 dont la récurrence peut varier relativement lentement sànss rien changer aux résultats. Ainsi on échappe audit brouillage.
Les signaux "fortuits" tombant dans la "fenêtre" se comportent dans la détection du signal modulé en largeur comme des "points d'erreurs" d'une courbe et sont éliminés.
Le système présente en outre l'avantage d'utiliser un asservissement à un "déphasage" ce qui lui donne plus de sécurité et plus de sensibilité qu'un asservissement par comparaison d'amplitudes utilisé dans de nombreux systèmes actuels.
Dans le système décrit, l'asservissement se fait sur le retard de l'impulsion écho par rapport à l'impulsion émise. Par conséquent, on peut asservir un organe à la distance de-1'obstacle produisant l'écho puisque cette distance est directement proportionnelle dudit retard.