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HEWITTIC S. A.R.L., résidant à SURESNES (France).
PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES DE TELEMESURES.
(inventeurs :J. Dubourg et M. Touly).
Il est connu que l'on peut réaliser une transmission de télémesu- re au moyen d'une fréquence acoustique modulée en très basse fréquence, cette dernière fréquence étant la valeur de mesure, tandis que la première est une onde porteuse caractéristique du poste d'émission.
Ainsi, sur une même ligne, il est possible de transmettre plusieurs télémesures, celles-ci étant différenciées par la valeur de la fréquence por- teuse.
Au poste récepteur on dispose de circuits filtrants, permettant de séparer les diverses télémesures,c'est-à-dire, les diverses fréquences porteuses. Après détection de ces dernières, on obtient la très basse fré- quence, c'est-à-dire, la fréquence caractéristique de la mesure, puis au moy- en de démodulateurs secondaires, un courant, ou une tension, continu propor- tionnel à la valeur de mesure. On peut alors noter qu'il est nécessaire d'a- voir autant d'ensembles récepteurs complets, c'est-à-dire, filtre, détecteur, démodulateur secondaire, etc... qu'il y a de postes émetteurs de télémesures.
Pour obvier à cet inconvénient, il a été imaginé des distributions dites cycliques qui réduisent le nombre des appareils, mais sont astreintes à des sujétions gênantes pour obtenir la synchronisation des distributeurs (en particulier envoi d'impulsions d'avance).
L'objet de la présente invention est de réduire notablement le ma- tériel récepteur dans les systèmes de télémesures en courant alternatif à transmission par ligne unique, lorsque le nombre des postes émetteurs de té- lémesures est élevé et lorsque ces mesures n'ont pas à être transmises instan-
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tanément.
Elle est caractérisée en ce que le poste recevant les dites télé- mesures comprend essentiellement un dispositif transformant successivement toutes les fréquences porteuses de mesure en une fréquence unique, un systè- me récepteur unique accordé sur ladite fréquence unique, des indicateurs à grande constante de temps en nombre égal au nombre des postes émetteurs de télémesures, des organes pour relier successivement lesdites indicateurs au- dit récepteur unique et tels que, pour chaque indicateur mis en circuit à un instant donné, ledit dispositif transformant les fréquences porteuses, soit accordé simultanément sur celle de ces fréquences qui porte la mesure destinée audit indicateur.
Les amplificateurs à grande constante de temps peuvent être sup- primés. Dans ce cas chaque valeur de mesure est transmise par le démodula- teur du système récepteur directement à un appareil indicateur conservant lui-même ladite valeur, soit définitivement, soit temporairement jusqu'à la réception de la valeur suivante de la même mesure.
On va dans ce qui suit, en regard des figures annexées, décrire à titre d'exemples quelques réalisations de l'invention.
La fig. 1 est un schéma montrant comment on peut réaliser l'in- vention lorsqu'on se trouve en présence de transmissions à fréquences porteu- ses audibles, celles-ci étant affectées, par exemple, à des mesures gazières, dont on ne cherche généralement pas à obtenir une vitesse de transmission élevée.
La fig. 2 montre l'utilisation d'un enregistreur multicourbes co- lorées.
La fig. 3 montre l'utilisation d'appareils indicateurs à aiguil- les bloquées.
En se référant à la fig. 1, on voit que sur une ligne unique 16, se trouvent connectés en dérivation, plusieurs postes émetteurs 9, 10...14.
Dans chaque poste, la fréquence caractérisant la mesure variera, par exemple de f1 à f2, tandis que les fréquences porteuses de transmission seront res- pectivement F1 pour le poste 9, F2 pour le poste 10... etc.
Le poste récepteur suivant l'invention est réalisé comme suit :
Un changeur de fréquence 1, constitué par exemple par une lampe changeuse de fréquence, est relié d'une part à la ligne 16 et d'autre part, à un oscillateur local 2. Cette lampe 1 alimente un filtre passe-bande 3 de fréquence fixe Fo, qui lui-même transmet les courants ayant cette fréquence Fo à un démodulateur 4. Ce dernier peut, par exemple, être du type décrit à la fig. 4 du brevet français n 858.394 du 25 AVRIL 1939.
D'autre part, le poste récepteur comporte un distributeur cyclique 5, par exemple, un sélecteur téléphonique à deux bancs 5a et 5b. Le balai mobile du banc 5 a est relié à l'oscillateur local 2. Le balai mobile du banc 5b est relié à la sortie du démodulateur 4. Le dispositif d'avance automati- que des balais mobiles du sélecteur 5 est représenté schématiquement par l'é- lectro-aimant 15.
Les contacts fixes du banc 5a sont reliés à des impédances ajus- tables 8.
Les contacts fixes du banc 5b sont reliés à des organes 6 à gran- de constante de temps, par exemple des amplificateurs à courant continu à grande constante de temps qui peuvent être du type représenté à la fig. 2 du brevet français n 972. 936 du 21 JUILLET 1948, (ensemble des organes repères 16, 17, 18, 19 et 20). Chacun de ces organes 6 est capable de conserver la valeur de mesure pendant que le sélecteur transmet aux autres organes sus- dits les autres valeurs de mesure.
Dans l'exemple décrit ici, l'oscillateur 2 est supposé être du type connu résistance-capacité, de sorte que les impédances 8 sont constituées
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par des résistances. Celles-ci sont déterminées pour qu'à chaque position du balai mobile du banc 5a corresponde une valeur de la fréquence de l'oscilla- teur local 2, telle que pour chacune des fréquences porteuses F1, F2, F3, etc..., les battements qui prennent naissance dans le changeur de fréquence
1, aient la fréquence Fo sur laquelle le filtre 3 est accordé.
Par exemple, si on choisit la fréquence de battement supérieure, pour la valeur de la résistance 8 connectée au premier contact fixe du banc
5a la fréquence F'1 correspondante de l'oscillateur 2 sera telle que :
F1+ F'1 = F 0
De même, pour la valeur de la résistance 8 connectée au deuxième contact fixe du banc 5a, la fréquence F'2 correspondante de l'oscillateur
2 sera telle que :
F2 + F'2= Fo
Et ainsi de suite, pour les contacts fixes suivants du banc a, qui sont ainsi affectés chacun à une des fréquences porteuses suivantes : F3, F4, etc...
De même, et dans le même ordre, le banc 5b du sélecteur étant actionné simultanément avec le banc 5a, son premier contact fixe transmettra, à l'organe amplificateur qui lui est relié, la mesure transmise sur la fré- quence F1, son deuxième contact fixe transmettra celle transmise sur la fré- quences F2, et ainsi de suite.
Suivant l'invention, toutes les mesures sortent du filtre passe- bande 3 sur la même fréquence porteuse Fo. Elles utilisent toutes la même bande de fréquence f1 à f2. Le même ensemble, formé par le filtre 3 et le démodulateur 4, peut donc être utilisé successivement, à l'aide des diffé- rents contacts du sélecteur, pour la réception de toutes les mesures ce qui est particulièrement avantageux du fait que ce filtre et ce démodulateur sont des appareils d'un prix élevé.
Bien entendu, la réalisation décrite ci-dessus, se prête à diver- ses variantes, les transmissions à fréquences audibles peuvent être rempla- cées par des transmissions à haute fréquence d'un type quelconque, les sé- lecteurs mécaniques peuvent être remplacés par des commutateurs électroni- ques rapides. Comme il sera décrit ci-après, les dispositifs à grande cons- tante de temps peuvent être remplacés par des appareils à aiguilles bloquées dont le déblocage est obtenu par un troisième banc prévu à cet effet sur le distributeur cyclique. Lorsque la rotation des sélecteurs est rapide, l'iner- tie des appareils de mesure sera suffisante pour garder la mémoire des trans- missions, auquel cas il n'est plus nécessaire d'avoir des appareils à aiguilles bloquées.
De même l'oscillateur et le changeur de fréquence peuvent etre inclus dans un seul appareil, etc...
Comme déjà dit plus haut, on peut supprimer les amplificateurs à grande constante de temps. Dans ce cas chaque valeur de mesure est transmise par le démodulateur du système récepteur directement à un appareil indica- teur conservant lui-même ladite valeur soit définitivement, soit temporaire- ment jusqu'à la réception de la valeur suivante de la même mesure.
En se référant à la fig. 2, on voit comment on peut utiliser un enregistreur multicourbes colorées; 4 est le démodulateur, 5a est le banc de sélecteur qui produit au moyen des résistances 8, les variations succes- sives de fréquence de l'oscillateur local du poste récepteur et 15 est le bobinage qui provoque l'avance pas à pas du sélecteur 5a.
Conformément à la présente invention, le banc 5b, les amplifica- teurs 6 et les appareils indicateurs 7 prévus à la fig. 1 sont remplacés, par un enregistreur multicourbes colorées et un distributeur.
L'enregistreur multicourbes est représenté schématiquement par une bande enregistreuse 20 montée sur un tambour 21, un ruban 22 à plusieurs
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couleurs monté sur deux tambours 23 et 24, et une aiguille 25. Le ruban 22 est disposé entre l'aiguille 25 et la bande 20. L'organe actionnant le tambour 21 est représenté par un bobinage 26, et celui actionnant les tam- bours 23 et 24 par un bobinage 27. De même, le bobinage 26 représente l'or- gane qui applique l'aiguille et le ruban sur la bande enregistreuse, un or- gane 29, tel qu'un ressort par exemple, relevant l'aiguille quand cesse l'action dudit bobinage 28. Enfin, l'enregistreur comporte un équipage mo- bile dont le bobinage est figuré en 30 et qui commande la position relati- ve de l'aiguille par rapport à la bande enregistreuse.
Ce bobinage 30 est relié au démodulateur 4.
Le distributeur est représenté schématiquement en 31 par un tam- bour comportant un doigt 32 formant contact mobile, et par des contacts fi- xes 33,34 et 35 qui sont reliés respectivement à l'une des extrémités de chacun des bobinages 15,27 et 28. Les autres extrémités de chacun de ces bobinages sont reliées à la même borne d'une source électrique 37 dont l'au- tre borne est reliée au contact mobile 32 du distributeur. Ce distributeur est entraîné par un moteur 36.
Le dispositif fonctionne comme suit :
Sous l'action de l'organe 26 convenablement relié à une source électrique non représentée, le tambour 21 déroule à vitesse constante la bande enregistreuse 20. D'autre part, le moteur 36 entraîne le distributeur 31 dans le sens de la flèche F. Le doigt 32 vient d'abord en contact avec le contact fixe 33 ce qui alimente le bobinage 15. Le sélecteur 5a met en circuit une des résistances 8 donnant ainsi à l'oscillateur local, non re- présenté, une fréquence déterminée pour laquelle le démodulateur 4 fournit une des valeurs de mesure à recevoir. Puis le contact mobile 32 entre en contact avec le contact fixe 34, ce qui alimente le bobinage 27 pendant un court instant, suffisant pour faire avancer le ruban 22 d'une quantité tel- le qu'il amène sous l'aiguille 25 la portion d'une certaine couleur, par exemple, rouge.
Le contact mobile 32 vient ensuite en contact avec le con- tact fixe 35, ce qui alimente le bobinage 28 pendant un court instant, suf- fisant pour que l'aiguille 25 frappe la bande enregistreuse 20. Le ruban 22 étant interposé entre l'aiguille et ladite bande, un point rouge est mar- qué sur ladite bande. La position de ce point sur la bande donne, par rapport à une position zéro, l'amplitude du mouvement de l'aiguille sous l'action du bobinage 30 de son équipage mobile, c'est-à-dire, donne la valeur de la mesure fournie par le démodulateur 4 pour la position considérée du sélec- teur 5a..
Lorsque le doigt 32 quitte le contact 35, le bobinage 28 n'agit plus sur l'aiguille, et celle-ci se relève sous l'action du ressort 29.
L'appareil est prêt pour enregistrer une nouvelle mesure. Le distributeur 31 tournant toujours dans le même sens, va provoquer de nouveau, les mêmes opérations que précédemment : avance du sélecteur 5a, ce qui règle l'oscil- lateur local sur une nouvelle fréquence porteuse, avance du ruban 22, ce qui amène sous l'aiguille 25 une portion bleue par exemple de ce ruban, poin- té de l'aiguille sur la bande enregistreuse 20 ce qui donne la valeur de la mesure fournie par le démodulateur 4 correspondant à ladite nouvelle fréquen- ce porteuse. Et ainsi de suite. La bande 20 présente donc des séries de points de différentes couleurs. Tous ceux de même couleur déterminent une courbe, et il y a autant de courbes qu'il y a de postes émetteurs de mesures.
Sans sortir du domaine de l'invention, le sélecteur 5a et le tam- bour 23 peuvent être montés sur le même axe, le bobinage 27 et le contact fixe 34 étant alors supprimés. De même l'enregistreur multicourbes colorées peut être remplacé par un enregistreur multicourbes agencé pour que les dif- férentes courbes soient différenciées les unes des autres non plus par la couleur, mais par un tracé différent : pointillé, traits interrompus, traits mixtes, etc... ou encore par l'inscription d'un chiffre repère à côté de chaque point.
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La fig. 3 montre l'utilisation d'appareils indicateurs à aiguille bloquée. Il y a, dans ce cas, autant d'appareils indicateurs que de postes émetteurs à recevoir, mais conformément à la présente invention, les ampli- ficateurs 6 prévus à la fig. 1 sont supprimés et les appareils indicateurs ordinaires 7 sont remplacés par des appareils indicateurs à aiguille blo- quéeo
Dans cette figure, 5 est le sélecteur qui comporte ici trois bancs;
un banc 5a qui sert à régler la fréquence de l'oscillateur local au moyen des résistances 8, un banc 5b qui relie le démodulateur 4 aux divers appareils indicateurs, lesquels sont désignés par les repères 7, 7', 7", etc..., un banc 5c qui commande successivement le déblocage des aiguilles des appareils
7, 7', 7"... etc, au moyen d'organes représentés schématiquement par les bo- binages 57, 57', 57"...etc.
Le distributeur utilisé dans ce cas est représenté schématiquement en 31 par un tambour comportant un doigt 32 formant contact mobile, et par des contacts fixes 33, 34. Le contact fixe 33 est relié à l'une des extrémi- tés du bobinage 15 et le contact 34 au balai mobile du banc 5c. Ce distribu- teur est entraîné par un moteur 36. Son contact mobile 32 est relié au pôle d'une source électrique 37 dont l'autre pôle est relié à l'autre extrémité du bobinage 15, ainsi qu'aux autres extrémités des bobinages 57, 57', 57"...
Le dispositif fonctionne comme suit :
Sous l'action du moteur 36, le distributeur 31 tournant dans le sens de la flèche F amène d'abord son doigt 32 en contact avec le contact fixe 33 ce qui alimente le bobinage 15 pendant un court instant pendant le- quel les balais mobiles du sélecteur 5 tournant d'un certain angle ce qui provoque les opérations suivantes :
Le banc 5a met en circuit une des résistances 8 ce qui règle la fréquence de l'oscillateur local sur une valeur permettant la réception d'un des postes émetteurs.
Le banc 5b met en circuit l'appareil indicateur par exemple 7' afférent audit poste émetteur, c'est-à-dire relie cet appareil 7' au démodu- lateur 4.
Le banc 5c relie au contact 34 du distributeur 31 l'organe 57' de déblocage de l'appareil 7'.
Puis le distributeur 31 en continuant son mouvement de rotation amène pendant un court instant son doigt 32 en contact avec le contact fixe 34, ce qui alimente le bobinage 57', lequel effectue le déblocage de l'ai- guille de l'indicateur 7'. Cette aiguille rendue libre indique alors la va- leur de la mesure fournie par le démoculateur 4.
Le distributeur 31 continuant à tourner, dès que le doigt 32 quit- te le contact fixe 34, le bobinage 57' cesse d'agir. L'aiguille de l'indi- cateur 7' se trouve bloquée dans la position dans laquelle elle indique la valeur de la mesure fournie par le démodulateur 4 en provenance dudit poste émetteur déterminé par le banc 5a.
Le distributeur 31 continuant à tourner,, les même opérations se répètent, le banc 5a déterminant la réception de la mesure en provenance d'un nouvel émetteur, le banc 5b branchant un nouvel appareil indicateur, 7" par exemple, le banc 5c préparant l'alimentation de l'organe de débloca- ge 57" afférent à l'indicateur 7". Cet organe de déblocage 57" est effecti- vement alimenté dès que le contact 32,34 est établi. A cet instant l'indi- cateur 7" indique la valeur de la mesure fournie par le démodulateur 4 en provenance du nouvel émetteur. Puis le contact 32,34 est rompu et l'aiguil- le de l'indicateur 7" est bloquée. Et ainsi de suite pour chacun des postes émetteurs de mesure. Puis le cycle recommence.
La valeur de la mesure reçue d'un poste émetteur quelconque est
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donc conservée par l'appareil indicateur afférent à ce poste pendant le temps nécessaire à la réception par les autres appareils indicateurs des valeurs de mesures en provenance des autres postes émetteurs.