Dispositif de comptage d'impulsions électriques. lia présente invention se rapporte à un dispositif de comptage d'impulsions électri- (tues eoniprenant une chaîne ou série de dis positifs électroniques rendus conducteurs à tour de rôle par des impulsions successives.
I)es dispositifs de ce genre peuvent être uti lisés dans des appareils servant à compter le nombre de périodes d'un courant alternatif et à engendrer une impulsion toutes les -n périodes; ils peuvent ainsi servir de source d'impulsions pour les contrôleurs enregis treurs des systèmes de télécommunication.
On peut aussi les utiliser pour répondre à des impulsions entrantes dans des systèmes de télécommunication et enregistrer leur nom- lire; ce seront, par exemple, des impulsions I)rovenant d'un disque d'appel d'abonné ou d'un sélecteur à entraînement mécanique à c- < nniande par impulsions dites inverses .
On peut encore les utiliser dans les installa tions de la transmission d'indications à dis tance ou dans des systèmes de commande à distance pour indiquer 1e nombre d'impulsions reçues ou pour accomplir une opération dé terminée lorsqu'un nombre déterminé d'im- pulsions a été reçu.
Les dispositifs électroniques sont, capables (le répondre à des impulsions d'une fréquence plus grande que celle des impulsions aux quelles peuvent répondre des relais électro magnétiques à contacts. Si le nombre de dis positifs électroniques employés est moindre que le nombre total d'impulsions à recevoir, il convient, ou il est même nécessaire, d'agen cer de tels dispositifs en chaîne fermée, de manière que, lorsque le dernier dispositif de la chaîne répond à, une impulsion, le premier dispositif répond à l'impulsion suivante. Pour de tels emplois, on utilise comme dispositifs électroniques des tubes à remplissage gazeux; une impulsion reçue détermine l'ionisation d'un des dispositifs, et cette ionisation pré pare le dispositif suivant à être ionisé par l'impulsion suivante.
On connaît déjà des arrangements de ce genre, dans lesquels l'ionisation d'un tube détermine la déionisa- tion du tube précédent, de sorte que, lorsque le dernier tube de la chaîne fermée est ionisé, le premier tube de la chaîne est déjà déionisé et peut être ionisé à, nouveau lors de l'impul sion suivante.
Lors de l'emploi de tubes à remplissage gazeux, il y a toutefois une limite à la fré quence des impulsions auxquelles l'arrange ment peut répondre, cette limite étant fixée par le temps nécessaire pour provoquer la déionisation d'un tube, lequel. est de l'ordre de quelques millisecondes, alors que celui né cessaire pour ioniser le tube est de l'ordre des dizaines de microseconde.
Un des buts de la présente invention est de rendre possible le comptage d'impulsions életriques d'une fréquence plus élevée que celle des impulsions qu'il a été possible de compter jusqu'ici. Le dispositif faisant l'objet de l'invention est caractérisé par une chaîne fermée de tubes à remplissage gazeux répartis en plusieurs groupes, cette chaîne étant agencée de faon que les impulsions reçues rendent conducteurs successivement et un à la fois les tubes de la chaîne et que lorsque le premier tube d'un groupe devient, conducteur, tous les tubes du groupe précédent sont rendus non conduc teurs simultanément.
L'invention sera bien comprise grâce à la description suivante, faite en relation avec le dessin annexé qui montre, à titre d'exemple, une réalisation de l'objet de l'invention pour compter et enregistrer jusqu'à. un millier d'impulsions à la seconde.
Le circuit montré est agencé pour compter les périodes d'un courant alternatif. Une im pulsion est produite pour chaque alternance positive et appliquée au dispositif de comp tage. Ce dispositif comprend deux séries de tubes à remplissage gazeux et une série de relais électromagnétiques. Les impulsions sont appliquées aux tubes Vy... Vil.
Un de ces tubes V2 est ionisé à l'origine et. les impul sions successives ionisent les tubes V3... <I>V,<B>1.</B></I> Les tubes sont divisés en groupes de trois et quatre tubes, et la. troisième impulsion, qui ionise le tube V5, déionise les tubes V2... V.1. La dixième impulsion ionise les tubes VI et V2, l'ionisation de V2 mettant à nouveau en route le cy cle d'opérations, cependant que 1'1 est. un tube supplémentaire servant à. appli quer à.
chaque dixième impulsion reçue une impulsion aux tubes<I>V12...</I> V22. Le tube 4713 est ionisé à l'origine et les impulsions sui vantes sont appliquées à la chaîne, détermi nant l'ionisation du tube suivant et la déioni- sation du tube précédent. La. chose est possi ble, car les impulsions sont. appliquées à cette chaîne de tubes à une vitesse qui n'est que le dixième de celle à. laquelle les impulsions sont reçues.
Lorsque le tube V2:2 est ionisé, une impul- sion suivante appliquée aux tubes V12... 1'.2.2 détermine l'ionisation des tubes 1'1z et 1'l3, l'ionisation du tube V13 excitant à nouveau la chaîne et l'ionisation du tube V12 détermi nant le fonctionnement d'un relais IP.
Le fonctionnement du relais IP détermine l'application d'une impulsion à un relais de la chaîne de relais électromagnétiques Il... K, le relais A étant excité à l'origine et les opé rations successives du relais IP déterminant. l'excitation des relais B... K et. la désexcitation du relais déjà excité.
Par suite, à la fin de l'envoi des impul- sions, le relais excité dans la série 3... K indi que le chiffre des centaines, le tube ionisé de la série V13... V.22, le chiffre des dizaines. et le dernier tube ionisé de la série V-.... V11, le chiffre des unités.
Le circuit est mis en état de fonctionne ment par l'actionnement momentané d'une clé d'amorcage qui ferme les contacts PKl, PK2, PK3. Le contact PK3 détermine le fonction nement du relais _1 qui se bloque par son en roulement inférieur, son contact de travail<I>a2</I> et le contact de repos b3. Le contact PK,-@ connecte l'électrode de commande du tube V13 à une source positive de 130 volts. ce qui détermine l'ionisation du tube.
La fermeture du contact PKl a pour effet de provoquer l'ionisation du tube V2 de façon analogue. Le contact SK d'une clé de démarrage est en suite fermé et connecte la ligne arrivante au primaire d'un transformateur Tl, dont le se condaire est.
connecté en série avec une résis tance Rlq de deux mégohms dans le circuit de grille d'un amplificateur thermionique VTI, comportant un condensateur Cl de 0,0001 microfarad et une résistance R32 de <B>100000</B> ohms en série dans son circuit de sortie.
Le voltage aux bornes de la résistance R32 est appliqué à travers la résistance R:,3 à la grille d'un tube thertnionique à vapeur de mercure ilITl. Dans les conditions nor males, la grille du tube .11T1 est polarisée né gativement et le tube n'est pas ionisé, mais à, chaque cycle positif de l'énergie de sortie de l'amplificateur VTl. le tube .11T, s'ionise et le condensateur C2 de 0,003 mierofarad se décharge à travers le tube et une résistance R3,1 de 100 ohms.
Il en résulte que le poten- tiel aux bornes de la résistance R.16 de <B>50000</B> ohms, du circuit de grille cathode du tube JITl, s'élève subitement à une valeur comprise entre 40 et 50 volts. Le condensa teur C2 s'étant déchargé au-dessous du vol tage de maintien du tube :11T1, ce tube se déionise et le condensateur C"2 commence à se recharger, taisant graduellement décroître le voltage aux bornes de R16. Ainsi, il se pro duit aux bornes de la résistance R46 des impulsions de voltage à, front d'onde très raide et à décroissance lente.
Ces impulsions sont amenées à travers des condensateurs individuels C.1... <B>Cl,,,</B> chacun de 0,0003 microfarad, aux électrodes de com mande des tubes Vl... Vll. Avec le tube V.: ionisé, le voltage aux bornes de la résistance R36 de<B>150000</B> ohms, connectée entre sa ca thode et la terre, est inférieur d'environ 10 volts au voltage qui, appliqué à l'électrode de commande du tube -Vs, en détermine l'ioni sation.
La première impulsion fait, croître le voltage aux bornes de l'intervalle de com mande du tube V3 des 40 à 50 volts originaux aux bornes de R36 à une valeur allant de $0 à 100 volts, et il en résulte l'ionisation de l'intervalle de commande et, par suite, de l'intervalle de décharge principal.
Lorsque le tube Z';; s'ionise, le voltage aux bornes de la résistance R37 connectée à sa cathode s'élève à 10 volts au-dessous du vol tage d'ionisation de l'intervalle de commande du tube G'.1 aux extrémités duquel il est appliqué, mais ce voltage ne monte pas immé diatement. à cette valeur, par suite de la cens tante de temps (le la résistance R23 d'un mégohm et du condensateur C" 7 qui détermine également la vitesse à laquelle croît ledit vol tage entre les extrémités de l'intervalle de commande, par suite de l'impulsion appliquée.
Ainsi, le voltage entre les extrémités de l'intervalle de commande du tube V1 ne s'élève pas à une valeur assez grande pour ioniser le tube pendant cette première impul- Yion.
Toutefois, à la seconde impulsion, le tube Vi s'ionise et. ce processus continue de tube en tube, lors tics impulsions successives, les résistances R3s... R1;
avant la même valeur et jouant le même rôle que la résistance R37, et les résistances Iz'@>1.... R31 avant la #iiême valeur et jouant le même rôle chie la résis tance R23.
Lors de l'ionisation du tube V;, à la troi- sième impulsion, le voltage aux bornes de la, résistance 39 est appliqué, non seulement à L'intervalle de commande du tube V6, mais également à. la grille d'une lampe a.inplifica- trice therinionique 6'T.., qui est.
normalement polarisée négativement à travers le condensa teur C15. La grille de VT2 devient positive par rapport à la cathode, et le courant circule à travers la résistance R1 dans le circuit d'anode de VT2,
cette résistance étant égale ment commune au circuit de l'intervalle prin cipal des tubes Vl... V.1. Le voltage aux bornes de cette résistance fait décroître le voltage entre les extrémités de l'intervalle principal des tubes Vl... V1 au-dessous de la valeur de maintien et les tubes V2... V.1 commencent à se déioniser.
Les tubes 176 à l' ) fonctionnent d'une ma nière analogue aux tubes V.,... V5, et, loirs du fonctionnement du tube V9, le voltage aux bornes de la résistance R1; est appliqué à la grille de la lampe thermionique VT#, qui laisse circuler du courant;
la chute de tension entre les extrémités de R2 fait décroître le voltage entre les extrémités des intervalles principaux des tubes V,,... V3 qui commencent à se déioniser. Le voltage aux bornes de la résistance R;;
g du circuit de la cathode du tube V,, tombe à. zéro et rétablit la polarisa tion négative de la grille de la lampe VT.. Pendant ce temps, les tubes V,... 114 se sont, complètement déionisés, de sorte que, lorsque la lampe VT2 cesse d'être conductrice et le voltage entre les extrémités des intervalles principaux des tubes Vl... V:1 croît jusqu'à sa.
valeur d'origine de 130 volts, ces tubes rie ient pas à nouveau tant que la. série des s 'ioni, phénomènes convenables ne se reproduit pas. Les tubes Vi() et l-,, s'ionisent successive- ment d'une manière analogue aux tubes pré- eéclents, et lors de l'ionisation du tube V I,, le voltat-e aux bornes de la résistaiiee 1@@.;
, est. appliqué à l'intervalle de commande du tube V2 à travers la résistance R.#l et à l'intervalle de commande du tube V1 à travers la. résis tance R.#5, et à. l'impulsion suivante, les deux tubes V1 et 172 s'ionisent.
Le tube V2 com plète la chaîne de comptage et polarise positi vement la, grille de la lampe therinionique VT.1 en vue de rendre cette lampe conduc trice et la chute de potentiel résultante aux bornes de R3 abaisse le potentiel de l'inter valle principal des tubes V9, Vlo et. 1'l1 et amorce ainsi la déionisation de ces tubes.
Lors de L'ionisation du tube V1, le poten tiel aux bornes de la résistance R2o s'élève jusqu'à une valeur comprise entre -10 et 50 volts. Ce voltage diminue à mesure que le con densateur Cs se charge jusqu'à, atteindre en viron 5 volts.
Cette variation de voltage for mant une impulsion à front raide est amenée à travers les condensateurs C18... C25 aux intervalles de commande des tubes V1:L,... V.,- et ainsi pour chaque cycle complet du train primaire une impulsion est amenée au train secondaire, c'est-à-dire au circuit montré pour une période toutes les dix périodes dit courant alternatif revu.
Comme le tube V1g est déjà ionisé, lors de la première impulsion appliquée aux tubes 1'12...V 22, le tube V1,1 est ionisé et le voltage du côté de l'intervalle principal de la résis tance R.17, qui est commun aux circuits de l'intervalle principal. de tous ces tubes, tombe à environ + 70 volts.
Le voltage de l'extré mité côté intervalle de commande de la résis tance R58 connectée à. la cathode du tube Vis et à l'électrode de commande du tube V11 reste à environ + 50 volts, de sorte que le voltage entre les extrémités de l'intervalle principal du tube V1., est d'environ 20 volts, insuffisant pour maintenir ce tube ionisé. Par suite, le tube V13 se déionise, laissant le tube Vl-l ionisé.
A mesure que le condensa teur Cs, se charge, le voltage aux bornes de R59 croît jusqu'à une valeur inférieure de 10 volts au voltage d'ionisation de l'intervalle de commande du tube V15, de sorte que, à, la, réception de l'impulsion suivante, le tube V15 est ionisé et déionise à son tour le tube V14. Ce fonctionnement se continue à travers toute la chaîne jusqu'à ce que le tube V22 s'ionise.
Lorsque le tube 6'..2.1 s'ionise, le voltage aux bornes de la résistance R6; est appliqué aux intervalles de commande des deus tubes V12 et V13, et à. la réception de l'impulsion suivante les deux tubes s'ionisent. L'ionisa tion du tube V1s# amène la déionisation du tube V.,.., et amorce -à nouveau le fonctionne ment de la chaîne.
Le tube Vie s'ionise parce que le potentiel positif de 130 volts est appli qué, à. travers la résistance R69, les contacts de repos k.1, 1i.-1, f,,, d.4, b.1 et le contact. de tra vail cr-1, <I>à</I> son intervalle principal.
Le relais IP fonctionne et ferme un circuit depuis la terre, les contacts de travail<I>il),,</I> al, 1-'enroulement supérieur du relais .1, l'enroulement médian du relais L, à, la batterie.
Le relais R fonc tionne; un circuit de blocage, par son enrou lement inférieur, se ferme à travers le con tact b2 et le contact de repos c#.. A son con tact bs, il. ouvre le circuit de blocage du re lais .l, et à son. contact. 7)-,, il retire la.
batterie de l'intervalle principal du tube V12. Le tube Vl., commence à se déioniser et le relais IP relà elle lentement par suite du condensateur C29 qui le shunte.
Lorsque le relais IP a re lâché, le circuit. du relais .1 est ouvert au con tact ipl, et le relais 1, cil relâchant, rétablit le circuit de l'intervalle principal du tube Vl-# par son contact a-,. Le tube b'1.2 est mainte nant déionisé et ne s'ionise pas à nouveau tant que le second train de comptage n'a pas accompli un autre cycle complet.
Lors du fonctionnement suivant du relais IP, le relais C fonctionne par le contact de travail il),, le repos al, le travail b1. Le relais C, en fonctionnant, ouvre le circuit de blocage du relais B au contact es et ouvre le circuit de l'intervalle principal du tube V12 au con tact c1. Le relais IP relâche, faisant relâcher le relais Z par son contact il),.
Lors des folie- tionnements suivants du relais IP, les relais D... Ft fonctionnent de la même manière.
Si le courant alterriati'L reçu cesse de par venir, ou si la. clé SK est, relâchée. certains tubes de la première et de la, deuxième chaîne de comptage resteront ionisés et un relais du train des relais de comptage restera actionné.
lie nombre de périodes de cou=rant. alternatif qui aura été revu sera, par suite, donné par le rang dit relais resté actionné et. des tubes restés ionisés, le rang du relais donnant le chiffre des centaines, le rang du dernier tube resté ionisé dans la, seconde chaîne de comp tage, le chiffre des dizaines et le rang du der nier tube resté ionisé dans la première chaîne de comptage, le chiffre (les unités. Les con tacts a<I>;
</I><B>...</B> ka peuvent être reliés à des bornes connectées à des lampes pour donner une indi cation visuelle (lu chiffre des centaines, tandis que les tubes Via... V22 et V2... Vli peuvent être disposés derrière des écrans translucides sur lesquels ,ont marqués les chiffres, de sorte que la lueur à l'intérieur des tubes ionisés indiquera les chiffres des dizaines et des unités.
Dans l'exemple donné, le plus petit ilollt- bre de tubes de la première chaîne de comp- tage < l'un groupe de tubes, simultanément. (léionisés, est de trois.
5i le temps de déioni- sat.ion d'un tube dans tune chaîne de comptage fermée de tubes est de x millisecondes, il s'en suit, que, dans lin arrangement où l'ionisation d'un tube cause la déionisation du tube pré cédent, la période entre l'ionisation de deux tubes successifs du train doit être d'au moins x inillisecondes, et ainsi, la fréquence maximum qui peut être comptée est de 1.000 périodes par seconde.
Dans le circuit x montré, 1a période entre l'ionisation de deux tubes sueeessiipetit être
EMI0005.0034
millisecondes, et, par suite, la fréquence que le circuit peut compter est. de
EMI0005.0038
périodes par seconde. En pratique, le circuit montré s'est révélé capable de eompler jusqu'à 7.200 pé riodes par seconde en employant des tubes au néon. II est. clair (lue la.
vitesse peut, être aug- lllentée cri. faisant usage dans lin groupe d'un plus grand nombre de tubes pouvant être silliultalléinent déiollisés.
<B>1.1</B> est. ela i_ également que l'arrangement. montré n'est pas limité comme emploi au comptage d'itüpltlsions dans une hase déci male et, par suite, le nombre de tubes de cha que chaîne de comptage peut être différent de celui montré.
L'arrangement ci-dessus décrit peut être employé pour indiquer la fréquence d'ail oscillateur électrique en comptant le nombre de périodes d'oscillations reçu de l'oscillateur en. tin temps donné.
L'arrangement décrit peut également être utilisé dans un certain nombre d'applications industrielles pour compter le nombre d'objets amenés à. un dispositif récepteur en s'arran geant pour que L'arrivée de chaque objet dé termine la production d'une impulsion et. qu'un relais ou des relais actionnés lorsque le nombre désiré d'impulsions a été reçu, donnent une indication ou actionnent un mécanisme de contrôle.