EP4695617A1 - Dispositif de mesure d'une resistance electrique d'un element - Google Patents

Dispositif de mesure d'une resistance electrique d'un element

Info

Publication number
EP4695617A1
EP4695617A1 EP24715572.4A EP24715572A EP4695617A1 EP 4695617 A1 EP4695617 A1 EP 4695617A1 EP 24715572 A EP24715572 A EP 24715572A EP 4695617 A1 EP4695617 A1 EP 4695617A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
digital
analog
current
voltage
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24715572.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Sylvain BALLET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ateq SAS
Original Assignee
Ateq SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ateq SAS filed Critical Ateq SAS
Publication of EP4695617A1 publication Critical patent/EP4695617A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/14—Measuring resistance by measuring current or voltage obtained from a reference source
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/008—Testing of electric installations on transport means on air- or spacecraft, railway rolling stock or sea-going vessels

Definitions

  • the present invention relates to the field of devices for measuring the electrical resistivity of an element, more particularly to the measurement of small resistance values with good precision, in particular the measurement of resistance values of the order of milliohms with a precision of at least 1%.
  • the resistance value is in fact a physical quantity which reflects the quality of the junction between elements, the lower this value the better the junction.
  • the junctions of the elements of an aircraft advantageously have a low resistance value to limit the damage caused when the aircraft is struck by lightning.
  • measuring a resistance value is based on applying a voltage or current of a predetermined value to the element whose resistance is to be measured. Then, subsequently, measuring the resulting current or voltage value, respectively, the link between voltage and current being, as stated in Ohm's law, the resistance value of the element tested.
  • a dedicated device which must include an electrical power source.
  • This power supply can deliver voltage or current values exhibiting variations, in particular as a function of wear, temperature, or other environmental or intrinsic parameters. Ultimately, these uncontrolled variations can alter the accuracy of the measurement of electrical resistance values.
  • this type of device has an electronic architecture that generally comprises digital and analog circuits, the digital circuit being a control circuit, while the analog circuit is a measurement circuit.
  • This architecture therefore requires the presence of digital-to-analog converters so that the circuits can communicate with each other, but these converters (and the conversions of electrical signals in general) introduce additional errors on the values of the electrical quantities measured and/or imposed/injected to an element.
  • the present invention proposes to partially remedy at least one of the drawbacks mentioned above by proposing a new type of device for measuring the resistance of an element, in particular an aircraft structural element, characterized in that said device comprises:
  • a digital control circuit configured to, on the one hand, control the value of a measurement current to be injected into the element to be tested, and on the other hand, determine, from the voltage value generated by the measurement current, the resistance value of the element tested;
  • a digital-to-analog conversion stage configured to convert a digital signal into an analog signal and vice versa
  • an analog measuring circuit connected to said control circuit via said digital-analog conversion stage (i.e. via converters) and configured to:
  • the device comprises a reference voltage source connected to said conversion stage, said conversion stage being configured to use the voltage value generated by said reference source for the conversion:
  • analog signals such as the voltage value measured at the terminals of the element under test, from the analog measurement circuit into digital signals intended for the digital control circuit.
  • analog signal we mean physical quantities (voltage, current, etc.) with continuous variation.
  • digital signal we mean a signal which has a finite number of states (or values) and which is therefore quantified.
  • electrical resistance we mean a quantity physical quantity reflecting the capacity of a material or at least one element to allow electric current to pass, this electrical resistance is generally expressed in Ohms.
  • the invention also covers the case of an indirect measurement of electrical resistance, such as a measurement of the electrical conductivity (which is the inverse of the electrical resistance) of at least one element, a physical quantity generally expressed in Siemens.
  • an analog-to-digital converter is an electronic device or component whose function is to transform an analog quantity into a digital value coded on several bits, the converted signal generally being an electrical voltage;
  • a digital-to-analog converter is an electronic device or component whose function is to transform a digital value (coded on several bits) into an analog quantity, for example a voltage, proportional to the coded digital value.
  • said conversion stage comprises two separate signal converters:
  • said reference voltage source is connected to each of said converters.
  • the reference voltage source is advantageously connected directly to each of said converters, in order to limit the variations in the voltage generated by said source, in particular at the inputs of the converters.
  • the analog circuit comprises a current generator assembly configured to convert a voltage value at the output of the digital-analog converter into a measurement current.
  • the current generator assembly comprises at least one reference resistor, and preferably several reference resistors.
  • having several reference resistors makes it possible in particular to have several "current calibers" to test elements presenting resistances with very different orders of magnitude, which thus makes it possible to maintain good precision for different orders of magnitude of the value of the re- resistance.
  • said device comprises a stage for amplifying the voltage measured at the terminals of the element tested (voltage generated by the measurement current).
  • said amplification stage is an instrumentation amplifier assembly.
  • an instrumentation amplifier assembly is an electronic component (or circuit) intended for processing weak electrical signals, in particular those from measurement sensors. Furthermore, the instrumentation amplifier assembly makes it possible to largely avoid errors linked to the common mode.
  • the amplification stage comprises a plurality of operational amplifiers and a plurality of resistors.
  • said device comprises a filtering stage configured to filter the analog signal intended to be converted by the analog-digital converter.
  • the digital control circuit is configured to send a current instruction in the form of a digital instruction.
  • Said digital instruction in fact encodes a voltage value V c at the output of the analog-digital converter which is transformed into a measurement current I R .
  • the current reference voltage V c at the output of the digital-analog converter is a function of the reference voltage V ref , of the number of bits ip of the converter, of the values of the bits a n or of a coefficient k.
  • the coefficient k is a constant and the output voltage of the digital-analog converter is defined by the following formula:
  • the current reference voltage is sent to the input of the current generator assembly to generate a measurement current I R .
  • the input voltage of the analog-digital converter generates at the output a digital signal L Uext which is a function of the reference voltage V re f of the number of bits n 2 of the converter.
  • said device comprises a human-machine interface.
  • human-machine interface means all of the elements enabling the user to interact with the device according to the invention, more particularly to control the device according to the invention and to exchange information with said device.
  • the human-machine interface comprises, for example, at least one display means, such as a touch screen or not, buttons, a keyboard, etc.
  • said device comprises an electrical connection of the Kelvin type, electrical connection also referred to as a “four-wire connection”.
  • a Kelvin connection is a means of establishing electrical contact with a component while eliminating or considerably reducing the effect of parasitic resistances linked to the connection itself, such as contact resistance and/or conductor resistance. This is particularly critical in the context of measurements of electrical quantities requiring to be measured as accurately as possible, for example small resistance values, in particular less than 1 Ohm.
  • the digital control circuit and the analog measurement circuit are arranged on two separate electronic cards.
  • said device comprises an alert means, for example configured to indicate, to the operator (or to the user), the injection of a measurement current I R , the end of the measurement and/or the determination (and the display via the human-machine interface) of the electrical resistance value of a tested element, that said measurement is correct, etc.
  • Said alert means is for example an audible and/or luminous indicator.
  • FIG.l referenced [Fig.l] illustrates a very schematic representation illustrating a resistance measuring device according to the invention
  • FIG.2 referenced [Fig.2] is a very schematic and enlarged view of the part of the device dedicated to the measurement of [Fig.l];
  • FIG.3 referenced [Fig.3] is a very schematic and detailed view of the part of the device illustrated in [Fig.2];
  • FIG.4 referenced [Fig.4] is a block diagram illustrating the conversion of electrical signals realized in the device of [Fig.1].
  • FIG. 1 is a very schematic representation of a device 1 according to the invention intended to measure the electrical resistance value of at least one element 2, such as structural elements of an aircraft.
  • electrical resistance is understood to mean the electrical resistivity value of an element, i.e. the tendency of an element to oppose the passage of an electric current.
  • the device 1 according to the invention can directly measure the electrical resistance of the element 2 or carry out an indirect measurement, i.e. by measuring a physical quantity proportional or inverse to the electrical resistance, such as electrical conductivity, to finally determine an electrical resistance value.
  • Said device 1 thus comprises a housing 100, for example made of plastic, in which are housed:
  • a power supply source 3 which is for example a reference voltage source
  • a digital-analog conversion stage 8 connecting the control circuit 5 to the measurement circuit 7 and which is configured to convert a digital signal into an analog signal and vice versa;
  • an electrical connection 9 intended to connect the device 1, in particular the measuring circuit 7, to the element 2 whose electrical resistance value is to be determined.
  • the electrical connection 9 is advantageously a Kelvin or 4-wire connection.
  • said Kelvin connection 9 comprises four electrical conductors 11a, 11b, 13a, 13b generally terminated by clamps or tips which are intended to connect or apply to the element(s) 2 whose electrical resistance value is to be determined. More particularly, the Kelvin connection 9 comprises two power conductors 11a, 11b and two measurement conductors 13a, 13b.
  • the power conductors 11a and 11b are thus configured to inject an electric current I R , called “measurement current”, into the element 2 tested, while the measurement conductors 13a and 13b are configured to allow the measurement of a voltage at the terminals of the element 2.
  • the Kelvin connection 9 makes it possible to measure the voltage V R generated by the measurement current I R by limiting, or even cancelling, the effects of the resistances linked to the contact resistances and/or the conductors of said connection 9.
  • said device 1 advantageously comprises a human-machine interface (not shown).
  • the human-machine interface corresponds to all the elements allowing the user to interact with the device 1 according to the invention, more particularly to control the device 1 and/or to exchange information with said device 1.
  • the human-machine interface comprises for example at least one display means, such as a touch screen or not, buttons, a keyboard, etc.
  • said device 1 comprises two electronic circuits 5 and 7 which are:
  • control circuit 5 which is, on the one hand, a digital circuit, and on the other hand, configured to control the value of a measurement current I R to be injected into the element 2;
  • a measuring circuit 7 which is an analog circuit, connected to said digital control circuit 5, and which is configured, on the one hand, to generate a measuring current I R according to a digital setpoint from said digital control circuit 5, and on the other hand, to measure an analog value of the voltage V R generated by the measuring current I R .
  • the digital control circuit 5 is connected to the human-machine interface and also has the function of managing/controlling said interface.
  • the digital control circuit 5 is an electronic entity, comprising for example one or more components, such as microcontrollers, and which is notably configured to send and receive signals, process data, store data, etc.
  • the conversion stage 8 is, for its part, configured to use the voltage value generated by said electrical power source 3 for the conversion:
  • analog signals in particular a voltage value V R measured at the terminals of the element 2 tested
  • digital signals intended for the digital control circuit 5.
  • the digital control circuit 5 sends a digital instruction C m (which is a digital signal) which is converted into an analog signal by the conversion stage 8 to be transformed by the analog measurement circuit 7 into a measurement current I R which is injected by the electrical connection 9 to the element 2 (in particular via the power conductors 11a and 11b).
  • the circulation of a measuring current I R in the element 2 causes the creation of a voltage V R at the terminals of said element 2.
  • the value of the voltage V R is measured via the electrical connection 9, in particular by means of the measuring conductors 13a and 13b.
  • the value of the voltage V R is an analog signal which is processed (for example filtered and/or amplified) by the analog measurement circuit 7, in order to be converted into a digital signal by the conversion stage 8 intended for the digital control circuit 5.
  • the digital control circuit 5 is configured to control a measurement current value I R to be injected into the element 2 and to recover a voltage value V R (in digital form), in order to determine the electrical resistance value of said element 2 from said values I R and V R in their digital forms.
  • the conversion stage 8 converts the digital and analog signals circulating between said circuits 5 and 7.
  • the digital control circuit 5 is therefore configured to send a current setpoint in the form of a voltage-coded digital signal which is then converted into an electric current value.
  • the current setpoint voltage V c at the output of the digital-to-analog converter 8 is a function of the reference voltage V ref , the number of bits ni of the converter, the values of the bits a n , and a coefficient k which is a constant.
  • This output voltage V c can be written as follows:
  • FIG. 2 is a schematic and detailed view of a device part 1 of [Fig. 1], and more particularly of the electrical power source 3 serving as a reference voltage source, of the conversion stage 8 and of the analog measurement circuit 7.
  • the conversion stage 8 comprises a digital-to-analog converter 11 and an analog-to-digital converter 13, each of which connects the digital control circuit 5 to the analog measurement circuit 7.
  • the transmission of analog signals and digital signals between said circuits 5 and 7 is carried out respectively via said converters 11 and 13.
  • an analog-to-digital converter is an electronic device or component whose function is to transform an analog quantity into a digital value coded on several bits (the converted signal generally being an electrical voltage).
  • a digital-to-analog converter is an electronic device or component whose function is to transform a digital value (coded on several bits) into an analog quantity, for example a voltage, proportional to the coded digital value.
  • Said reference voltage source 3 is, for its part, connected (preferably directly) to each of said converters 11 and 13 to serve as a single reference during the conversion of digital signals into analog signals and vice versa, during signal exchanges between said circuits 5 and 7.
  • the analog measuring circuit 7 further comprises:
  • a current generator assembly 17 configured to generate a measurement current I R intended to flow through the element 2 under test;
  • an amplification stage 19 of an analog signal such as the voltage measured at the terminals of element 2 (voltage generated by the measurement current I R ).
  • the digital-to-analog converter 11 connects the digital control circuit 5 to the current generator assembly 17 of the analog measurement circuit 7, while the analog-to-digital converter 13 connects the amplification stage 19 to the digital control circuit 5.
  • the digital control circuit 5 is configured to send a digital instruction C m , therefore a digital signal which codes a voltage value, which will be converted into an analog signal corresponding to a voltage value at the output V c of the digital-analog converter 11, the assembly 17 being configured to convert (or transform) this voltage value at the output V c of the converter 11 into a measurement current I R .
  • FIG.3 is a schematic and more detailed view of the measuring circuit 7 of [Fig.2],
  • the current generator assembly 17 comprises at least one reference resistor R SH , a first and a second operational amplifier respectively AOi and AO 2 , as well as a transistor T, .
  • the set of said operational amplifiers respectively AOi and AO 2 , of the transistor T b and of the resistor R SH forms a voltage-current converter type assembly.
  • the output of the first converter 11 (digital-analog converter) is connected to the non-inverting input of the first operational amplifier AO b while the output of the first operational amplifier AOi is, for its part, connected to the transistor T,.
  • the transistor Ti is for example a MOSFET type transistor whose gate is directly connected to the output of the operational amplifier AOi, while its emitter is directly connected to the non-inverting input of the second operational amplifier AO 2 and to one of the terminals of the resistor R SH .
  • the other terminal of the resistor R SH is connected to the inverting input of the second operational amplifier A0 2 and to the power conductor 1 of the electrical connection 9.
  • the inverting and non-inverting inputs of the second operational amplifier AO 2 are therefore connected to the terminals of the resistor R SH .
  • the transistor T ! therefore regulates the value of the measuring current I R as a function of the voltage value V c , the gain of the second operational amplifier AO 2 and the value of the resistor R SH .
  • the output of the second amplifier AO 2 is connected to the input of the first operational amplifier AOp.
  • the voltage V c at the output of the first converter 11 is compared to the voltage across the resistor R SH to which a gain is applied by the second operational amplifier AO 2 .
  • said amplification stage 19 comprises an instrumentation amplifier assembly 21, as well as a filtering stage 23 configured to filter an analog signal (in particular noise) intended to be converted by the analog-digital converter 13, such as the value of the voltage V R at the terminals of the element 2.
  • the instrumentation amplifier assembly thus comprises a plurality of operational amplifiers AO 3 , AO 4 and AO 5 , as well as a plurality of resistors Ri, R 2 and R 3 , respectively first R h , second R 2 and third R 3 resistance.
  • the measuring conductors 13a and 13b are respectively connected to the non-inverting inputs of the third and fourth operational amplifiers AO 3 and AO 4 .
  • a voltage difference V R at the terminals of the element 2 under test is applied to the non-inverting inputs of said operational amplifiers AO 3 and AO 4 .
  • the first, second and third resistors R, R 2 and R 3 are, for their part, arranged in series.
  • the terminals of this plurality of resistors are connected to the respective outputs of said third and fourth operational amplifiers AO 3 and AO 4 .
  • One of the terminals of the first resistor Ri is therefore connected to the output of the third amplifier AO 3 , while the other terminal is connected both to the second resistor R 2 , but also to the inverting input of the third amplifier AO 3 .
  • one of the terminals of the second resistor R 2 is therefore connected to the output of the fourth amplifier AO 4 , while the other terminal is connected both to the second resistor R 2 , but also to the inverting input of the fourth amplifier AO 3 .
  • the terminals of the second resistor R 2 are therefore connected respectively to each of the inverting inputs of the third and fourth operational amplifiers AO 3 and AO 4 .
  • the outputs of the third and fourth operational amplifiers AO 3 and AO 4 are connected respectively to the inverting and non-inverting inputs of the fifth operational amplifier AO 5 , said fifth amplifier AO 5 performing a subtraction between the output signals coming from the third and fourth operational amplifiers AO and AO 4 .
  • the output of the fifth operational amplifier AO 5 is connected to the input of the filtering stage 23.
  • the measured voltage V R is therefore amplified then filtered, and sent to the input of the analog-digital converter 13.
  • the amplification stage 19 makes it possible, for example, to amplify the input signal by a factor of 1000.
  • said device 1 may comprise an alert means (not shown), for example at the level of the digital control circuit 5, configured to indicate to the operator the injection of a measurement current I R , the end of the measurement and/or the determination (and the display via the human-machine interface) of the electrical resistance value of a tested element 2.
  • an alert means (not shown), for example at the level of the digital control circuit 5, configured to indicate to the operator the injection of a measurement current I R , the end of the measurement and/or the determination (and the display via the human-machine interface) of the electrical resistance value of a tested element 2.
  • Said alert means is for example an audible, haptic and/or luminous indicator.
  • Said alert means can also be configured to indicate that the measurement has been carried out and/or that it is correct or not, in particular with respect to one or more predetermined values of electrical resistance.
  • FIG.4 is a block diagram of the signal processing carried out during the testing of an element 2 by the device 1 according to the invention.
  • connection 9 to element 2 to be tested and initiates the start of the test to determine the resistance value of element 2.
  • the digital control circuit 5 generates a digital instruction C m which is identified with a measurement current value in relation to the order of magnitude of the resistance value sought.
  • the digital setpoint C m is therefore then converted into a current setpoint voltage V c at the output of the digital-to-analog converter 11, said voltage V c being, among other things, a function of the reference voltage V ref , the number of bits n , of the converter 11, the values of the bits a n , and of a coefficient k.
  • the coefficient k is a constant and the output voltage is defined by the following formula:
  • This current reference voltage V c is then transformed, by the current generator assembly 17, into a measurement current I R , said measurement current I R being, among other things, a function of the resistance value R SH , of the gain of the operational amplifier AO 2 .
  • the measurement current I R thus generated is injected into the element to be tested 2, and generates at the terminals of the element to be tested 2, a voltage V R .
  • This voltage V R is amplified and filtered by the amplification stage 19 to generate a voltage V' R .
  • This voltage V' R is the input voltage of the analog-digital converter 13 and generates at the output of said converter a digital signal L Uext , said digital signal L Uext being a function of the reference voltage V ref , of the number of bits n 2 of the converter.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif (1) de mesure de résistance d'un élément (2), notamment d'un élément de structure d'aéronef, caractérisé en ce que ledit dispositif (1) comprend : - un circuit numérique de commande (5) configuré pour, d'une part, commander la valeur d'un courant de mesure (IR) à injecter dans l'élément à tester (2), et d'autre part, déterminer, à partir de la valeur de tension (VR) engendrée par le courant de mesure (IR), la valeur de résistance de l'élément testé (2); - un étage de conversion numérique-analogique (8) configuré pour convertir un signal numérique en un signal analogique et inversement; - un circuit analogique de mesure (7) relié audit circuit numérique de commande (5) par l'intermédiaire desdits convertisseurs et configuré pour : • générer un courant de mesure (IR) à partir d'une consigne numérique (Cm) issue du circuit numérique de commande (5); • mesurer une valeur analogique de la tension (VR) engendrée par le courant de mesure (IR); caractérisé en ce que le dispositif (1) comprend une source de tension de référence (3) reliée audit étage de conversion (8), ledit étage de conversion (8) étant configuré pour utiliser la valeur de tension (Vref) générée par ladite source de référence (3) pour la conversion : - de signaux numériques (Cm), tels que la consigne numérique (Cm) qui commande la gé- nération d'un courant de mesure (IR) par le circuit analogique de mesure (7), issus du circuit numérique de commande (5) en signaux analogiques (VC) à destination du circuit analogique de mesure (7), et - de signaux analogiques (VR »), tels que la valeur de tension (VR) mesurée aux bornes de l'élément testé (2), issus du circuit de mesure (7) en signaux numériques (LUext) à destination du circuit numérique de commande (5).

Description

Description
Titre de l'invention : DISPOSITIF DE MESURE D’UNE RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE D’UN ÉLÉMENT
[0001] La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de mesure de résistivité électrique d’un élément, plus particulièrement à la mesure de petites valeurs de résistance avec une bonne précision, notamment la mesure de valeurs de résistance de l’ordre du milliohm avec une précision d’au moins 1%.
[0002] Par exemple, lors de l’assemblage d’un aéronef, tel qu’un avion, un hélicoptère, un drone, etc. ou plus tard lors des maintenances, les opérateurs doivent vérifier que les pièces sont bien assemblées (ou fixées) les unes aux autres. Ces vérifications peuvent notamment s’effectuer en mesurant les valeurs de résistance entre éléments (ou parties d’un élément).
[0003] La valeur de résistance est en effet une grandeur physique qui reflète la qualité de la jonction entre éléments, plus cette valeur est basse plus la jonction est bonne. Les jonctions des éléments d’un aéronef présentent avantageusement une valeur de résistance faible pour limiter les dommages engendrés lorsque l’aéronef est frappé par la foudre.
[0004] On notera que ce type de mesure permet également de contrôler des métallisations de pièces, la qualité d’une soudure, etc.
[0005] De manière générale, la mesure d’une valeur de résistance repose sur le fait d’appliquer une tension ou un courant dont la valeur est prédéterminée à l’élément dont on cherche à mesurer la résistance. Puis, par la suite, de mesurer respectivement la valeur de courant ou de tension qui en résulte, le lien entre tension et courant étant, comme énoncé dans la loi d’Ohm, la valeur de résistance de l’élément testé.
[0006] On voit ainsi que, d’une part, la valeur de la tension ou du courant imposé/injecté à l’élément doit être connue de la manière la plus exacte possible, et d’autre part, que la valeur mesurée du courant ou de tension qui en résulte doit également être mesurée de la manière la plus précise possible, afin bien sûr de déterminer la valeur de résistance, la plus juste possible, relative à l’élément testé.
[0007] Cependant, pour appliquer une grandeur électrique (tension ou courant) à des éléments, on utilise un dispositif dédié qui doit comprendre une source d’alimentation électrique. Cette alimentation peut délivrer des valeurs de tension ou de courant présentant des variations, notamment en fonction de l’usure, de la température, ou d’autres paramètres environnementaux ou intrinsèques. En fin de compte, ces variations incontrôlées peuvent altérer la précision de la mesure des valeurs de résistance électrique. [0008] Par ailleurs, ce genre de dispositif présente une architecture électronique qui comprend généralement des circuits numérique et analogique, le circuit numérique étant un circuit de commande, tandis que le circuit analogique est un circuit de mesure. Cette architecture nécessite donc la présence de convertisseurs numérique- analogique pour que les circuits puissent communiquer l’un avec l’autre, mais ces convertisseurs (et les conversions de signaux électriques en général) introduisent des erreurs supplémentaires sur les valeurs des grandeurs électriques mesurées et/ou imposées/injectées à un élément.
[0009] Ainsi, la présente invention se propose de remédier partiellement à au moins un des inconvénients évoqués ci-dessus en proposant un nouveau type de dispositif de mesure de résistance d’un élément, notamment d’un élément de structure d’aéronef, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend :
- un circuit numérique de commande configuré pour, d’une part, commander la valeur d’un courant de mesure à injecter dans l’élément à tester, et d’autre part, déterminer, à partir de la valeur de tension engendrée par le courant de mesure, la valeur de résistance de l’élément testé ;
- un étage de conversion numérique-analogique configuré pour convertir un signal numérique en un signal analogique et inversement ;
- un circuit analogique de mesure relié audit circuit de commande par l’intermédiaire dudit étage de conversion numérique-analogique (c’est-à-dire par l’intermédiaire de convertisseurs) et configuré pour :
• générer un courant de mesure à partir d’une consigne numérique issue du circuit de commande ;
• mesurer une valeur analogique de la tension engendrée par le courant de mesure ; caractérisé en ce que le dispositif comprend une source de tension de référence reliée audit étage de conversion, ledit étage de conversion étant configuré pour utiliser la valeur de tension générée par ladite source de référence pour la conversion :
- de signaux numériques, tels que la consigne numérique qui commande la génération d’un courant de mesure par le circuit analogique de mesure, issus du circuit numérique de commande en signaux analogiques à destination du circuit analogique de mesure, et
- de signaux analogiques, tels que la valeur de tension mesurée aux bornes de l’élément testé, issus du circuit analogique de mesure en signaux numériques à destination du circuit numérique de commande.
[0010] On notera qu’on entend par « signal analogique », des grandeurs physiques (tension, courant, etc.) à variation continue. Tandis qu’on entend par « signal numérique », un signal qui présente un nombre fini d’états (ou de valeurs) et qui est donc quantifié.
[0011] Par ailleurs, on notera qu’on entend par « résistance électrique », une grandeur physique reflétant la capacité d’un matériau ou d’au moins un élément a laissé passer le courant électrique, cette résistance électrique est généralement exprimée en Ohms. Cependant, l’invention couvre également le cas d’une mesure indirecte de résistance électrique, comme une mesure de la conductivité électrique (qui est l’inverse de la résistance électrique) d’au moins un élément, grandeur physique généralement exprimée en Siemens.
[0012] Le fait d’avoir une source de tension de référence unique et identique pour la conversion des différents signaux issus du circuit numérique de commande et du circuit analogique de mesure permet de limiter les risques d’erreur liés à ces conversions et donc d’améliorer la justesse avec laquelle la valeur de résistance électrique de l’élément testé est déterminée.
[0013] On notera également que :
- un convertisseur analogique-numérique est un dispositif ou composant électronique dont la fonction est de transformer une grandeur analogique en une valeur numérique codée sur plusieurs bits, le signal converti étant généralement une tension électrique ;
- un convertisseur numérique-analogique est un dispositif ou composant électronique dont la fonction est de transformer une valeur numérique (codée sur plusieurs bits) en une grandeur analogique, par exemple une tension, proportionnelle à la valeur numérique codée.
[0014] Selon une caractéristique possible, ledit étage de conversion comprend deux convertisseurs de signaux distincts :
- un premier convertisseur du type numérique-analogique ;
- un deuxième convertisseur du type analogique-numérique ;
Dans cet exemple, ladite source de tension de référence est reliée à chacun desdits convertisseurs.
La source de tension de référence est avantageusement reliée directement à chacun desdits convertisseurs, afin de limiter les variations de la tension engendrée par ladite source, notamment au niveau des entrées des convertisseurs.
[0015] Selon une autre caractéristique possible, le circuit analogique comprend un montage générateur de courant configuré pour convertir une valeur de tension en sortie du convertisseur numérique-analogique en un courant de mesure.
[0016] Selon une autre caractéristique possible, le montage générateur de courant comprend au moins une résistance de référence, et préférentiellement plusieurs résistances de référence.
Avantageusement, le fait d’avoir plusieurs résistances de référence permet notamment d’avoir plusieurs « calibres de courant » pour tester des éléments présentant des résistances avec des ordres de grandeur très différents, ce qui permet ainsi de garder une bonne précision pour différents ordres de grandeur de valeur de ré- sistance.
[0017] Selon une autre caractéristique possible, ledit dispositif comprend un étage d’amplification de la tension mesurée aux bornes de l’élément testé (tension engendrée par le courant de mesure).
[0018] Selon une autre caractéristique possible, ledit étage d’amplification est un montage amplificateur d’instrumentation.
On notera qu’un montage amplificateur d’instrumentation est un composant (ou circuit) électronique destiné au traitement de signaux électriques faibles, notamment ceux issus de capteurs de mesure. Par ailleurs, le montage amplificateur d’instrumentation permet de s’affranchir en grande partie des erreurs liées au mode commun.
[0019] Selon une autre caractéristique possible, l’étage d’amplification comprend une pluralité d’amplificateurs opérationnels et une pluralité de résistances.
[0020] Selon une autre caractéristique possible, ledit dispositif comprend un étage de filtrage configuré pour filtrer le signal analogique destiné à être converti par le convertisseur analogique-numérique.
[0021] Selon une autre caractéristique possible, le circuit numérique de commande est configuré pour envoyer une consigne de courant sous forme d’ une consigne numérique. Ladite consigne numérique code en fait une valeur de tension Vc en sortie du convertisseur analogique-numérique qui est transformée en un courant de mesure IR.
[0022] Selon une autre caractéristique possible, la tension Vc de consigne de courant en sortie du convertisseur numérique-analogique est fonction de la tension de référence V ref, du nombre de bits ip du convertisseur, des valeurs des bits an ou d’un coefficient k.
[0023] Le coefficient k est une constante et la tension en sortie du convertisseur numérique- analogique est définie par la formule suivante :
[0024]
Avec : maximum de la conversion
• k = rappor de proportionnante
• n — nombre de bits du convertisseur
• aTI = valeur du bit
[0025] Selon une autre caractéristique possible, la tension de consigne de courant est envoyée en entrée du montage générateur de courant pour engendrer un courant de mesure IR.
[0026] Selon une autre caractéristique possible, la tension en entrée du convertisseur analogique-numérique engendre en sortie un signal numérique LUext qui est fonction de la tension de référence Vref du nombre de bits n2 du convertisseur.
[0027] Selon une autre caractéristique possible, ledit dispositif comprend une interface homme-machine.
On notera qu’on entend par interface homme-machine, l’ensemble des éléments permettant à l’utilisateur d’interagir avec le dispositif selon l’invention, plus particulièrement de contrôler le dispositif selon l’invention et d’échanger des informations avec ledit dispositif. L’interface homme-machine comprend par exemple au moins un moyen d’affichage, tel qu’un écran tactile ou non, des boutons, un clavier, etc.
[0028] Selon une autre caractéristique possible, ledit dispositif comprend une connexion électrique du type Kelvin, connexion électrique également désignée sous le terme de « connexion quatre fils ».
[0029] Une connexion Kelvin est un moyen permettant d’établir un contact électrique avec un composant tout en éliminant ou en réduisant considérablement l’effet des résistances parasites liées à la connexion en elle-même, telles que la résistance de contact et/ou la résistance des conducteurs. Ceci est particulièrement critique dans le cadre de mesures de grandeurs électriques nécessitant d’être mesurées le plus précisément possible, par exemple de petites valeurs de résistance, notamment inférieures à 1 Ohm.
[0030] Selon une autre caractéristique possible, le circuit numérique de commande et le circuit analogique de mesure sont disposés sur deux cartes électroniques distinctes.
Le fait d’avoir deux cartes distinctes permet notamment de réduire le bruit sur le circuit de mesure.
[0031] Selon une autre caractéristique possible, ledit dispositif comprend un moyen d’alerte, par exemple configuré pour indiquer, à l’opérateur (ou à l’utilisateur), l’injection d’un courant de mesure IR, la fin de la mesure et/ou la détermination (et l’affichage par l’intermédiaire de l’interface homme-machine) de la valeur de résistance électrique d’un élément testé, que ladite mesure est correcte, etc. Ledit moyen d’alerte est par exemple un indicateur sonore et/ou lumineux.
[0032] L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celles-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donnée uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- La [Fig.l], référencée [Fig.l], illustre une représentation très schématique illustrant un dispositif de mesure de résistance selon l’invention ;
- la [Fig.2], référencée [Fig.2], est une vue très schématique et agrandie de la partie du dispositif dédiée à la mesure de la [Fig.l] ;
- la [Fig.3], référencée [Fig.3], est une vue très schématique et détaillée de la partie du dispositif illustrée à la [Fig.2] ;
- la [Fig.4], référencée [Fig.4], est un schéma bloc illustrant la conversion des signaux électriques réalisés dans le dispositif de la [Fig.1].
[0033] La [Fig.l] est une représentation très schématique d’un dispositif 1 selon l’invention destiné à mesurer la valeur de résistance électrique d’au moins un élément 2, tel que des éléments de structure d’ un aéronef.
[0034] On notera qu’on entend par résistance électrique, la valeur de résistivité électrique d’un élément, c’est-à-dire la tendance d’un élément à s’opposer au passage d’un courant électrique. Le dispositif 1 selon l’invention peut mesurer directement la résistance électrique de l’élément 2 ou réaliser une mesure indirecte, c’est à dire en mesurant une grandeur physique proportionnelle ou inverse de la résistance électrique, telle que la conductivité électrique, pour finalement déterminer une valeur de résistance électrique.
[0035] Ledit dispositif 1 comprend ainsi un boitier 100, par exemple en matière plastique, dans lequel sont logés :
- une source d’alimentation électrique 3, qui est par exemple une source de tension de référence ;
- des circuits électroniques de commande 5 et de mesure 7, se présentant avantageusement sous la forme de deux cartes électroniques distinctes ;
- un étage de conversion 8 numérique-analogique reliant le circuit de commande 5 au circuit de mesure 7 et qui est configuré pour convertir un signal numérique en un signal analogique et inversement ;
- une connexion électrique 9 destinée à relier le dispositif 1, notamment le circuit de mesure 7, à l’élément 2 dont on cherche à déterminer la valeur de résistance électrique.
[0036] La connexion électrique 9 est avantageusement une connexion Kelvin ou 4-fils. Ainsi, ladite connexion Kelvin 9 comprend quatre conducteurs l ia, 11b, 13a, 13b électriques généralement terminés par des pinces ou des pointes qui sont destinées à se connecter ou s’appliquer sur le ou les éléments 2 dont on cherche à déterminer la valeur de résistance électrique. Plus particulièrement, la connexion Kelvin 9 comprend deux conducteurs de puissance l ia, 11b et deux conducteurs de mesure 13a, 13b.
[0037] Les conducteurs de puissance 1 la et 11b, plus particulièrement visibles à la [Fig.2], sont ainsi configurés pour injecter un courant électrique IR, dit « courant de mesure », dans l’élément 2 testé, tandis que les conducteurs de mesure 13a et 13b sont configurés pour permettre la mesure d’une tension aux bornes de l’élément 2.
[0038] Dans cet exemple, la connexion Kelvin 9 permet de mesurer la tension VR engendrée par le courant de mesure IR en limitant, voire en annulant, les effets des résistances liées aux résistances de contact et/ou des conducteurs de ladite connexion 9.
[0039] Par ailleurs, ledit dispositif 1 comprend avantageusement une interface homme- machine (non représentée). L’interface homme-machine correspond à l’ensemble des éléments permettant à l’utilisateur d’interagir avec le dispositif 1 selon l’invention, plus particulièrement de contrôler le dispositif 1 et/ou d’échanger des informations avec ledit dispositif 1. Ainsi, l’interface homme-machine comprend par exemple au moins un moyen d’affichage, tel qu’un écran tactile ou non, des boutons, un clavier, etc.
[0040] Plus particulièrement, ledit dispositif 1 comprend deux circuits électroniques 5 et 7 qui sont :
- un circuit de commande 5 qui est, d’ une part, un circuit numérique, et d’ autre part, configuré pour commander la valeur d’un courant de mesure IR à injecter dans l’élément 2 ;
- un circuit de mesure 7, qui est un circuit analogique, relié audit circuit numérique de commande 5, et qui est configuré, d’une part, pour générer un courant de mesure IR selon une consigne numérique issue dudit circuit numérique de commande 5, et d’autre part, mesurer une valeur analogique de la tension VR engendrée par le courant de mesure IR.
On notera par ailleurs que le circuit numérique de commande 5 est relié à l’interface homme-machine et a également pour fonction de gérer/commander ladite interface. [0041] On notera par ailleurs que le circuit numérique de commande 5 est une entité électronique, comportant par exemple un ou plusieurs composants, tels des microcon- trôleurs, et qui est notamment configurée pour envoyer et recevoir des signaux, traiter des données, stocker des données, etc.
[0042] L’étage de conversion 8 est, quant à lui, configuré pour utiliser la valeur de tension générée par ladite source d’alimentation électrique 3 pour la conversion :
- de signaux numériques (notamment de la consigne numérique qui va commander la génération, autrement dit qui va donner lieu à la création ou faire générer, d’un courant de mesure IR par le circuit de mesure 7) issus du circuit numérique de commande 5 en signaux analogiques à destination du circuit analogique de mesure 7, et
- de signaux analogiques (notamment une valeur de tension VR mesurée aux bornes de l’élément 2 testé) issus du circuit analogique de mesure 7 en signaux numériques à destination du circuit numérique de commande 5.
[0043] Ainsi, lors d’un test d’un élément 2, le circuit numérique de commande 5 envoie une consigne numérique Cm (qui est un signal numérique) qui est convertie en un signal analogique par l’étage de conversion 8 pour être transformé par le circuit analogique de mesure 7 en un courant de mesure IR qui est injecté par la connexion électrique 9 à l’élément 2 (notamment par l’intermédiaire des conducteurs de puissance 1 la et 11b).
[0044] La circulation d’un courant de mesure IR dans l’élément 2 entraine la création d’une tension VR aux bornes dudit élément 2. La valeur de la tension VR est mesurée par l’intermédiaire de la connexion électrique 9, notamment au moyen des conducteurs de mesures 13a et 13b. [0045] La valeur de la tension VR est un signal analogique qui est traité (par exemple filtré et/ou amplifié) par le circuit analogique de mesure 7, afin d’être converti en un signal numérique par l’étage de conversion 8 à destination du circuit numérique de commande 5.
[0046] Par conséquent, le circuit numérique de commande 5 est configuré pour commander une valeur de courant de mesure IR à injecter dans l’élément 2 et récupérer une valeur de tension VR (sous forme numérique), afin de déterminer la valeur de résistance électrique dudit élément 2 à partir desdites valeurs IR et VR sous leurs formes numériques. L’étage de conversion 8 convertit les signaux numériques et analogiques circulant entre lesdits circuits 5 et 7.
[0047] Le circuit numérique de commande 5 est donc configuré pour envoyer une consigne de courant sous la forme d’un signal numérique codé en tension qui est ensuite converti en une valeur de courant électrique. La tension Vc de consigne de courant en sortie du convertisseur numérique-analogique 8 est fonction de la tension de référence Vref, du nombre de bits ni du convertisseur, des valeurs des bits an, et d’un coefficient k qui est une constante. Cette tension Vc en sortie peut s’écrire comme suit :
[0048]
Avec :
• e/ = maximum de la conversion
• k = rapport de proportionnante
• n — nombre de bits du convertisseur
• an — valeur du bit n C ou 0}
[0049] La [Fig.2] est une vue schématique et de détails d’une partie dispositif 1 de la [Fig.1], et plus particulièrement de la source d’ alimentation électrique 3 servant de source de tension de référence, de l’étage de conversion 8 et du circuit analogique de mesure 7.
[0050] L’étage de conversion 8 comprend un convertisseur numérique-analogique 11 et un convertisseur analogique-numérique 13 chacun d’entre eux reliant le circuit numérique de commande 5 au circuit analogique de mesure 7. La transmission de signaux analogiques et de signaux numériques entre lesdits circuits 5 et 7 s’effectue respectivement par l’intermédiaire desdits convertisseurs 11 et 13.
[0051] On notera qu’un convertisseur analogique-numérique est un dispositif ou composant électronique dont la fonction est de transformer une grandeur analogique en une valeur numérique codée sur plusieurs bits (le signal converti étant généralement une tension électrique).
[0052] On notera également qu’un convertisseur numérique-analogique est un dispositif ou composant électronique dont la fonction est de transformer une valeur numérique (codée sur plusieurs bits) en une grandeur analogique, par exemple une tension, proportionnelle à la valeur numérique codée.
[0053] Ladite source de tension 3 de référence est, quant à elle, reliée (de préférence directement) à chacun desdits convertisseurs 11 et 13 pour servir d’unique référence lors de la conversion de signaux numériques en signaux analogiques et inversement, lors d’échanges de signaux entre lesdits circuits 5 et 7.
[0054] Le circuit analogique de mesure 7 comprend en outre :
- un montage générateur de courant 17 configuré pour générer un courant de mesure I R destiné à parcourir l’élément 2 testé ;
- un étage d’amplification 19 de signal analogique, tel que la tension mesurée aux bornes de l’élément 2 (tension engendrée par le courant de mesure IR).
[0055] Par ailleurs, le convertisseur numérique- analogique 11 relie le circuit numérique de commande 5 au montage générateur de courant 17 du circuit analogique de mesure 7, tandis que le convertisseur analogique-numérique 13 relie l’étage d’amplification 19 au circuit numérique de commande 5.
[0056] Plus particulièrement, le circuit numérique de commande 5 est configuré pour envoyer une consigne numérique Cm, donc un signal numérique qui code une valeur de tension, qui va être convertie en un signal analogique correspondant à une valeur de tension en sortie Vc du convertisseur numérique-analogique 11, le montage 17 étant configuré pour convertir (ou transformer) cette valeur de tension en sortie Vc du convertisseur 11 en un courant de mesure IR.
[0057] La [Fig.3], quant à elle, est une vue schématique et plus détaillée du circuit de mesure 7 de la [Fig.2],
[0058] Comme cela y est plus particulièrement illustré, le montage générateur de courant 17 comprend au moins une résistance de référence RSH, un premier et un deuxième amplificateur opérationnel respectivement AOi et AO2, ainsi qu’un transistor T, .
[0059] L’ensemble desdits amplificateurs opérationnels respectivement AOi et AO2, du transistor Tb et de la résistance RSH forme un montage du type convertisseur tension- courant.
[0060] Plus particulièrement, la sortie du premier convertisseur 11 (convertisseur numérique-analogique) est reliée à l’entrée non inverseuse du premier amplificateur opérationnel AOb Tandis que la sortie du premier amplificateur opérationnel AOi est, quant à elle, connectée au transistor T,.
[0061] Le transistor Ti est par exemple un transistor de type MOSFET dont sa grille est reliée directement à la sortie de l’amplificateur opérationnel AOi, tandis que son émetteur est relié directement à l’entrée non inverseuse du deuxième amplificateur opérationnel AO2 et à l’une des bornes de la résistance RSH. L’autre borne de la résistance RSH est reliée à l’entrée inverseuse du deuxième amplificateur opérationnel A02 et au conducteur de puissance 1 la de la connexion électrique 9. Les entrées inverseuse et non inverseuse du deuxième amplificateur opérationnel AO2 sont donc connectées aux bornes de la résistance RSH. Le transistor T ! régule donc la valeur du courant de mesure IR en fonction de la valeur de tension Vc, du gain du deuxième amplificateur opérationnel AO2 et la valeur de la résistance RSH.
[0062] De plus, la sortie du deuxième amplificateur AO2 est reliée à l’entrée du premier amplificateur opérationnel AOp Ainsi, la tension Vc en sortie du premier convertisseur 11 est comparée à la tension aux bornes de la résistance RSH à laquelle est appliqué un gain par le deuxième amplificateur opérationnel AO2.
[0063] Plus particulièrement, ledit étage d’amplification 19 comprend un montage amplificateur d’instrumentation 21, ainsi qu’un étage de filtrage 23 configuré pour filtrer un signal analogique (notamment les bruits) destiné à être converti par le convertisseur analogique-numérique 13, tel que la valeur de la tension VR aux bornes de l’élément 2.
[0064] Le montage amplificateur d’instrumentation comprend ainsi une pluralité d’amplificateurs opérationnels AO3, AO4 et AO5, ainsi qu’une pluralité de résistances Ri, R2 et R3, respectivement première R h deuxième R2 et troisième R3résistance.
[0065] Plus particulièrement, les conducteurs de mesure 13a et 13b sont respectivement connectés aux entrées non inverseuses des troisième et quatrième amplificateurs opérationnels AO3 et AO4. Ainsi une différence de tensions VR aux bornes de l’élément 2 testé est appliquée aux entrées non inverseuses desdits amplificateurs opérationnels AO3 et AO4.
[0066] Les première, deuxième et troisième résistances R,. R2 et R3 sont, quant à elles, disposées en série. Les bornes de cette pluralité de résistances sont reliées aux sorties respectives desdits troisième et quatrième amplificateurs opérationnels AO3 et AO4.
[0067] L’une des bornes de la première résistance Ri est donc reliée à la sortie du troisième amplificateur AO3, tandis que l’autre borne est reliée à la fois à la deuxième résistance R2, mais également à l’entrée inverseuse du troisième amplificateur AO3.
[0068] De plus, l’une des bornes de la deuxième résistance R2 est donc reliée à la sortie du quatrième amplificateur AO4, tandis que l’autre borne est reliée à la fois à la deuxième résistance R2, mais également à l’entrée inverseuse du quatrième amplificateur AO3. Les bornes de la deuxième résistance R2 sont donc reliées respectivement à chacune des entrées inverseuses des troisième et quatrième amplificateurs opérationnels AO3 et AO4.
[0069] En outre, les sorties des troisième et quatrième amplificateurs opérationnels AO3 et AO4 sont connectées respectivement aux entrées inverseuse et non-inverseuse du cinquième amplificateur opérationnel AO5, ledit cinquième amplificateur AO5 effectuant une soustraction entre les signaux de sortie provenant des troisième et quatrième amplificateurs opérationnels AO et AO4. [0070] La sortie du cinquième amplificateur opérationnel AO5 est reliée à l’entrée de l’étage de filtrage 23. Ainsi, en sortie de l’étage de filtrage 23, la tension VR mesurée est donc amplifiée puis filtrée, et envoyée en entrée convertisseur analogique-numérique 13. L’étage d’amplification 19 permet par exemple d’amplifier le signal d’entrée d’un facteur 1000.
[0071] On notera que ledit dispositif 1 peut comprendre un moyen d’alerte (non représentée), par exemple au niveau du circuit numérique de commande 5, configuré pour indiquer à l’opérateur, l’injection d’un courant de mesure IR, la fin de la mesure et/ou la détermination (et l’affichage par l’intermédiaire de l’interface homme- machine) de la valeur de résistance électrique d’ un élément testé 2.
[0072] Ledit moyen d’alerte est par exemple un indicateur sonore, haptique et/ou lumineux. Ledit moyen d’alerte peut également être configuré pour indiquer que la mesure a été réalisée et/ou que celle-ci est correcte ou non, notamment par rapport à une ou plusieurs valeurs prédéterminées de résistance électrique.
[0073] La [Fig.4] est un schéma bloc du traitement du signal réalisé lors du test d’un élément 2 par le dispositif 1 selon l’invention.
[0074] L’opérateur relie ainsi la connexion 9 sur l’élément 2 à tester et initie le démarrage du test pour déterminer la valeur de résistance de l’élément 2. Le circuit numérique de commande 5 génère une consigne numérique Cm qui s’identifie à une valeur de courant de mesure en rapport avec l’ordre de grandeur de la valeur de résistance recherchée.
[0075] La consigne numérique Cm est donc ensuite convertie en une tension Vc de consigne de courant en sortie du convertisseur numérique- analogique 11, ladite tension Vc étant entre autres fonction de la tension de référence Vref, du nombre de bits n , du convertisseur 11, des valeurs des bits an, et d’un coefficient k.
[0076] Le coefficient k est une constante et la tension en sortie est définie par la formule suivante :
[0077]
Avec : maximum de la conversion
• k — tapper, de proportionnante
• n — nombre de bits du convertisseur
• Or, = valeur du bit n (1 ou 0}
[0078] Cette tension Vc de consigne de courant est alors transformée, par le montage 17 générateur de courant, en un courant de mesure IR, ledit courant de mesure IR étant entre autres fonction de la valeur de résistance RSH, du gain de l’amplificateur opérationnel AO2. [0079] Le courant de mesure IR ainsi généré est injecté dans l’élément à tester 2, et engendre aux bornes du l’élément à tester 2, une tension VR. Cette tension VR est amplifiée et filtrée par l’étage d’amplification 19 pour générer une tension V’R.
[0080] Cette tension V’R est la tension en entrée du convertisseur analogique-numérique 13 et engendre en sortie dudit convertisseur un signal numérique LUext, ledit signal numérique LUext étant fonction de la tension de référence Vref, du nombre de bits n2 du convertisseur.
[0081]

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif (1) de mesure de résistance d’un élément (2), notamment d’un élément de structure d’aéronef, caractérisé en ce que ledit dispositif (1) comprend :
- un circuit numérique de commande (5) configuré pour, d’ une part, commander la valeur d’un courant de mesure (IR) à injecter dans l’élément à tester (2), et d’autre part, déterminer, à partir de la valeur de tension (VR) engendrée par le courant de mesure (IR), la valeur de résistance de l’élément testé (2) ;
- un étage de conversion numérique-analogique (8) configuré pour convertir un signal numérique en un signal analogique et inversement ;
- un circuit analogique de mesure (7) relié audit circuit numérique de commande (5) par l’intermédiaire dudit étage de conversion numérique- analogique (8)et configuré pour :
• générer un courant de mesure (IR) à partir d’une consigne numérique (Cm) issue du circuit numérique de commande (5) ;
• mesurer une valeur analogique de la tension (VR) engendrée par le courant de mesure (IR) ; caractérisé en ce que le dispositif (1) comprend une source de tension de référence (3) reliée audit étage de conversion (8), ledit étage de conversion (8) étant configuré pour utiliser la valeur de tension (Vref) générée par ladite source de référence (3) pour la conversion :
- de signaux numériques (Cm), tels que la consigne numérique (Cm) qui commande la génération d’un un courant de mesure (IR) par ledit circuit analogique de mesure (7), issus du circuit numérique de commande (5) en signaux analogiques (Vc) à destination du circuit analogique de mesure (7), et
- de signaux analogiques (VR »), tels que la valeur de tension (VR) mesurée aux bornes de l’élément testé (2), issus du circuit de mesure (7) en signaux numériques (LUext) à destination du circuit numérique de commande (5).
[Revendication 2] Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étage de conversion analogique-numérique (8) comprend deux convertisseurs (11, 13) de signaux distincts :
- un premier convertisseur (11) du type numérique-analogique ;
- un deuxième convertisseur (13) du type analogique-numérique ; ladite source de tension électrique de référence (3) étant reliée à chacun desdits convertisseurs (11, 13).
[Revendication 3] Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit analogique de mesure (7) comprend un montage générateur de courant (17) configuré pour convertir une valeur de tension (Vc) en sortie du convertisseur numérique-analogique (11) en un courant de mesure (IR).
[Revendication 4] Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le montage générateur de courant (17) comprend au moins une résistance de référence (RSH)-
[Revendication 5] Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il y a un étage d’amplification de la tension (19) mesurée engendrée par le courant de mesure (IR).
[Revendication 6] Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit numérique de commande (5) est configuré pour envoyer une consigne de courant sous forme d’un signal numérique (Cm).
[Revendication 7] Dispositif (1) selon les revendications 2 et 6, caractérisé en ce que la tension de consigne (Vc) de courant en sortie du convertisseur numérique-analogique (11) est fonction de la tension de référence (Vref), du nombre de bits ni du convertisseur, des valeurs des bits an, et d’un coefficient k.
[Revendication 8] Dispositif (1) selon les revendications 3 et 7, caractérisé en ce que la tension de consigne (Vc) de courant est envoyée en entrée du montage générateur de courant (17) pour engendrer un courant de mesure (IR).
[Revendication 9] Dispositif (1) selon la revendication 2 ou l’une quelconque des revendications 3 à 8 en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que la tension (VR) en entrée du convertisseur analogique-numérique (13) engendre en sortie un signal numérique (LUext) fonction de la tension de référence (Vref), du nombre de bits n2 du convertisseur.
[Revendication 10] Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit numérique de commande (5) et le circuit analogique de mesure (7) sont disposés sur deux cartes électroniques distinctes.
EP24715572.4A 2023-04-14 2024-03-27 Dispositif de mesure d'une resistance electrique d'un element Pending EP4695617A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2303728A FR3147872A1 (fr) 2023-04-14 2023-04-14 Dispositif de mesure d’une résistance électrique d’un élément
PCT/EP2024/058377 WO2024213398A1 (fr) 2023-04-14 2024-03-27 Dispositif de mesure d'une resistance electrique d'un element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4695617A1 true EP4695617A1 (fr) 2026-02-18

Family

ID=87747828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24715572.4A Pending EP4695617A1 (fr) 2023-04-14 2024-03-27 Dispositif de mesure d'une resistance electrique d'un element

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4695617A1 (fr)
CN (1) CN121039503A (fr)
FR (1) FR3147872A1 (fr)
WO (1) WO2024213398A1 (fr)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0974845A1 (fr) * 1998-07-08 2000-01-26 Christian Leth Petersen Dispositif de test des propriétés électriques utilisant un capteur à points multiples
FR2989468B1 (fr) * 2012-04-17 2014-05-23 Airbus Operations Sas Procede de controle de la performance des jonctions electriques dans un reseau de retour de courant d'un aeronef.
KR101829657B1 (ko) * 2014-12-31 2018-02-20 청주대학교 산학협력단 Nis 수직형 프로브 카드의 니들 저항 측정 시스템
CN106405248A (zh) * 2016-10-20 2017-02-15 天津大学 一种抬高预设电平三角波激励的电阻测量电路
CN106771630A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 天津斌德鑫力电子科技有限公司 一种轮对低值电阻测试装置
CN110161313B (zh) * 2019-06-19 2020-07-24 中南大学 一种微差法与比例法结合的电阻高精度测量系统与方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN121039503A (zh) 2025-11-28
WO2024213398A1 (fr) 2024-10-17
FR3147872A1 (fr) 2024-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3297118B1 (fr) Procédé et système de gestion de la tension d'alimentation d'un dispositif source usb type c
FR2702044A1 (fr) Circuit de traitement pour signal de sortie de capteur analogique résistif, notamment pour jauge de carburant sur véhicule automobile et systèmes équipés.
FR2543376A1 (fr) Convertisseur tension-courant de haute precision, en particulier pour basses tensions d'alimentation
FR3090925A1 (fr) Dispositif de détection automatique de couplage entre dispositifs électronique
FR3090888A1 (fr) Dispositif de détection automatique de couplage entre dispositifs électronique
FR2624275A1 (fr) Circuits et procedes d'etalonnage pour etalonner des ohmmetres tout en compensant l'erreur inherente a la resistance des cordons de raccordement
FR2919445A1 (fr) Procede et dispositif d'amplification d'un signal et dispositif d'essai utilisant lesdits procede et dispositif
WO2024213398A1 (fr) Dispositif de mesure d'une resistance electrique d'un element
WO2024213382A1 (fr) Dispositif de mesure d'une resistance electrique d'un element
FR3147873A1 (fr) Dispositif de mesure d’une résistance électrique d’un élément
EP1211888B1 (fr) Dispositif de detection de rayonnement infra-rouge
FR2508177A1 (fr) Montage pour la representation d'une resistance de precision variable
EP0148685B1 (fr) Montage amplificateur différentiel à courant continu, notamment pour la mesure de faibles tensions variant lentement
EP0637733B1 (fr) Dispositif de mesure de la température
FR2581458A1 (fr) Femtoamperemetre
EP1476725A2 (fr) Module d'acquisition a entree universelle pour la mesure de grandeurs physiques
EP0544589A1 (fr) Dispositif de mesure du taux de charge réel d'un générateur électrique
EP0159263B1 (fr) Procédé et dispositif de contrôle de niveau de liquide dans un réservoir
FR2473183A1 (fr) Montage de circuit servant a convertir une variation de resistance en une variation de frequence
EP0169288B1 (fr) Dispositif de compensation en température d'un capteur et son procédé d'ajustage
WO2023052482A1 (fr) Sonde active pour la mesure de tension en impedances elevees
FR2486330A1 (fr) Circuit d'amplification ne donnant lieu qu'a une tres faible distorsion de signal
FR2924287A1 (fr) Module d'entrees analogiques pour equipement d'automatisme
EP0119110A1 (fr) Détecteur de position à capteur potentiométrique notamment pour sélecteur multidirectionnel
EP3451181A1 (fr) Circuit de protection contre les hautes tensions pour récepteur usb type c

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20251003

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR