FR2509472A1

FR2509472A1 - CRT display for fresnel vector representation of measured signals - displays vectors around common centre, w.r.t. reference vector using phase shift circuit providing sweep components for multiplier

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Publication number: FR2509472A1
Application number: FR8113821A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1981-07-10
Publication date: 1983-01-14
Also published as: FR2509472B1

Abstract

Signals corresponding to parameters for display by Fresnel representation on a CRT (23) are applied to the input (25) of a processing circuit. The processing circuit output passes through switching (29) and triggering (32) circuits to a display control circuit (35). This signal is applied to the CRT grid to control the illumination time. A reference clock (1) provides sinusoidal timing signals corresponding to the reference vector for the display. A phase shift circuit (4) provides the two sweep components (x,y) for two multipliers (9,10) whch receive their other inputs from the switching circuit output. The multiplier outputs are amplified (17,18) and applied to the deflector plates (21,22) on the CRT. The display on the CRT is a sweeping vector whose length is proportional to the measured value at the input to the processing circuit.

Description

La présente invention a pour objet un procédé et un appareil deThe subject of the present invention is a method and an apparatus for

visualisation et de mesure de grandeurs sinusoïdales suivant la repré- display and measurement of sinusoidal quantities according to the representation

sentation dite de Fresnel.so-called Fresnel feeling.

On sait qu'on peut représenter une telle grandeur, par exemple une tension électrique alternative, par la projection sur un axe fixe d'un vecteur tournant autour de son origine et comportant une longueur We know that we can represent such a quantity, for example an alternating electric voltage, by the projection onto a fixed axis of a vector rotating around its origin and having a length

proportionnelle à l'amplitude de cette grandeur Suivant la représenta- proportional to the amplitude of this quantity According to the representation

tion de Fresnel on figure les divers vecteurs correspondant aux grandeurs en cause à la position qu'ils occupent à un instant prédéterminé de la période Cela permet de faire ressortir tous les paramètres désirés On peut notamment se donner un vecteur de référence, jouant en quelque sorte le rôle d'une horloge, et y rapporter la position de chacun des Fresnel tion shows the various vectors corresponding to the quantities in question at the position they occupy at a predetermined time in the period. This makes it possible to bring out all the desired parameters. We can in particular give ourselves a reference vector, playing somehow the role of a clock, and report the position of each of the

autres par mesure de l'angle de déphasage. others by measuring the phase shift angle.

On conçoit que les moyens dont on dispose à l'heure actuelle dans les techniques de l'électronique et de l'informatique permettent de réaliser pareille représentation, mais cela au prix de l'utilisation d'ordinateurs coûteux équipés de périphériques appropriés L'invention vise un procédé qui permet au contraire d'établir à cet effet un appareil It is understood that the means available at present in the electronics and computer techniques make it possible to achieve such a representation, but this at the cost of using expensive computers equipped with appropriate peripherals. The invention aims at a process which, on the contrary, makes it possible to establish an apparatus for this purpose

simple et qui se suffit à lui-même. simple and self-sufficient.

Conformément à l'invention l'on prévoit un vecteur de balayage tournant en sens inverse du vecteur de référence à la même vitesse que celui-ci et qui se trouve orienté dans une direction diamétralement opposée par rapport à lui à un temps prédéterminé, préférablement au temps t 0, on détermine l'instant o l'une des grandeurs à afficher passe par un maximum, de préférence le maximum positif, et l'on affiche sur l'écran du tube cathodique la valeur de cette grandeur suivant la According to the invention there is provided a scanning vector rotating in the opposite direction to the reference vector at the same speed as the latter and which is oriented in a direction diametrically opposite with respect to it at a predetermined time, preferably at time t 0, the instant is determined when one of the quantities to be displayed passes through a maximum, preferably the positive maximum, and the value of this quantity is displayed on the screen of the cathode ray tube.

direction qui est alors celle du vecteur de balayage. direction which is then that of the scanning vector.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Fig 1 rappelle ce qu'est la représentation vectorielle The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is capable of providing: FIG. 1 recalls what vectorial representation is

d'une grandeur sinusoïdale.of a sinusoidal magnitude.

Fig 2 montre le vecteur représentatif et le vecteur de Fig 2 shows the representative vector and the vector of

référence à l'instant o ce dernier passe par un maximum positif. reference to the instant when the latter passes through a positive maximum.

Fig 3 fait ressortir deux positions remarquables du vecteur représentatif de la grandeur considérée, du vecteur de référence et d'un Fig 3 highlights two remarkable positions of the vector representative of the quantity considered, of the reference vector and of a

vecteur de balayage tournant en sens inverse du précédent. scanning vector rotating in opposite direction to the previous one.

Fig 4 représente le schéma général d'un appareil suivant l'invention. I Fig 5 montre l'allure du produit de la grandeur à afficher par une onde auxilaire faite d'impulsions triangulaires à fréquence Fig 4 shows the general diagram of an apparatus according to the invention. I Fig 5 shows the appearance of the product of the quantity to be displayed by an auxiliary wave made of triangular pulses at frequency

élevée et qui permet de moduler la grandeur pour assurer l'affichage. high and which allows the variable to be adjusted to ensure the display.

Fig 6 illustre une succession de représentations suivant fig 5 correspondant à plusieurs grandeurs successives comportant des Fig 6 illustrates a succession of representations according to fig 5 corresponding to several successive quantities comprising

amplitudes et des déphasages différents. amplitudes and different phase shifts.

En fig 1 un vecteur OU, représentant une tension électrique, pour In fig 1 an OR vector, representing an electric voltage, for

fixer les idées, part de l'origine O d'un système de coordonnées carté- fix ideas, part of the origin O of a coordinate system

siennes X'-X, Y-Y et tourne autour de ce point à la vitesse D, comme indiqué par la flèche Ce vecteur est défini dans le système par les formules: Oy = Uo sin (c"t + 'f) Ox = Uo cos (Cet + W) La valeur Uo correspond au maximum de la tension; elle est hers X'-X, YY and rotates around this point at speed D, as indicated by the arrow This vector is defined in the system by the formulas: Oy = Uo sin (c "t + 'f) Ox = Uo cos (Cet + W) The value Uo corresponds to the maximum of the voltage; it is

représentée par la longueur du vecteur suivant une échelle prédéterminée. represented by the length of the vector according to a predetermined scale.

La pulsation ou vitesse angulaire est supposée constante dans le circuit, appareil ou réseau intéressé Le temps t est défini par rapport à une horloge de référence Quant au déphasage T il se rapporte à un vecteur tournant en synchronisme avec cette horloge et qu'on peut donc appeler The pulsation or angular speed is assumed to be constant in the circuit, device or network concerned. The time t is defined with respect to a reference clock. As for the phase shift T, it relates to a vector rotating in synchronism with this clock. call

vecteur de référence.reference vector.

En fig 2 l'on a représenté ce vecteur de référence OR, orienté vers le haut sur l'axe des Y Le vecteur OU est décalé en arrière de l'angle T On peut considérer que dans ces conditions le vecteur OU définit entièrement la tension U La convention admise est donc que le vecteur représentatif OU correspond à l'instant o le vecteur de référence OR se trouve à la position correspondant au maximum positif de la grandeur sinusoïdale R = Ro sin cvt qu'il représente Bien entendu d'autres conventions sont possibles, par exemple celle suivant laquelle on se place à l'instant o OR est orienté vers la droite sur l'axe des X (début de période, soit t = O + 2 l Tn/co J De toute manière, une fois la convention admise, le vecteur de référence OR devient inutile et peut ne In fig 2 we have represented this reference vector OR, oriented upwards on the Y axis. The vector OR is offset behind the angle T We can consider that under these conditions the vector OR fully defines the voltage U The accepted convention is therefore that the representative vector OR corresponds to the instant o the reference vector OR is at the position corresponding to the positive maximum of the sinusoidal quantity R = Ro sin cvt that it represents Of course other conventions are possible, for example the one according to which we place ourselves at the instant where OR is oriented to the right on the X axis (start of period, ie t = O + 2 l Tn / co J In any case, once the convention accepted, the reference vector OR becomes useless and may not

pas le figurer dans l'affichage du ou des autres vecteurs. not appear in the display of the other vector (s).

Le but recherché par l'invention consiste à faire apparaltre le ou The object sought by the invention consists in bringing up the or

les vecteurs tels que OU sur un écran cathodique. vectors such as OR on a CRT screen.

A cet effet l'on utilise un vecteur de balayage OB (fig 3), de longueur constante, qui au temps t (O + 21 rn/Là) se trouve orienté vers la gauche sur l'axe des X, donc à l'opposé du vecteur de référence, lequel à cet instant est au contraire orienté vers la droite sur celui-ci, For this purpose we use a scanning vector OB (fig 3), of constant length, which at time t (O + 21 rn / Là) is oriented to the left on the X axis, so at opposite of the reference vector, which at this time is on the contrary oriented to the right on it,

ce vecteur de balayage tournant à la vitesse -C). this scanning vector rotating at speed -C).

Comme en fig 3 l'on est au temps t = O, le vecteur OU de fig 2 se trouve alors décalé de l'angle if par rapport non plus à OY, mais As in fig 3 we are at time t = O, the OR vector of fig 2 is then shifted by the angle if with respect no longer to OY, but

bien à OX (en fig 3 l'on a supposé que Tf était négatif, ce qui corres- well to OX (in fig 3 we assumed that Tf was negative, which corresponds to

pond à un décalage en arrière) Pour arriver à l'instant o la grandeur U représentée va atteindre son maximum positif (position O Ul) il lui faut tourner algébriquement de Tr/2 t c'est-à-dire en valeurs absolues de 7 r/2 +YT sur la figure Pendant ce temps le vecteur de balayage OB aura tourné en sens inverse du même angle et se trouvera en OB 1 Il sera décalé de l'angle If (valeur absolue) par rapport au demi-axe OY en sens inverse par rapport au sens trigonométrique normal indiqué par la flèche 01 t, c'est-à-dire en arrière En comparant avec fig 2, l'on voit aisément qu'il sera exactement à l'orientation que doit avoir OU suivant la représentation de Fresnel rapportée à t 'lt/2 Donc la position angulaire du vecteur de balayage OB à l'instant o le vecteur représentatif OU croise le demi-axe OY est identiquement celle que ce vecteur OU doit pond to a backward shift) To arrive at the instant where the quantity U represented will reach its positive maximum (position O Ul), it must rotate algebraically by Tr / 2 t, i.e. in absolute values of 7 r / 2 + YT in the figure During this time the scanning vector OB will have turned in the opposite direction by the same angle and will be in OB 1 It will be offset by the angle If (absolute value) relative to the semi-axis OY in opposite direction compared to the normal trigonometric direction indicated by the arrow 01 t, that is to say back By comparing with fig 2, we can easily see that it will be exactly at the orientation that must have OR according to the Fresnel representation related to t 'lt / 2 So the angular position of the scanning vector OB at the instant where the representative vector OR crosses the semi-axis OY is identically that this vector OR must

avoir dans la représentation de Fresnel. have in Fresnel representation.

Dans ce qui précède on a supposé qu'au temps zéro OU se trouvait dans le quatrième quadrant du cercle trigonométrique, mais il est facile de vérifier qu'on arrive à la même conclusion lorsqu'il se trouve dans In what precedes it was supposed that at time zero OR was in the fourth quadrant of the trigonometric circle, but it is easy to verify that one arrives at the same conclusion when it is in

l'un quelconque des trois autres.any of the other three.

Par conséquent, conformément à une première caractéristique de l'invention l'on détecte le passage de la grandeur U à représenter par sa valeur positive maximale O Ui et l'on utilise la demi-droite sur laquelle se trouve alors le vecteur de balayage (position OB 1) pour Consequently, in accordance with a first characteristic of the invention, the passage of the quantity U to be represented by its maximum positive value O Ui is detected and the half-line on which the scanning vector is then used ( OB position 1) for

l'affichage du vecteur OU représentatif de celle-ci. the display of the OR vector representative thereof.

Conformément à une seconde caractéristique de l'ivention, pour réaliser cet affichage on module la grandeur ou tension'U considérée par une onde auxilaire faite d'une série d'impulsions de même polarité, à fréquence suffisamment élevée d'une part pour donner une impression de continuité optique sur l'écran du tube cathodique utilisé, d'autre part pour que, compte tenu de la définition de l'image sur cet écran, la In accordance with a second characteristic of the ivention, to achieve this display, the magnitude or voltage'U considered by an auxiliary wave made of a series of pulses of the same polarity is modulated, at a frequency sufficiently high on the one hand to give a impression of optical continuity on the screen of the cathode ray tube used, on the other hand so that, taking into account the definition of the image on this screen, the

période de cette onde auxiliaire soit négligeable On engendre par- period of this auxiliary wave is negligible We generate by-

ailleurs les composantes du vecteur de balayage et on les multiplie par la tension U ainsi modulée avant de les appliquer aux plaques déflectrices du tube Enfin l'on illumine ce tube pendant un temps très court à elsewhere the components of the scanning vector and they are multiplied by the voltage U thus modulated before applying them to the deflector plates of the tube Finally, this tube is illuminated for a very short time at

l'instant o la tension ou grandeur U passe par son maximum positif. the instant when the voltage or quantity U passes through its positive maximum.

On conçoit que dans ces conditions il apparaît sur l'écran une série de tracés qui se confondent pratiquement pour figurer un vecteur unique, orienté à l'angle voulu et dont la longueur est proportionnelle à celle de la grandeur à représenter (étant bien entendu supposé que It is understood that under these conditions it appears on the screen a series of plots which practically merge to represent a single vector, oriented at the desired angle and whose length is proportional to that of the quantity to be represented (being of course assumed than

l'onde auxiliaire est d'amplitude constante). the auxiliary wave is of constant amplitude).

Si, comme cela est très généralement le cas, l'on désire afficher simultanément les représentations vectorielles de plusieurs grandeurs, on prévoit un sytème de commutation qui les fait apparaître successive- ment sur l'écran à une cadence suffisante pour éviter tout clignotement inadmissible. On a schématisé en fig 4 l'ensemble des circuits d'un appareil If, as is very generally the case, it is desired to display vector representations of several quantities simultaneously, a switching system is provided which causes them to appear successively on the screen at a rate sufficient to prevent inadmissible blinking. We have shown schematically in fig 4 all the circuits of a device

suivant l'invention fonctionnant à la façon définie ci-dessus. according to the invention operating in the manner defined above.

Dans ce schéma la référence 1 désigne une horloge de référence propre à émettre des signaux chronométriques sinusoïdaux correspondant au vecteur de référence OR de fig 3 La sortie 2 de cette horloge est appliquée à l'entrée 3 d'un circuit déphaseur 4 qui en déduit les deux composantes du vecteur de balayage OB, savoir y Bo sin CUL X 2 -Bo cosc" (Bo étant de valeur constante) lesquelles sortent respectivement en 5 et 6 pour arriver aux premières entrées respectives 7 et 8 de deux circuits multiplicateurs 9 et 10 dont on verra plus loin ce que reçoivent les secondes entrées 11 et 12 Les sorties 13 et 14 de ces circuits 9 et 10 sont reliées aux entrées respectives 15 et 16 de deux amplificateurs 17 et 18 dont les sorties 19 et 20 aboutissent aux plaques déflectrices 21 et 22 du tube cathodique In this diagram, the reference 1 designates a reference clock suitable for transmitting sinusoidal chronometric signals corresponding to the reference vector OR of fig 3 The output 2 of this clock is applied to the input 3 of a phase shifting circuit 4 which deduces the two components of the scanning vector OB, namely y Bo sin CUL X 2 -Bo cosc "(Bo being of constant value) which exit respectively at 5 and 6 to arrive at the first respective inputs 7 and 8 of two multiplier circuits 9 and 10 of which we will see below what the second inputs 11 and 12 receive. The outputs 13 and 14 of these circuits 9 and 10 are connected to the respective inputs 15 and 16 of two amplifiers 17 and 18, the outputs 19 and 20 of which lead to the deflector plates 21 and 22 of the cathode ray tube

d'affichage 23.display 23.

Les signaux correspondant aux grandeurs qu'on désire afficher en représentation de Fresnel sur l'écran du tube 23 arrivent par des lignes multiples 24 à l'entrée 25 d'un circuit de traitement 26 qui en déduit des tensions représentatives, lesquelles sortent en 27 pour arriver à l'entrée 28 d'un circuit commutateur 29 à plusieurs voies d'entrée qui les fait passer en succession sur sa sortie 30 Celle-ci est reliée à l'entrée 31 d'un circuit de déclenchement 32 dont la sortie 33 aboutit à l'entrée d'un circuit de commande d'affichage 35 La sortie 36 de ce dernier est reliée au Whenelt 37 du tube 23 pour contrôler les temps The signals corresponding to the quantities which it is desired to display in Fresnel representation on the screen of the tube 23 arrive by multiple lines 24 at the input 25 of a processing circuit 26 which deduces representative voltages therefrom, which exit at 27 to arrive at the input 28 of a switch circuit 29 with several input channels which makes them pass in succession on its output 30 This is connected to the input 31 of a trigger circuit 32 whose output 33 leads to the input of a display control circuit 35 The output 36 of the latter is connected to the Whenelt 37 of the tube 23 to control the times

d'illumination de celui-ci.of illumination of it.

Il est encore prévu un générateur d'onde auxilaire 38 propre à émettre une série d'impulsions à une fréquence qui, comme sus-indiqué, doit être relativement élevée par rapport à celle des grandeurs à afficher En pratique une fréquence de 36 k Hz s'est avérée satisfaisante dans le cas usuel de grandeurs à fréquence 50 Hz, mais cette valeur n'a absolument rien de critique et pourrait être notablement plus élevée dans la limite o cela n'entraînerait pas des inductions parasites, des phénomènes d'induction ou de capacité, etc La sortie 39 de ce générateur est reliée à la première entrée 40 d'un circuit multiplicateur 41 dont la sortie 42 est reliée aux secondes entrées 11 et 12 des circuits multiplicateurs 9 et 10 mentionnés plus haut Pour éviter toute confusion, on appellera ci- après 41 le premier multiplicateur, 9 et 10 étant ainsi There is also an auxiliary wave generator 38 capable of emitting a series of pulses at a frequency which, as mentioned above, must be relatively high compared to that of the quantities to be displayed. In practice, a frequency of 36 k Hz s 'has been found to be satisfactory in the usual case of quantities at frequency 50 Hz, but this value has absolutely nothing critical and could be notably higher within the limit where this would not lead to parasitic inductions, induction phenomena or capacity, etc. The output 39 of this generator is connected to the first input 40 of a multiplier circuit 41 whose output 42 is connected to the second inputs 11 and 12 of the multiplier circuits 9 and 10 mentioned above To avoid any confusion, we will hereinafter call 41 the first multiplier, 9 and 10 being thus

les seconds, puisqu'ils reçoivent la sortie du premier. the latter, since they receive the output of the former.

La seconde entrée 43 de ce premier multiplicateur 41 est reliée à The second input 43 of this first multiplier 41 is connected to

la sortie 30 du circuit de commutation 29. the output 30 of the switching circuit 29.

L'horloge 1 qui pourrait théoriquement être un dispositif entière- Clock 1 which could theoretically be a whole device-

ment indépendant, est préférablement reliée au circuit de traitement d'entrée 16 pour recevoir de celui-ci un signal correspondant à l'une des grandeurs à afficher, prise pour base, telle par exemple que la tension dans le cas de l'étude de dispositifs, machines ou analogues alimentés par le réseau A cet effet le circuit 16 comporte une sortie ment independent, is preferably connected to the input processing circuit 16 to receive therefrom a signal corresponding to one of the quantities to be displayed, taken as a base, such as for example the voltage in the case of the study of devices, machines or the like supplied by the network For this purpose, circuit 16 has an output

auxiliaire 44 reliée à une entrée 45 de l'horloge 1. auxiliary 44 connected to an input 45 of the clock 1.

Le fonctionnement est le suivant: L'horloge envoie au circuit déphaseur 4 des signaux chronométriques de référence que, dans le cas de fig 4, elle déduit de l'un-des signaux d'entrée arrivant par les lignes 24 Le circuit 4 les transforme en les deux composantes mentionnées plus haut, savoir y = Bo sin W e x Bo cos ut: Bien entendu l'horloge et/ou le déphaseur comportent tous circuits de filtrage et de réglage appropriés pour éliminer les harmoniques éventuels et pour assurer que le vecteur de balayage OB défini par les composantes ci-dessus est bien de longueur constante et qu'en outre il est correct en phase, c'est à dire qu'à la valeur zéro il est bien opposé au vecteur de référence OR désiré (par exemple que son ordonnée z The operation is as follows: The clock sends to the phase shifting circuit 4 reference time signals which, in the case of fig 4, it deduces from one of the input signals arriving by the lines 24 The circuit 4 transforms them in the two components mentioned above, namely y = Bo sin W ex Bo cos ut: Of course the clock and / or the phase shifter comprise all appropriate filtering and adjustment circuits to eliminate any harmonics and to ensure that the vector of OB scanning defined by the above components is indeed of constant length and that in addition it is correct in phase, that is to say that at zero it is well opposite to the desired reference vector OR (for example that its ordinate z

s'annule exactement au zéro de l'horloge). exactly cancels at zero on the clock).

Par ailleurs le générateur 38 envoie à l'entrée 40 du multiplicateur Furthermore the generator 38 sends to the input 40 of the multiplier

41 des impulsions de fréquence élevée (par exemple 36 k Hz, comme ci- 41 high frequency pulses (e.g. 36k Hz, as shown

dessus). De son côté le circuit de traitement d'entrée 26 reçoit à partir des lignes 24 des signaux correspondant aux diverses grandeurs qu'on désire afficher sur l'écran sous la forme de vecteurs Il traite chacune d'elles pour la transformer en une tension représentative, par exemple à l'aide de transformateurs dévolteurs, de transformateurs intensitétension, etc en ayant soin d'éviter tout déphasage relatif et il envoie ces tensions au circuit de commutation 29 Ce dernier est établi pour appliquer en succession au moment voulu chacune d'elles à la seconde entrée 43 du premier multiplicateur 41 Si l'on considère l'une quelconque d'entre elles, par exemple la tension U de fig 1 à 3, et qu'on suppose qu'elle représente une grandeur d'entrée G, on peut écrire U k G sin ( Co t tf) On aura donc sur la sortie 42 de ce premier multiplicateur un signal dents constitué par une succession d'impulsions dont l'enveloppe above). For its part, the input processing circuit 26 receives from lines 24 signals corresponding to the various quantities which it is desired to display on the screen in the form of vectors. It processes each of them to transform it into a representative voltage. , for example using step-down transformers, high-voltage transformers, etc. taking care to avoid any relative phase shift and it sends these voltages to the switching circuit 29 The latter is set up to apply each of them in succession at the desired time at the second input 43 of the first multiplier 41 If we consider any of them, for example the voltage U of fig 1 to 3, and assume that it represents an input quantity G, we can write U k G sin (Co t tf) We will therefore have on output 42 of this first multiplier a tooth signal constituted by a succession of pulses whose envelope

correspondra à une constante près à la tension U à afficher. will correspond to a constant close to the voltage U to be displayed.

On a représenté en fig 5 l'allure générale de ce signal, en The general appearance of this signal is shown in FIG. 5

supposant que l'onde auxilaire est triangulaire et en exagérant volontaire- assuming that the auxiliary wave is triangular and exaggerating voluntarily-

ment sa période par rapport à celle de la tension U pour que le dessin reste lisible (avec le rapport 36 k Hz à 5 Hz les traits représentatifs its period relative to that of the voltage U so that the drawing remains legible (with the ratio 36 k Hz to 5 Hz the representative lines

des triangles ne pourraient se distinguer les uns des autres). triangles could not be distinguished from each other).

Fig 6 est une vue semblable à celle de fig 5, mais établie à plus petite échelle de façon à montrer les signaux modulés correspondant à plusieurs grandeurs successives 1, II, III comportant des amplitudes et des déphasages différents Pour la grandeur I le signal apparaît après que le vecteur de référence ait croisé OY et par conséquent le déphasage Yl est négatif (en arrière) Pour Il, tf 2 est positif, mais faible Pour III, if 3 est également positif, mais plus important pour une amplitude moindre Bien entendu, comme l'angle de déphasage 'f peut arriver à se rapprocher de 21 r, il faut que le circuit de commutation 29 soit capable de maintenir chaque tension pendant un temps suffisant pour qu'on soit certain que son vecteur représentatif puisse arriver sur OY. Le signal denté qui sort ainsi du premier multiplicateur 41 est appliqué aux seconds 9 et 10 pour s'y multiplier avec chacune des composantes sinusoldales du vecteur de balayage OB L'amplitude de ces composantes étant constante, le signal sortant des multiplicateurs 9 et comportera là encore une enveloppe correspondant, respectivement à y B sin ct x U sin ( ot +f) x A x k x B cos iot x Ucos(c cs t +) x A x K A représentant l'amplitude de l'onde auxiliaire et k une constante de Fig 6 is a view similar to that of fig 5, but established on a smaller scale so as to show the modulated signals corresponding to several successive quantities 1, II, III comprising different amplitudes and phase shifts For quantity I the signal appears after that the reference vector crossed OY and therefore the phase shift Yl is negative (back) For Il, tf 2 is positive, but weak For III, if 3 is also positive, but more important for a lesser amplitude Of course, as the phase shift angle 'f can get closer to 21 r, the switching circuit 29 must be able to maintain each voltage for a sufficient time so that it is certain that its representative vector can arrive at OY. The toothed signal which thus leaves the first multiplier 41 is applied to the second 9 and 10 in order to multiply there with each of the sinusoidal components of the scanning vector OB The amplitude of these components being constant, the signal leaving the multipliers 9 and will comprise there another envelope corresponding, respectively to y B sin ct x U sin (ot + f) x A xkx B cos iot x Ucos (c cs t +) x A x KA representing the amplitude of the auxiliary wave and k a constant of

proportionnalité dépendant des multiplicateurs. proportionality dependent on multipliers.

Mais d'autre part la tension U qui sort du circuit de commutation 29 est également envoyée au circuit de déclenchement 32 Ce dernier comporte des moyens pour détecter l'instant o cette tension passe par son maximum positif et pour conditionner alors le circuit de commande , lequel est agencé de façon à envoyer au Whenelt 37 du tube 23 une impulsion d'éclairage dont la durée correspond à au moins une période de l'onde auxiliaire (préférablement à au moins deux par mesure de sécurité) On comprend que pendant cette durée d'impulsion d'éclairage le tube va tracer sur l'écran les impulsions de modulation qui se trouvent dans la zone du maximum du vecteur OB en fig 3 Comme ces dernières seront alors représentatives de la tension U (qu'on a multipliée par deux constantes, savoir l'amplitude de l'onde auxiliaire et la longueur du vecteur de balayage) et comme elles seront tellement rapprochées les unes des autres qu'elles constitueront en fait un trait But on the other hand the voltage U which leaves the switching circuit 29 is also sent to the triggering circuit 32 The latter includes means for detecting the instant when this voltage passes through its positive maximum and for then conditioning the control circuit, which is arranged so as to send to the Whenelt 37 of the tube 23 a lighting pulse the duration of which corresponds to at least one period of the auxiliary wave (preferably at least two as a safety measure) It is understood that during this duration d lighting pulse the tube will trace on the screen the modulation pulses which are in the area of the maximum of the vector OB in fig 3 As these will then be representative of the voltage U (which has been multiplied by two constants , know the amplitude of the auxiliary wave and the length of the scanning vector) and as they will be so close to each other that they will in fact constitute a line

unique, on aura bien réalisé l'affichage désiré. unique, we will have achieved the desired display.

Le circuit de déclenchement 32 (ou celui de commande 35) est The trip circuit 32 (or the control circuit 35) is

agencé pour envoyer un signal de fin d'affichage au circuit de commuta- arranged to send an end of display signal to the switching circuit

tion 29 afin que celui-ci passe à la grandeur suivante, comme cela a été indiqué en fig 4 par le tracé en traits interrompus référencé 46 Le fonctionnement de ce circuit 29 est ainsi assuré en ce qui concerne la commutation proprement dite -Par ailleurs le circuit 29 renferme encore un détecteur de passage à zéro de la nouvelle grandeur ou tension U tion 29 so that it passes to the next magnitude, as was indicated in fig 4 by the dashed line referenced 46 The operation of this circuit 29 is thus ensured with regard to the actual switching -By the circuit 29 also contains a zero crossing detector of the new quantity or voltage U

(c'est-à-dire celle sur laquelle il a commuté), et qui ne permet l'appa- (i.e. the one he switched to), and which does not allow the app

rition de celle-ci sur sa sortie 30 qu'à l'instant o cette tension passe par la valeur nulle dans le sens ascendant, c'est-à-dire au début du premier quart d'une période De ce fait le premier multiplicateur 41 ne travaille utilement que durant le premier quart en question, puisque tout le reste du temps il multiplie l'onde provenant du générateur 38 par une valeur nulle Ceci explique pourquoi en fig 5 le tracé des impulsions triangulaires sortant de ce multiplicateur ne commence qu'au rition of this one on its exit 30 that at the instant when this tension passes by the null value in the ascending direction, ie at the beginning of the first quarter of a period Therefore the first multiplier 41 only works usefully during the first quarter in question, since all the rest of the time it multiplies the wave coming from the generator 38 by a zero value This explains why in fig 5 the tracing of the triangular pulses leaving this multiplier only begins at

passage à zéro de la sinusoïde de profil. zero crossing of the profile sine wave.

Le détecteur précité peut être constitué par un trigger émettant The aforementioned detector can be constituted by a trigger emitting

des impulsions rectangulaires.rectangular pulses.

Pour émettre le signal d'actionnement du circuit de commande 35 To transmit the actuation signal of the control circuit 35

lorsque la tension U arrive à son maximum positif, le circuit de déclenche- when the voltage U reaches its positive maximum, the tripping circuit

ment 32 doit évidemment comporter un moyen pour détecter l'instant de cette arrivée A cet effet l'on peut tirer parti du fait que le circuit de commutation ne lui envoie la tension U à afficher que lors du début du premier quart de période de celle-ci Dis que cette tension apparaît, un circuit élémentaire incorporé à ce circuit 32 déclenche alors un circuit à retard réglé pour compter un quart de période de ladite tension U et qui, une fois ce temps écoulé, provoque l'émission du signal appliqué au circuit de commande 35 On a là encore indiqué la ment 32 must obviously include a means for detecting the instant of this arrival. To this end, advantage can be taken of the fact that the switching circuit sends it the voltage U to be displayed only at the start of the first quarter of that period. -ci Say that this voltage appears, an elementary circuit incorporated in this circuit 32 then triggers a delay circuit adjusted to count a quarter of period of said voltage U and which, once this time has elapsed, causes the emission of the signal applied to the control circuit 35 Here again, the

liaison correspondante par le tracé en traits interrompus 47 en fig 4. corresponding link by the dashed line 47 in fig 4.

Il est en outre possible de prévoir des moyens pour agir sur le circuit It is also possible to provide means for acting on the circuit

à retard au cas de variations de la période de la grandeur de référence. delay in case of variations of the period of the reference quantity.

Bien entendu la persistance lumineuse de l'écran du tube doit être telle que les images des divers vecteurs ne clignotent pas de façon gênante pour l'observateur Etant donné que les grandeurs sont affichées en succession, le temps de persistance à prévoir dépend du nombre Of course, the luminous persistence of the screen of the tube must be such that the images of the various vectors do not flash in a disturbing manner for the observer. Since the quantities are displayed in succession, the persistence time to be expected depends on the number

maximal de celles-ci.maximum of these.

On comprend que l'invention permet ainsi d'établir un appareil autonome qui, sans faire appel à un ordinateur, assure bien l'affichage It is understood that the invention thus makes it possible to establish an autonomous device which, without requiring a computer, ensures the display well

vectoriel d'une série de grandeurs suivant la représentation de Fresnel. vector of a series of quantities according to the Fresnel representation.

On conçoit évidemment que l'appareil qu'on vient de décrire peut présenter de nombreuses variantes C'est ainsi qu'on pourrait ne pas lui faire comporter un tube cathodique particulier en l'agençant de façon qu'il puisse être immédiatement associé à un oscilloscope existant On peut avantageusement prévoir le circuit de commutation de manière telle qu'il saute les voies d'entrée non utilisées Il serait également It is obviously understood that the device which has just been described can have many variants. This is how one could not make it have a particular cathode ray tube by arranging it so that it can be immediately associated with a existing oscilloscope It is advantageous to provide the switching circuit in such a way that it skips the unused input channels. It would also be

possible de ne faire fonctionner les multiplicateurs que pendant l'illumi- it is possible to operate the multipliers only during illumination

nation du tube 23 en les commandant par exemple par le signal provenant du circuit 35, ou en ne leur envoyant le signal de 4 ' que pendant ce temps. Une variante qu'il convient toutefois de souligner particulièrement est celle qui consiste à utiliser un tube cathodique pouvant reproduire les couleurs et à prévoir le circuit de commutation de façon que les nation of the tube 23 by controlling them for example by the signal coming from the circuit 35, or by sending them the signal of 4 'only during this time. A variant which should however be particularly emphasized is that which consists in using a cathode ray tube capable of reproducing the colors and in providing the switching circuit so that the

diverses grandeurs soient affichées sur l'écran en des couleurs différentes. various sizes are displayed on the screen in different colors.

On conçoit qu'il serait possible à cet effet de faire comporter à ce circuit et pour chacune de ses voies d'entrée, un éliment de détermination de couleur qui, lorsque la voie en question viendrait en rang utile, enverrait au tube un signal de coloration particulier à travers une It is understandable that it would be possible for this purpose to have this circuit and for each of its input channels, a color determining element which, when the channel in question comes in useful rank, would send the tube a signal particular coloring through a

porte ET appropriée.door AND appropriate.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a It should also be understood that the above description has not

été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the

détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. execution details described by all other equivalents.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1 Method for the display on the screen of a cathode ray tube of periodic quantities of the same frequency, in the form of vectors suitably oriented around a common center with respect to a reference vector of zero phase shift, in accordance with the representation so-called Fresnel, characterized in that: a scanning vector is provided rotating in the opposite direction to the reference vector, at the same speed as the latter and being diametrically opposite to it at a predetermined time; we determine the instant when the quantity to be represented passes through one of its maxima; the value of this quantity is measured at said instant and a vector of proportional length is displayed on the screen and in the direction of the scanning vector at this instant

to the value thus measured.

2 Method according to claim 1, characterized in that the predetermined diametric opposition time of the reference vector and that of scanning coincide with the time t O + 21 Tn / w

3 Method according to any one of claims 1 and 2,

characterized in that to determine the instant when the quantity to be displayed passes through one of its maxima, it first detects its passage through the value zero, then there is a waiting time equal to a quarter of the period

normal of said magnitude.

4 Method according to claim 3, characterized in that means are provided for correcting the waiting time in the case of quantities whose period is not sufficiently sufficiently constant.

Method according to any one of the preceding claims,

characterized in that in order to display the vector representative of the quantity considered at the instant in which it passes through one of its maxima and in the direction of the scanning vector at this time: the components of the scanning vector are generated according to the two coordinate axes corresponding to the cathode ray tube, each of these components is multiplied on the one hand by the measured value of the quantity to be displayed at the instant considered on the other hand by an auxiliary wave made of a series of pulses of the same sign corresponding to a frequency high enough that during the scanning time corresponding to the fineness of definition of the desired image for the lines on the screen of the tube there appears at least one complete pulse of said series; and the tube is illuminated at the instant when the quantity to be displayed passes through the chosen maximum, for a sufficient time

short to get an image with said definition.

6 Method according to claim 5, characterized in that the multiplication is carried out only during the waiting time which follows the

passage of the quantity to be displayed by the value zero.

7 Method according to claim 5, characterized in that the multiplication is carried out only substantially over time

of illumination of the tube.

8 Method according to any one of claims 2 to 7,

characterized in that one chooses for the quantity to display the passage to

zero in the ascending direction and the positive maximum which follows it.

9 A method according to any one of the claims which

above, applicable in the case where it is desired to display several quantities simultaneously, characterized in that switching means are provided which, receiving signals representative of all these quantities, send them in succession to the means used for the

measurement, detection and multiplication.

Method according to claim 9, characterized in that the switching means are controlled by the means used for detection

the zero crossing and the maximum of the quantity to be measured.

11 Apparatus for displaying periodic quantities of the same frequency in the form of vectors suitably oriented around a common center with respect to a reference vector of zero phase shift, characterized in that they are established for the implementation of the process

according to any one of the preceding claims.