FR2519494A1 - Circuit d'interconnexion selective de sources de signal et de destinations de signal - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA TRANSMISSION DES SIGNAUX ANALOGIQUES. L'INVENTION PERMET DE REALISER UN SYSTEME DE TRANSMISSION DE DONNEES CAPABLE DE DETECTER INDIVIDUELLEMENT LES SIGNAUX D'UN ENSEMBLE DE SOURCES DE SIGNAL ET D'INTERCONNECTER LA SOURCE SELECTIONNEE A UNE OU PLUSIEURS DESTINATIONS DE SIGNAL AU MOYEN DE DISPOSITIFS DE COMMUTATION 15 A CHAQUE SOURCE ET A CHAQUE DESTINATION. CES DISPOSITIFS COMPRENNENT NOTAMMENT UN RECEPTEUR 21 QUI DECODE DES SIGNAUX DE COMMANDE PROVENANT D'UN GENERATEUR DE SIGNAL DE COMMANDE, ET QUI ACTIONNE UN CIRCUIT D'ATTAQUE 14 AGISSANT SUR DES ELEMENTS DE COMMUTATION 12, 13. APPLICATION AUX SYSTEMES DE SAISIE DE DONNEES ANALOGIQUES.

Description

Il est bien connu que le coût du câblage devient de plus en plus important

en instrumentation et dans les domaines connexes Alors que le coût du traitement du signal a diminué de façon considérable avec- l'introduction des circuits intégrés complexes, les frais de câblage

n'ont pas beaucoup changé.

On connaît plusieurs systèmes destinés à réduire les coûts de câblage dans le cas de la transmission de

signaux numériques, par l'utilisation d'interfaces normali-

sées et de systèmes de liaison Il n'existe cependant aucune

solution similaire pour des signaux analogiques Bien enten-

du, on peut également utiliser une transmission numérique pour transmettre des messages analogiques, en employant un convertisseur analogique-numérique au point d'émission et un

convertisseur numérique-analogique au point de destination.

Cependant, ce procédé nécessite des composants supplémentai-

res et introduit des erreurs de conversion supplémentaires.

Pour les signaux analogiques, on utilise toujours des procédés de connexion, par exemple les connexions point

à point, qui conduisent à un gaspillage important En parti-

culier, dans le domaine de la saisie de données analogiques, les coûts de câblage sont très élevés, du fait qu'on utilise des connexions individuelles entre chaque capteur analogique

et l'entrée de multiplexeur correspondante de l'unité cen-

trale de saisie de données Le nombre de capteurs peut être

de plusieurs centaines.

Un pourcentage majoritaire de capteurs, comme les

extensomètres et d'autres ponts ou les détecteurs de tempé-

rature à résistance, nécessitent une excitation, ce qui entraîne des frais de câblage supplémentaires En outre,

pour des mesures de haute précision, l'excitation est régu-

lée Ceci nécessite des fils supplémentaires de retour de

détection allant du pont vers l'unité d'excitation, pour évi-

ter une erreur produite par la résistance des fils d'excita-

tion Si les capteurs excités ne sont pas montés suffisam-

ment près les uns des autres, il faut utiliser des unités

d'excitation encore plus régulées, avec des fils supplémen-

taires, à savoir une unité d'excitation séparée pour chaque

groupe de capteurs.

L'invention comprend: des dispositifs de commuta-

tion de source/destination, des dispositifs de commutation de signal de commande, des générateurs de signal de commande et une interconnexion de source/destination/commande, à laquelle les dispositifs de commutation de source/destination et les dispositifs de commutation de signal de commande sont connectés.

On utilise les abréviations suivantes dans la des-

cription qui suit: dispositif de commutation "s/d" (dispositif de commutation de source/destination)

dispositif de commutation "c" (dispositif de com-

mutation de signal de commande) interconnexion "s/d/c" (interconnexion de source/ destination/commande) Les dispositifs de commutation "s/d" connectent

des sources et des destinations de type analogique ou numé-

rique à l'interconnexion "s/d/c" On peut employer n'importe

quel nombre de dispositifs de commutation "s/d".

Les dispositifs de commutation "c" connectent des

générateurs de signal de commande à l'interconnexion "s/d/c".

On peut employer n'importe quel nombre de dispositifs de

commutation "c".

Les générateurs de signal de commande génèrent les signaux de commande Ces signaux de commande sélectionnent et font passer à l'état actif (état passant) ou à l'état

inactif (état bloqué) les dispositifs de commutation "s/d".

L'invention ne restreint pas le nombre de générateurs de signal de commande S'il y a plus d'un générateur de signal

de commande, un seul est autorisé à fonctionner à la fois.

Le générateur de signal de commande peut être un micropro-

cesseur, un circuit électronique numérique ou analogique

câblé, ou une combinaison de ceux-ci.

L'interconnexion "s/d/c" interconnecte les sources et les destinations par l'intermédiaire des dispositifs de commutation "s/d" Elle connecte également les générateurs

de signal de commande aux récepteurs des dispositifs de com-

mutation "s/d" par l'intermédiaire des dispositifs de commu-

tation "c" L'invention ne restreint pas le nombre de fils dans l'interconnexion "s/d/c" Dans le cas le plus simple, elle comprend un seul fil, auquel tous les dispositifs de commutation sont connectés, et un retour Cependant, l'inter- connexion "s/d/c" peut également consister en un plus grand

nombre de fils sans retours, ou avec un ou plusieurs retours.

Chacun des fils (y compris les retours) de l'interconnexion "s/d"c" peut faire fonction soit de connexion commune pour

une liaison source-destination et pour les signaux de comman-

de, soit de connexion concernant uniquement une liaison sourcedestination, soit de connexion concernant uniquement les signaux de commande Par exemple, dans le cas-le plus général, certains des fils sont des connexions concernant uniquement une liaison source-destination, d'autres fils ne

concernent que les signaux de commande et-d'autres fils enco-

re concernent les deux Le nombre de fils de chaque type est

indépendant des autres et n'est pas restreint par l'inven-

tion. Tout d'abord, le dispositif de commutation "c"

connecte le générateur de signal de commande à l'intercon-

nexion "s/d/c" Ensuite, le générateur de signal de commande

émet des messages de commande vers les dispositifs de commu-

tation "s/d" et les dispositifs de commutation "s/d" néces-

saires sont placés à l'état actif Ensuite, le dispositif de commutation "c" déconnecte le générateur de signal de commande par rapport à l'interconnexion "s/d/c" Une liaison de type analogique entre la source et la ou les destinations sélectionnées est créée par l'intermédiaire des dispositifs de commutation "s/d" à l'état actif et de l'interconnexion "s/d/c" Dans le cycle suivant, le générateur de signal de commande fait passer à l'état actif d'autres dispositifs de commutation "s/d", ce qui établit une nouvelle liaison de

type analogique, et ainsi de suite.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre de modes de réalisation et en se

référant aux dessins annexés sur lesquels

La figure 1 est un schéma d'un dispositif de commu-

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tation de commande La figure 2 est un schéma d'un dispositif de commutation de source/destination

La figure 3 représente un autre mode de réalisa-

tion du dispositif de commutation de source/destination

Les figures 4 A et 4 B montrent un mode de réalisa-

tion de l'invention comportant une interconnexion à deux fils; La figure 5 est un diagramme séquentiel qui

illustre le fonctionnement du mode de réalisation des figu-

res 4 A-4 B

La figure 6 représente un autre mode de réalisa-

tion du dispositif de commutation de source/destination La figure 7 est un diagramme séquentiel qui illustre le fonctionnement du mode de réalisation de la figure 6 La figure 8 représente un mode de réalisation à restauration interne pour le dispositif de commutation de source/destination; La figure 9 est un schéma qui montre un mode de réalisation multiplexé de l'invention; Les figures 1 OA- 10 C sont un schéma montrant un

mode de réalisation de l'invention dans lequel une excita-

tion est fournie à un élément

La figure 11 est un diagramme séquentiel illus-

trant le fonctionnement du mode de réalisation des figures 1 OA-10 C; et La figure'12 montre un mode de réalisation de l'invention comportant une interconnexion à quatre fils, dans lequel on utilise un dispositif de commutation de commande simplifié et des dispositifs de commutation de

source/destination simplifiés.

La figure 1 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif de commutation

"c", 11, avec deux éléments de commutation 12 et 13 accou-

plés Le nombre d'éléments de commutation n'est cependant pas restreint par l'invention Les éléments de commutation peuvent être des éléments de commutation à semiconducteur ou des relais Les éléments de commutation commandés par le circuit d'attaque 14 connectent le générateur de signal de

commande à l'interconnexion "s/d/c".

La figure 2 est une représentation schématique du dispositif de commutation "s/d"'15, avec deux éléments de

commutation 12 et 13, à titre d'exemple Dans ce cas égale-

ment, le nombre d'éléments de commutation n'est pas restreint par l'invention Les éléments de commutation sont soit des

éléments de commutation à semiconducteurs soit des relais.

Les éléments de commutation 12 et 13 connectent la source ou

la destination à l'interconnexion "s/d/c" La figure 2 mon-

tre également des résistances 16 et 17 en série avec les éléments de commutation Ces résistances peuvent être des résistances séparées, mais elles peuvent également être les résistances internes propres aux éléments de commutation (dans le cas d'éléments de commutation à semiconducteur), si

ces dernières sont suffisamment élevées On expliquera ulté-

rieurement le but de ces résistances, en se basant sur le

circuit complet qui est représenté sur la figure 4.

Comme le montre la figure 2, le circuit d'attaque est commandé par la sortie du récepteur 21 Cette sortie fait également fonction de sortie "dispositif à l'état actif" (DA), indiquant que le dispositif de commutation "s/d", 15, est à l'état passant S'il n'est pas nécessaire d'indiquer que le dispositif est à l'état passant, on peut supprimer la

sortie "dispositif à l'état actif" Le signal d'entrée appli-

qué au récepteur est le signal de commande qui est émis par un générateur de signal de commande Les fils d'entrée du récepteur 21 sont équipés de circuits séparateurs 22 et 23 à résistance d'entrée élevée et à faible courant d'entrée Ces circuits séparateurs ne sont nécessaires que si le récepteur est connecté à des fils de l'interconnexion "s/d/c" qui servent à la fois pour la connexion source-destination et pour les signaux de commande Du fait de l'action des circuits séparateurs 22 et 23, le récepteur 21 ne charge pas les fils Le nombre de fils d'entrée et de circuits séparateurs correspondants représentés sur la figure 2 est de deux, mais

ce nombre n'est pas restreint par l'invention.

Comme le montre la figure 2, un signal numérique série entrant est transmis à l'unité de détection et de décodage de transmission 24, qui détecte qu'il s'agit d'un

signal de commande et le décode Les bits décodés sont ensui-

te décalés en série et introduits dans le registre 25 Le contenu du registre 25 est ensuite comparé avec l'adresse de

dispositif câblée et le dispositif est restauré Les compa-

raisons sont effectuées par deux comparateurs numériques à entrées en parallèle, à savoir un comparateur d'adresse 26 -10 et un comparateur de restauration 27 Après avoir reçu le dernier bit, la ligne de détection de réception du signal de commande, 31, passe à l'état haut et valide les deux portes

ET 32 et 33 En fonction des signaux de sortie des compara-

teurs 26 et 27, la bascule 34 sera positionnée ou restaurée, ou bien elle demeurera inchangée si le message est destiné à

d'autres dispositifs.

Le -récepteur qui est représenté sur la figure 2 suppose-l'utilisation de signaux de commande numériques série Le récepteur doit être capable de reconnattre le

signal de commande et de le séparer d'un signal de source.

Cette reconnaissance est effectuée par l'unité de détection et de décodage de transmission 24, avec les procédés bien connus qui sont utilisés dans la transmission de signaux numériques On pourrait utiliser un procédé de séparation très simple si les signaux de source étaient restreints à la plage + 5 V -5 V, qui est communément utilisée, et si

le signal de commande avait des niveaux haut/bas de + 1 QV/OV.

Cette séparation de niveau n'est pas nécessaire (la recon-

naissance du signal de commande sera en général plus simple) si le récepteur est connecté à des fils de l'interconnexion "s/d/c" qui ne servent que pour les signaux de commande, c'est-à-dire que les fils pour les signaux de la liaison source-destination et les fils pour les signaux de commande

sont séparés.

Il est important de mentionner que le récepteur peut également être réalisé d'une manière autre que celle représentée Par exemple, le récepteur peut travailler avec des signaux de commande numériques parallèles, ou même avec

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des signaux de commande analogiques, du fait que l'inter-

connexion "s/d/c" est une liaison qui convient également pour des signaux analogiques De façon générale, le récepteur 21 est un dispositif qui reconnaît un signal de commande émis par le générateur de signal de commande et qui l'inter- prète Ensuite, en correspondance avec le message, le récepteur 21 fait passer le circuit d'attaque 14 à l'état

actif ou à l'état inactif, pour fermer ou ouvrir les élé-

ments de commutation 12 et 13.

La figure 3 montre un autre dispositif de commuta-

tion de source/destination, 35, dans lequel le message de restauration est identique pour tous les dispositifs, et ce message est reconnu par un décodeur de restauration générale

simple 36.

Les figures 4 A et 4 B représentent un mode de réa-

lisation possible de l'invention Comme le montrent les figures 4 A et 4 B, l'interconnexion "s/d/c" consiste en deux fils 37 et 41 Ces fils servent à la fois pour la connexion

source-destination et pour les signaux de commande L'inter-

connexion "s/d/c" est connectée à deux dispositifs de commu-

tation "c" 11, destinés à connecter les sorties des généra-

teurs de signal de commande 42 et 43, et N+M+ 2 dispositifs de commutation "s/d" 35, destinés à connecter les sources 51 SN, les destinations D 1 DM et les entrées des deux

générateurs de signal de commande 42 et 43 Tous les dispo-

sitifs de commutation "s/d" sont représentés sur la figure 3. La destination DM,, qui est à titre d'exemple un

contrôleur d'alarme ou un enregistreur de signal, est tou-

jours commutéeà l'état actif, et un dispositif de commuta-

tion "s/d" 35 correspondant n'est donc pas nécessaire.

Les sources et les destinations peuvent être des dispositifs analogiques et/ou numériques différents Du fait des résistances 16 et 17 connectées en série avec Les éléments de commutation des dispositifs de commutation "s/d" 35, les destinations doivent avoir une résistance d'entr ée suffisamment élevée pour éviter une erreur produite par une chute de tension Ceci est habituellement garanti

par l'utilisation de circuits séparateurs d'entrée à la des-

tination Ces derniers peuvent être du type couramment uti-

lisé dans les systèmes à multiplexage électronique.

Le générateur de signal de commande 42 ou 43 peut être n'importe quel dispositif capable d'émettre des signaux de commande, comme un microprocesseur ou un circuit câblé.

On décrira le mode de fonctionnement de la confi-

guration de circuit représentée sur les figures 4 A et 4 B en i O se basant sur le diagramme séquentiel représenté sur la figure 5, qui constitue un exemple possible d'une séquence d'événements Les impulsions apparaissant sur la figure 5 représentent les messages émis par l'un des générateurs de

signal de commande On supposera tout d'abord que le généra-

teur de signal de commande 42 soit en fonctionnement Avant d'émettre des messages, le générateur 42 fait fasser à

l'état actif le circuit d'attaque du dispositif de commuta-

tion "c" 11 relatif au générateur 42, c'est-à-dire que les éléments de commutation de ce dispositif sont fermés et que le générateur 42 est connecté directement à l'interconnexion "s/d/c" 37 et 41 Dans le premier cycle, le générateur 42 émet tout d'abord une restauration générale qui fait passer à l'état inactif tous les dispositifs de commutation "s/d" , c'est-à-dire que tous les éléments de commutation de ces dispositifs sont ouverts Le second message adresse le dispositif "s/d" 35 en tant que source 51, c'est-à-dire que la source 51 est connectée à l'interconnexion "s/d/c" 37 et

41 Les troisième et quatrième messages adressent les desti-

nations D 2 et D 8, c'est-à-dire que D 2 et D 8 sont également connectées à l'interconnexion "s/d/c" 37 et 41 Après le quatrième message, qui est le dernier dans ce cycle, le générateur de signal de commande 42 fait passer à l'état inactif le circuit d'attaque du dispositif de commutation "c" pour le générateur 42, ce qui commute ce dispositif à

l'état ouvert et déconnecte le générateur 42 de l'inter-

connexion "s/d/c" 37 et 41 La source 51 et les destinations

D 2, D 8 et DM+ 1 sont maintenant connectées ensemble.

Les figures 4 A et 4 B montrent que les dispositifs

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de commutation "s/d" 35 comportent des résistances 16 et 17 en série avec les éléments de commutation Ces résistances ont pour but d'empêcher un court-circuit du générateur de signal de commande et de faire en sorte que-le signal de commande soit prédominant lorsqu'une source est également

commutée simultanément sur l'interconnexion "s/d/c" 37 et 41.

Par exemple, dans le cycle décrit ci-dessus dans lequel Si, D 2 et 8 étaient adressées, les éléments de commutation du dispositif de commutation "s/d" 35 pour 51 sont déjà à l'état passant lorsque le générateur de signal de commande

42 émet l'adresse pour D 2 Ainsi, le signal de commande pro-

venant du générateur 42 est également transmis vers Si' Du fait que les sources ont souvent une très faible résistance, le générateur 42 serait en court-circuit, en l'absence des résistances 16 et 17 La situation est similaire dans le cas

de l'adressage de D 8 A ce moment, la source 51 et la desti-

nation D 2 sont déjà commutées en circuit On a également une situation similaire à chaque restauration générale, lorsque l'une des sources et une ou plusieurs des destinations

sélectionnées dans le cycle précédent sont toujours en cir-

cuit au moment initial Il est évident que les sources peu-

vent produire un court-circuit pour le signal de commande, à cause de leur faible résistance Si les destinations ont une résistance d'entrée élevée, comme c'est habituel, elles ne soulèvent aucun problème Il existe cependant certains types

de destinations, comme un simple relais ou un simple disposi-

tif numérique, ou une destination pour des signaux de courant, qui ont une résistance d'entrée relativement faible De ce fait, les résistances 16 et 17 en série avec les éléments de commutation sont également utiles dans les dispositifs de

commutation "s/d" 35 qui sont utilisés pour des destinations.

Une autre raison pour laquelle on utilise les résistances 16 et 17 consiste dans la protection des sources et des destinations contre des détériorations que pourrait

finalement produire le signal de commande.

Il est évident que pour des sources et des destina-

tions ayant une résistance suffisamment élevée, et s'il n'y a pas de risque de détérioration, on peut utiliser une autre forme du dispositif de commutation "s/d" 35, dans laquelle

les résistances 16 et 17 en série avec les éléments de commu-

tation sont supprimées.

Comme il est représenté en pointillés sur la figure 4 A, les sorties "dispositif à l'état actif" (DA) des disposi- tifs de commutation "s/d" peuvent également être connectées aux sources et destinations correspondantes Ces sorties numériques sont identiques aux entrées des circuits d'attaque et indiquent que les dispositifs sont à l'état actif On peut

par exemple utiliser le signal DA pour déclencher le fonc-

tionnement d'une source, ou en tant que signal d'échantil-

lonnage pour des destinations équipées de convertisseurs ana-

logique-numérique. La connexion entre 51, D 2, D 8 et DM+, établie

dans le premier cycle (figure 5), existera jusqu'à la res-

tauration générale suivante Comme le montre la figure 5, le

second cycle est déclenché à nouveau avec un message de res-

tauration générale, puis le générateur de signal de commande 42 adresse la source 52 et la destination D 1 De ce fait, dans ce cycle, 51, D 1 et DM+ 1 sont connectées ensemble par

l'intermédiaire de l'interconnexion "s/d/c;' 37 et 41.

Dans le cycle suivant représenté sur la figure 5, le générateur de signal de commande 42 transfère la fonction de commande au générateur de signal de commande 43 Ce cycle est déclenché à nouveau avec une restauration générale, puis le dispositif de commutation "s/d" 35 pour C 2 est adressé, et l'entrée de C 2 est connectée à l'interconnexion "s/d/c" 37 et 41 (Dans ce cas, l'entrée de C 2 est effectivement une destination) Il y a maintenant plusieurs possibilités pour

transférer la fonction de commande vers C 2 La sortie "dis-

positif à l'état actif" (DA) du dispositif de commutation "s/d" 35 pour C 2 l'indique directement en ce qui concerne C 2 D'autre part, le générateur de signal de commande 42 peut également émettre un message beaucoup plus complexe par

l'interconnexion "s/d/c" 37 et 41, et les éléments de commu-

tation fermés du dispositif de commutation "s/d" 35, à

l'état actif, pour le générateur 43 Une possibilité supplé-

mentaire, non représentée, consiste en ce que le générateur

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42 adresse également dans ce cycle une source Dans ce cas, le signal de commande qui est émis par le générateur 42

dans ce cycle comporterait les éléments suivants: RESTAURA-

TION GENERALE, ADRESSE C 2, ADRESSE SK SK est ici une source qui génère le message complexe du transfert de la fonction de commande et qui l'émet vers l'entrée du générateur 43

par l'interconnexion "s/d/c" 37 et 41 Une fois que la fonc-

tion de commande est transférée, le générateur de signal de

commande 43 assure la commande comme le faisait précédem-

ment le générateur 42 Comme le montre la figure 5, 53 et D sont connectées ensemble dans le quatrième cycle, et M+ 1 54 p Di D 5, D 6 et DM+l sont connectées ensemble dans le

cinquième cycle.

La figure 6 montre un autre dispositif de commu-

tation "s/d" 44, dans lequel il n'y a pas de résistances en série avec les éléments de commutation 12 et 13 Une telle configuration offre l'avantage évident de supprimer toute chute de tension produite par les résistances 16 et 17 Par conséquent, l'exigence de destinations ayant une résistance d'entrée élevée est moins forte; en outre, le bruit induit

fera apparaître moins de bruit sur l'interconnexion "s/d/c".

Le circuit fonctionne d'une manière similaire à celle repré-

sentée sur la figure 3, mais il comporte certains composants supplémentaires Le message de restauration générale actionne le décodeur de restauration générale 36 et place le récepteur dans la condition de démarrage, c'est-à-dire que

les sorties QA et QE des bascules 45 et 46 sont à l'état bas.

Lorsque le dispositif de commutation "s/d" 44 est adressé, labascule 45 est positionnée, QA passe à l'état haut, mais

QE demeure à l'état bas Ce n'est qu'après que tous les dis-

positifs de commutation "s/d" prévus ont été adressés que le

générateur de signal de commande émet un message de valida-

tion général vers le décodeur de validation générale 51, qui

positionne la bascule 46 de tous les dispositifs de commuta-

tion "s/d" 44 QA et QE sont maintenant à l'état haut dans

tous les dispositifs de commutation "s/d" 44 adressés pré-

cédemment, et cette condition déclenche le générateur de

largeur d'impulsion 47 A ce moment, les éléments de commu-

tation 12 et 13 des dispositifs de commutation "s/d"

adressés, 44, se ferment et connectent la source et les des-

tinations correspondantes à l'interconnexion "s/d/c" 37 et 41 Les éléments de commutation 12 et 13 demeurent à l'état passant (fermé) pendant la durée qui est déterminée par le

générateur de largeur d'impulsion 47 Les durées de fermetu-

re d'élément de commutation qui sont déterminées par le

générateur de largeur d'impulsion 47 individuel des disposi-

tifs de commutation "s/d" 44 sont normalement identiques Si

cette durée de fermeture d'élément de commutation est infé-

rieure à la durée qui s'écoule jusqu'à la restauration géné-

rale suivante, aucune des sources et des destinations n'est connectée à l'interconnexion "s/d/c" 37 et 41 pendant l'émission des signaux de commande, et, par conséquent,

aucun problème de court-circuit ou de détérioration n'existe.

La figure 7 montre le diagramme séquentiel qui correspond à l'utilisation des dispositifs de commutation "s/d" 44-conformes à la figure 6 Si nécessaire, on peut aisément modifier le circuit représenté sur la figure 6 pour avoir une validation individuelle, au lieu d'une validation générale Cependant, ceci ne procurera pas d'avantages supplémentaires dans le cas décrit ci-dessus,comme dans la plupart des cas Cette modification nécessite seulement un

comparateur numérique adressé, au lieu du décodeur de vali-

dation générale 51, ce qui est une solution similaire à celle utilisée pour la restauration individuelle qui est

représentée sur la figure 2 Les signaux d'entrée de ce com-

parateur numérique seraient alors constitués par le signal

de sortie du registre et par un code de validation de dispo-

sitif câblé.

La figure 8 montre une variante légèrement modifiée de la figure 6, avec restauration interne Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'émettre un message de restauration générale Dans ce circuit, la bascule 46, qui est positionnée

dans tous les dispositifs de commutation "s/d" par le messa-

ge de validation générale, fait démarrer le générateur de largeur d'impulsion 54 Lorsque le générateur de largeur d'impulsion 54 retourne à son état de repos, il déclenche le générateur d'impulsion unique 55 qui génère le signal

d'impulsion de restauration interne.

La figure 9 montre l'utilisation de l'invention pour un système de saisie de données en multiplex, qui constitue l'une des plus importantes applications de l'inven- tion.

Dans la configuration qui est représentée, l'inter-

connexion "s/d/c" est une interconnexion symétrique à deux

fils, 37 et 41 A cette interconnexion sont connectés N dis-

positifs de commutation "s/d", par exemple des dispositifs , pour connecter les sources 51 i Sn, un dispositif de commutation' "c", 11, pour connecter le générateur de signal de commande 42, et une destination 56 La destination 56 est le circuit de traitement de signal équipé d'un convertisseur analogique-numérique, 57, qui convertit sous forme numérique

le signal de source sélectionné.

* Le générateur de signal de commande 42 adresse le dispositif de commutation de source/destination 35 désiré,

dans la séquence désirée, ce qui connecte la source analogi- que désirée aux lignes 37 et 41 Un amplificateur sépara-

teur d'entrée 61 transmet les signaux analogiques à un cir-

cuit échantillonneur-bloqueur 62 Au moment o le générateur de signal de commande 42 adresse une source, une impulsion

diéchantillonnage est appliquée à un circuit de retard 63.

Le retard est suffisant pour que le signal de la source pré-

sent à l'entrée du circuit échantiilonneur-bloqueur se soit

stabilisé L'impulsion d'échantillonnage actionne le conver-

tisseur analogique-numérique 57 qui numérise les données pro-

venant du circuit échantillonneur-bloqueur 62.

On peut utiliser des dispositifs de commutation de

source/destination de n'importe quel type décrit précédem-

ment Cependant, du fait que dans des systèmes de saisie de données, un seul capteur est sélectionné à la fois, on peut employer une variante plus simple Dans le dispositif de commutation "s/d" 35 décrit ci-dessus, le message d'adresse, qui correspond à l'adresse de dispositif câblée, positionne la bascule 34 et, par l'intermédiaire de celle-ci, ferme les éléments de commutation Un autre message d'adresse restaure

la bascule 34, c'est-à-dire ouvre les éléments de commuta-

tion Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'employer un message de restauration ou de validation, le comparateur de

restauration 27 ou le décodeur de restauration générale 36.

Il convient de mentionner pour 8 tre complet que le dispositif de commutation "s/d" 35 peut également comporter un générateur de largeur d'impulsion 47 connecté entre la

bascule 34 et le circuit d'attaque 14 Les éléments de commu-

tation 12 et 13 ne sont fermés que pendant la durée qui est déterminée par le générateur de largeur d'impulsion 47 et on peut donc supprimer les résistances 16 et 17, comme sur la

figure 6.

Les figures l OA-10 C représentent un système de saisie de données à fils multiples conforme à l'invention,

dans lequel certains des capteurs nécessitent une excitation.

Ceci est une exigence très fréquente dans les mesures indus-

trielles, et les figures 1 OA-1 OC montrent les avantages de

l'invention dans ce cas Les figures 1 OA-10 C montrent égale-

ment l'interconnexion "s/d/c", avec davantage de fils et les dispositifs de commutation "s/d" avec davantage d'éléments de commutation. Les dispositifs de commutation "s/d" 15 peuvent être du type représenté sur la figure 2 Les signaux de transducteurs portent les références 51 OS 520 530 540550 et S Le transducteur 71, produisant le signal 51 O, ne e O nécessite pas d'entrée d'excitation Le potentiomètre 72

nécessite effectivement une excitation qu'on appelle destina-

tion D 21, et la sortie de signal de détection du potentiomè-

tre 78 est appelée source 521 On supposera que le transduc-

teur 72 ne présente pas de durée transitoire appréciable.

Les autres capteurs 73-76 sont des ponts, et pour ces capteurs, les entrées d'excitation des ponts sont appelées destinations D 31, D 41, D 51 et D 61, et les sorties de signal de détection des ponts sont appelées sources 531, 541, 551 et 561 On supposera que les ponts n'ont pas un transitoire négligeable au moment o l'excitation est appliquée Pour éviter le problème des transitoires, il y a deux éléments d'excitation: l'un pour exciter un transducteur qui vient

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d'être mesuré, et l'autre pour exciter le transducteur à mesurer au cours du cycle suivant La figure 11 montre les

caractéristiques temporelles d'une séquence de mesure.

Celle-ci commence par la restauration de tous les disposi-

tifs de commutation "s/d" 15 Dans le premier cycle, le transducteur 71 (S 1) est mesuré, ce qui ne nécessite pas d'excitation Dans le second cycle, le transducteur 72 est

excité et l'excitation est détectée par l'élément d'excita-

tion 64, et le transducteur 72 est mesuré Cependant, dans le second cycle également, l'élément d'excitation 65 est

commuté sur le transducteur 73 pour l'exciter et pour détec-

ter l'excitation Pendant le second cycle, le transitoire

d'excitation du transducteur 73 se termine Dans le troisiè-

me cycle, le transducteur 73 est mesuré L'excitation de ce transducteur par l'élément d'excitation 65 a été commutée

au cours du cycle précédent et est maintenant en régime éta-

bli Naturellement, l'excitation du transducteur 73 demeure

appliquée pendant le troisième cycle Toujours dans le troi-

sième cycle, l'élément d'excitation 64 est commuté sur le

transducteur 74 pour l'exciter et pour-détecter l'excitation.

Par conséquent, lorsque le transducteur 74 est mesuré dans le quatrième cycle, le transitoire est terminé Dans les cycles suivants les autres transducteurs, qui nécessitent

également une excitation, sont mesurés de la même manière.

Comme le montre l'exemple ci-dessus, il suffit de deux éléments d'excitation pour tous les transducteurs Le nombre de transducteurs représentés n'est que de six, mais deux éléments d'excitation seulement seront nécessaires, même s'il y a un grand nombre de transducteurs En outre, si le transitoire d'excitation est négligeable pour tous les transducteurs (comme c'est souvent le cas), un seul élément d'excitation est nécessaire Cet élément est alors

commuté vers un transducteur après l'autre.

La figure 12 montre un autre mode de réalisation possible de l'invention Différents fils de l'interconnexion "s/d/c" sont utilisés ici pour connecter les sources aux

destinations et pour appliquer les signaux de commande.

Dans l'exemple représenté, chacun des groupes de fils com-

porte deux fils, mais ces groupes peuvent également avoir

un nombre de fils différent.

Le mode de réalisation représenté comporte des possibilités d'application identiques à celles décrites précédemment Cependant, les dispositifs de commutation "c" et les dispositifs de commutation "s/d" peuvent être

réalisés sous-une forme plus simple Par contre, l'inter-

connexion "s/d/c" comporte plus de fils.

Comme le montre la figure 12, les signaux source-

destination et les signaux de commande sont séparés Par conséquent, il n'est plus nécessaire de déconnecter le générateur de signal de commande de l'interconnexion "s/d/c" par l'utilisation d'éléments de commutation, et le dispositif de commutation "c" ne consiste plus maintenant simplement qu'en circuitsséparateursou en émetteurs de

ligne, comme il est représenté Les dispositifs de commuta-

tion "s/d" sont également plus simples Les circuits sépa-

rateurs 22 et 23, à résistance d'entrée élevée/faible cou-

rant d'entrée, à l'entrée des récepteurs, et les résistan-

ces 16 et 17 qui étaient connectées précédemment en série avec les éléments de commutation ne sont maintenant plus nécessaires Les dispositifs de commutation "s/d" peuvent

par ailleurs être de n'importe quel type décrit précédem-

ment. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté,

sans sortir du cadre de l'invention.

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Claims (18)

REVENDICATIONS

1 Dispositif de commutation, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de connexion à une ligne de transmission; des moyens de commutation ( 12, 13) connectés aux moyens de connexion à une ligne de transmission; des moyens récepteurs ( 21) connectés aux moyens de connexion à une ligne de transmission; et des moyens d'attaque ( 14)

connectés entre les moyens récepteurs et les moyens de commu-

tation.

2 Dispositif de commutation selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que les moyens récepteurs ( 21) comprennent des moyens de détection de transmission ( 24) qui

sont connectés aux moyens de connexion à une ligne de trans-

mission.

3 Dispositif de commutation selon la revendica-

tion 2, caractérisé en ce que les moyens récepteurs com-

prennent en outre un registre ( 25) qui est connecté aux

moyens de détection de transmission ( 24).

4 Dispositif de commutation selon la revendica-

tion 3, caractérisé en ce que les moyens récepteurs ( 21) comprennent en outre des moyens comparateurs ( 26, 27) qui

sont connectés au registre ( 25).

Dispositif de commutation selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que les moyens récepteurs ( 21) comprennent des moyens à bascule ( 34) branchés en circuit

avec les moyens comparateurs ( 26, 27), et ces moyens à bas-

cule sont conçus de façon à actionner les moyens d'attaque

( 14).

6 Système de transmission de données à distance, destiné à connecter sélectivement une source de signal

(Si-Sn) à des dispositifs de destination (D -DM+l) caracté-

risé en ce qu'il comprend: un dispositif de commutation de source/destination ( 35) connecté à chaque source de signal et chaque dispositif de destination; un générateur de signal de commande ( 42, 43) conçu de façon à transmettre des impulsions de commande; une ligne de transmission ( 37, 41); un dispositif de commutation de signal de commande ( 11) qui est conçu de façon à être actionné par le générateur de signal de commande et à connecter le générateur de signal de

commande à la ligne de transmission ( 37, 41) pour transmet-

tre un signal de commande; et des moyens de commande ( 21) qui réagissent à des impulsions provenant du générateur de signal de commande ( 42, 43) en permettant au dispositif de commutation de source/destination ( 35) de connecter une

source de signal et des dispositifs de destination sélec-

tionnés à la ligne de transmission ( 37, 41).

7 Système de transmission de données à distance selon la revendication 6, caractérisé en ce que la ligne de transmission comprend une première ligne de transmission destinée à la transmission'des impulsions de commande et une seconde ligne de transmission destinée à interconnecter

les dispositifs de commutation de source/destination ( 35).

8 Système de transmission de données à distance

selon la revendication 6, caractérisé en ce que le disposi-

tif de commutation de source/destination comprend: des moyens de connexion à une ligne de transmission; des moyens de commutation ( 12, 13) connectés aux moyens de

connexion à une ligne de transmission; des moyens récep-

teurs ( 21) connectés aux moyens de connexion à une ligne de transmission; et des moyens d'attaque ( 14) connectés entre

les moyens récepteurs et les moyens de commutation.

9 Système de transmission de données à distance selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent des moyens récepteurs sensibles à

des impulsions ( 24, 25, 26, 27, 34, 36, 51) qui sont connec-

tés aux moyens de connexion à une ligne de transmission.

10 Système de transmission de données à distance selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens récepteurs sensibles à des impulsions comprennent en outre des moyens de détection et de décodage ( 24); des moyens à registre ( 25) qui fonctionnent sous la dépendance des

moyens de détection et de décodage; et des moyens compara-

teurs ( 26, 27, 34,, 36, 51) qui fonctionnent sous la dépen-

dance des moyens à registre.

11 Système de transmission de données à distance selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens comparateurs comprennent en outre: des moyens comparateurs de restauration ( 27); des moyens comparateurs d'adresse ( 26); et des moyens à bascule ( 34) qui fonctionnent sous la dépendance des moyens comparateurs de restauration et des

moyens comparateurs d'adresse.

12 Système de transmission de données à distance selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens comparateurs comprennent: un comparateur d'adresse ( 26) et un comparateur de restauration ( 27) connectés aux moyens à

registre ( 25); des moyens à portes ( 32, 33) qui fonction-

nent sous la dépendance du comparateur d'adresse ( 26), du

comparateur de restauration ( 27) et des moyens de détection.

et de décodage ( 24); et des moyens à bascule ( 34) qui sont connectés entre les moyens d'attaque ( 14) et les moyens à

portes ( 32, 33).

13 Système de transmission de données à distance selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens comparateurs comprennent: un comparateur d'adresse ( 26) et un décodeur de restauration ( 36) qui fonctionnent sous la dépendance des moyens à registre ( 25); des moyens à portes ( 32, 33) qui fonctionnent sous la dépendance des moyens de détection et de décodage ( 24), du comparateur d'adresse ( 26) et du décodeur de restauration ( 36); et une bascule ( 34) qui est connectée entre les moyens d'attaque ( 14) et les

moyens à portes ( 32, 33).

14 Système de transmission de données à distance selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens comparateurs comprennent: un comparateur d'adresse ( 26), un décodeur de validation générale ( 51) et un décodeur de restauration ( 36) qui fonctionnent sous la dépendance du

registre ( 25); des premaiers moyens à portes qui fonction-

nent sous la dépendance du comparateur d'adresse ( 26), du

décodeur de validation générale ( 51), du décodeur de restau-

ration ( 36) et des moyens de détection et de décodage de transmission ( 24); des première et seconde bascules ( 45, 46) qui peuvent être actionnées par les premiers moyens à portes;

et des seconds moyens à portes qui fonctionnent sous la dépen-

dance des première et seconde bascules ( 45, 46) et qui sont

connectés de façon à actionner les moyens d'attaque ( 14).

Système de transmission de données à distance selon la revendication 14, caractérisé en ce que les premiers moyens,à portes comprennent: une première porte ET qui fonc- tionne sous la dépendance du comparateur d'adresse ( 26) et des moyens de détection et de décodage de transmission ( 24); une seconde porte ET qui fonctionne sous la dépendance du décodeur de restauration ( 36) et des moyens de détection et de décodage de transmission ( 24); une troisième porte ET qui fonctionne sous la dépendance du décodeur de validation générale ( 51) et des moyens de détection et de décodage Ce transmission ( 24); une quatrième porte ET qui fonctionne sous la dépendance du décodeur de restauration ( 36) et des moyens de détection et de décodage de transmission ( 24); et en ce que la première bascule ( 45) fonctionne sous la dépendance des première et seconde portes ET; la seconde bascule ( 46) fonctionne sous la dépendance des troisième et quatrième portes ET; et les seconds moyens à portes sont

connectés aux première et seconde bascules ( 45, 46).

16 Système de transmission de données à distance selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de largeur d'impulsion ( 47) qui est connecté entre les seconds moyens à portes et les moyens d'attaque

( 14).

17 Système de transmission de données à distance selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens comparateurs comprennent: un comparateur d'adresse ( 26) et un décodeur de validation générale ( 51) connectés aux moyens à registre ( 25); des premiers moyens à portes connectés au

comparateur d'adresse ( 26), au décodeur de validation géné-

rale ( 51) et aux moyens de détection et de décodage de transmission ( 24) ; des moyens à bascules ( 45, 46) connectés aux premiers moyens à portes; un générateur de largeur d'impulsion ( 54) qui fonctionne sous la dépendance des moyens

à bascules; un générateur d'impulsion unique ( 55) qui fonc-

tionne sous la dépendance du générateur de largeur d'impul-

sion ( 54) et qui est connecté aux moyens à registre ( 25) et

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aux moyens à bascules ( 45, 46); et des seconds moyens à

portes qui fonctionnent sous la dépendance des moyens à bas-

cules ( 45, 46) et qui sont capables d'actionner les moyens

d'attaque ( 14).

18 Système de transmission de données à distance, destiné à connecter sélectivement des transducteurs ( 71-76) à un circuit de traitement de signal ( 56), caractérisé en ce qu'il comprend: des dispositifs de commutation de source/ destination ( 15) connectés aux transducteurs; des moyens

d'excitation des transducteurs ( 64, 65); des moyens de com-

mande ( 42); et une première ligne de transmission conçue de façon à interconnecter les dispositifs de commutation de source/destination ( 15), une seconde ligne de transmission

conçue de façon à transmettre les signaux des moyens d'exci-

tation de transducteurs ( 64, 65) et une troisième ligne de transmission conçue de façon à interconnecter les moyens de commande. 19 Système de transmission de données à distance selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend

des moyens qui permettent la connexion des moyens d'excita-

tion de transducteurs ( 64, 65) à un transducteur ( 71-76) sélectionné, avant l'interconnexion de ce transducteur au

circuit de traitement de signal ( 56).

Système de transmission de données à distance selon la revendication 19, caractérisé en ce que les moyens qui permettent la connexion des moyens d'excitation de

transducteurs comprennent un premier dispositif de commuta-

tion de source/destination ( 15), capable d'interconnecter le transducteur ( 71-76) aux moyens d'excitation ( 64, 65), et un second dispositif de commutation de source/destination ( 15), capable d'interconnecter le transducteur ( 71-76) au

circuit de traitement de signal ( 56).

21 Système de transmission de données à distance selon la revendication 20, caractérisé en ce que les moyens

d'excitation de transducteurs comprennent un premier généra-

teur d'excitation ( 64) et un second générateur d'excitation ( 65), et des moyens qui permettent l'interconnexion de l'un des premier et second générateurs d'excitation pour exciter

un prenner tranadtucterur ( 71-76) pendant que l'autre généra-

teur d'excitation excite un second transducteur, et ces transducteurs sont connectés en alternance au circuit de

traitement de signal ( 56).

22 Système de transmission de données à distance

selon la revendication 21, caractérisé en ce que les conne-

xions des générateurs d'excitation ( 64, 65) sont établies vers un transducteur pendant que l'autre transducteur est mesuré, grâce à quoi le transitoire d'excitation n'est pas

présent dans un intervalle de mesure.