FR2530011A1 - Dispositif de mesure capacitif de deplacements - Google Patents
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Abstract
LE DISPOSITIF COMPORTE UNE ECHELLE 1 ET UN CURSEUR 2 MUNIS D'ELECTRODES ARRANGEES POUR FORMER DEUX PAIRES DE CAPACITES DE MESURE DU DEPLACEMENT DU CURSEUR SUR L'ECHELLE CA-CA, CB-CB. CES CAPACITES DE MESURE SONT RELIEES A UN CIRCUIT ELECTRONIQUE D'ALIMENTATION ET DE TRAITEMENT 3 DANS LEQUEL ELLES SONT MONTEES EN PONT 4A, 4B AVEC DES CAPACITES DE REFERENCE COMMUTEES DE TYPE MOS. DANS CE CIRCUIT, LES SORTIES DE CES PONTS SONT RELIEES PAR L'INTERMEDIAIRE DE COMPARATEURS 5A, 5B A UN PROCESSEUR 6 DE TYPE CMOS APTE A ELABORER UN SIGNAL NUMERIQUE TERMINAL DE MESURE PAR COMPTAGE DES PERIODES DU SIGNAL DES CAPACITES DE MESURE ET PAR INTERPOLATION NUMERIQUE DANS CHACUNE DE CES PERIODES. CETTE INTERPOLATION EST EFFECTUEE PAR EQUILIBRAGE DES PONTS CAPACITIFS AU MOYEN D'UN ALGORITHME NUMERIQUE. CE DISPOSITIF A POUR BUT UN CIRCUIT DE FAIBLE CONSOMMATION D'ENERGIE.
Description
253 O O 1 1
Dispositif de mesure capacitif de déplacements.
La présente invention a pour objet un dispositif de mesure capacitif du déplacement relatif de l'échelle et du curseur d'un instrument de mesure de longueurs ou d'angles et plus précisément mais non-exclusivement d'un instrument à utilisation manuelle, tel que par exemple un pied à coulisse,
une colonne ou un rapporteur d'angles.
Ce dispositif est du genre connu dans lequel l'échel-
le et le curseur sont munis de séries d'électrodes alignées dans la direction de leur déplacement relatif et qui sont agencées et alimentées électriquement de manière à former par leur association une pluralité de capacités électriques
aptes à élaborer un signal périodique dont le nombre de pério-
des est proportionnel à ce déplacement et dans lequel les
électrodes du curseur sont reliées à un circuit électronique.
de traitement propre à élaborer un signal numérique terminal.
de mesure de ce déplacement par comptage du nombre de ces périodes et par interpolation à l'intérieur de chacune d'elles. Un dispositif de mesure capacitif de ce genre est décrit dans la demande de brevet française publiée sous le No 2 411 391 Dans ce dispositif, l'échelle est munie d'une
série d'électrodes uniformément réparties et isolées électri-
quement les unes par rapport aux autres et composées chacune de deux éléments en couplage galvanique dont l'un constitue
une électrode de détection et l'autre une électrode de trans-
fert, et le curseur est muni d'au moins trois groupes d'élec-
trodes d'alimentation connectés chacun à une sortie d'un générateur d'au moins trois signaux pour recevoir des tensions présentant une configuration cyclique, ainsi que d'au moins une électrode de réception connectée au circuit électronique
de traitement de signal.
Dans cet agencement d'électrodes, les électrodes 2 -
de détection de l'échelle sont situées en regard de la tra-
jectoire des électrodes d'alimentation du curseur et les électrodes de transfert de l'échelle sont situées en regard
de la trajectoire de l'électrode de réception du curseur.
-5 De la sorte le déplacement du curseur sur l'échelle fait apparaître sur l'électrode de réception un signal qui est engendré à partir d'au moins deux signaux correspondant à des électrodes d'alimentation adjacentes, et l'identification du rapport d'amplitude des signaux, qui est effectue par le circuit électronique, permet de déterminer la position
du curseur par rapport à l'échelle.
Ce dispositif connu présente l'avantage essentiel d'éviter toute connexion entre l'échelle et le curseurs soit par câble, soit par contact glissant, qui pourrait être une
gêne pour les manipulations'ou la maintenance.
Cependant ce dispositif de mesure capacitif, qui est conçu également dans un but de simplicité et d'économie, intègre des circuits encore relativement complexes qui sont
pour la plupart de nature analogique-et qui comportent néces-
sairement un transformateur analogique-numérique pour obtenir
un affichage numérique de la mesure effectuée, donc de consom-
mation encore relativement importante.
L'invention a pour but une plus grande simplicité
du circuit électronique de traitement et une aptitude à con-
sommer moins d'énergie que le dispositf précité Ceci afin de permettre notamment l'emploi de piles ou d'accus de petite capacité, donc de faible volume, pour réduire à un minimun
les dimensions du boîtier contenant les circuits d'alimenta-
tion et de traitement tout en conservant une longue durée d'utilisation sans remplacement des piles ou recharge des accus. A cet effet, le dispositif de mesure capacitif selon l'inventi O fl est catactérisé en ce que les électrodes de
2530011
-3- l'échelle sont uniformément réparties dans la-direction de sa longueur, en ce qu'au moins une partie des électrodes du curseur sont réparties en deux groupes comportant chacun
au moins une paire d'électrodes dans laquelle les deux élec-
trodes sont isolées l'une de l'autre, disposées au-dessus de l'étendue des électrodes de l'échelle et alimentées par un générateur de signal numérique, ces deux électrodes étant' en outre déphasées de 1800 et les deux groupes d'électrodes
étant déphasés de 90 de manière à former par leur associa-
tion avec les électrodes de l'échelle deux paires de capaci-
tés de mesure contre terre dont l'évolution des signaux est significative de l'amplitude et du sens dudit déplacement, en ce que le circuit électronique de traitement comprend deux groupes de capacités de références commutées de type MOS de poids binaires montées en pont avec les capacités de mesure de manière à former deux ponts capacitifs, deux comparateurs reliés chacun à l'un de ces deux ponts, et un processeur de type CMOS à deux entrées reliées à ces deux comparateurs, à deux sorties rétroactives reliées aux deux ponts capacitifs et dont le circuit comprend des modules propres à effectuer une interpolation numérique à l'intérieur de chaque période en rétablissant périodiquement, sous la commande du générateur de signal numérique, l'équilibre des ponts capacitifs par commutation des capacités de référence, la position des commutateurs de ces capacités donnant à chaque équilibrage l'équivalent numérique du déplacement, le comptage des périodes pouvant par ailleurs être effectué entre ces opérations d'équilibrage par l'intervention d'un générateur d'impulsions. De la sorte, le processus de traitement des signaux analogiques en provenance des deux paires de capacités de mesure est entièrement numérique Ceci répond bien au but de simplicité et d'économie d'énergie visé par l'invention, la partie analogique du circuit électronique étant limitée aux ponts capacitifs qui, par ailleurs, ne sont excités que lorsque l'on procède à une mesure, pendant le déplacement
du curseur sur l'échelle.
4 - Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention, ainsi que trois
variantes -
La figure 1 est un schéma d'ensemble de la forme
d'exécution donnée en exemple.
La figure 2 est un graphique illustrant l'évolution
des signaux produits.
La figure 3 est un schéma d'un élément du circuit
électronique.
La figure 4 est un schéma bloc illustrant le proces-
sus de traitement des signaux produits.
Les figures 5, 6 et 7 sont des schémas des trois variantes.
Le dispositif capacitif de -mesure représenté schéma-
tiquement dans son ensemble figure 1 se compose d'une échelle 1, ici rectiligne,,comme par exemple la perche d'un pied à coulisse, d'un curseur 2 monté mobile et coulissant de manière habituelle le long de l'échelle 1, comme par exemple
le coulisseau du pied à coulisse, et d'un circuit électroni-
que d'alimentation et de traitement 3 qui peut être intégré
dans un boîtier solidaire du curseur 2.
L'échelle 1 est munie d'une série d'électrodes E 1 uniformément réparties dans la direction de sa longueur et toutes reliées à la masse Ces électrodes sont rectangulaires, et l'espace b qui les sépare l'une de l'autre est égal à leur largeur a De la sorte, cette échelle constitue un étalon de mesure linéaire présentant une répétition périodique d'un élément conducteur de base constitué par une électrode E 1, dont la période 1 est égale-à la somme de la largeur a de cette électrode et de l'espace b qui la sépare de la suivante,
selon la relation 1 = a + b.
-35 A et B trodes Le curseur 2 est muni de deux groupes d'électrodes
comportant chacun un nombre déterminé de paires d'élec-
A 1 Bl respectivement A 2 B 2 ici au nombre de trois.
- Ces deux groupes d'électrodes A et B sont espacés dans la direction longitudinale de l'échelle 1 et les deux électrodes A 1 et A 2 respectivement Bl et B 2 de chaque paire sont isolées l'une de l'autre, espacées dans la direction transversale de l'échelle et reliées chacune à un générateur de signal
numérique intégré au circuit électronique 3.
Les électrodes Ai A 2, B, et B 2 du curseur 2 ont la même largeur a et le même écartement b entre elles, dans chaque groupe A et B, que les électrodes E 1 de l'échelle,
cependant que dans la direction transversale elles sont dispo-
sées de manière à couvrir la zone occupée par ces dernières,
les unes A 1 et Bl d'un côté et les autres A 2 et B de l'autre.
A l'intérieur de chaque groupe d'électrodes A et B les deux électrodes de chaque paire sont déphasées entre elles de 1800 et ces deux groupes d'électrodes sont déphasés
de 90 , ce qui est rendu visible sur le dessin par la projec-
tion orthogonale en pointillés d'une paire d'électrodes de
chaque groupe A et B sur les électrodes E 1 de l'échelle 1.
Ainsi réparties, les électrodes de l'échelle 1 et du curseur 2 forment deux paires de capacités de mesure contre terre CA 1 CA 2 respectivement CB 1 CB 2 dont les signaux évoluent en fonction du déplacement relatif D de cette échelle et de ce curseur et de par les décalages précités de leurs électrodes, de la manière représentée sur le graphique de
la figure 2.
Sur ce graphique les déplacements D sont en abcisses et les variations de l'amplitude C des signaux produits par les capacités CA 1 et CA 2, respectivement CB 1 et CB 2 sont
en ordonnées.
En posant CA et CB égaux à la moyenne des signaux émis par les capacités CA 1 et CA 2, respectivement CB 1 et CE, pendant le déplacement, et en posant C égal à la variation 6 - de l'amplitude de ces signaux à l'intérieur d'une période, on voit que ces signaux évoluent de la manière suivante
CA = CA C CB = CB C
=C-C et
CA 2 =CA +C CB 2 = CB C
L'amplitude C étant en relation avec le déplacement
relatif de l'échelle et du curseur à l'intérieur d'une pé-
riode, il est ainsi possible de déterminer la position rela-
tive de ces deux éléments en combinant deux composantes de mesure 1) Une position grossière déterminée par comptage et/ou décomptage du nombre de périodes, les deux paires de capacités CA CA 2 et CB 1 CB 2, de par leur déphasage respectif de 90 ', permettant
de déterminer le sens du déplacement.
2) Une position fine déterminée par interpolation
à l'intérieur d'une période.
On note ici que pendant un déplacement d'amplitude égale à une période 1 de signal, l'ensemble des quatre signaux émis donne quatre passages à zéro, ce qui permet de ramener l'incrément de la mesure au quart de la longueur 1 d'une
période par comptage desdits passages à zéro.
Cette position grossière et cette position fine ainsi
que leur combinaison sont obtenues à l'aide du circuit élec-
tronique de traitement 3, à partir des signaux analogiques
délivrés par les deux paires de capacités de mesure.
A ces effets ce circuit 3 comporte, reliés aux deux paires de capacités de mesure CA 1 CA 2 et CB -CB 2, deux groupes de capacités de référence commutées RA 1 et RA 2, respectivement RB 1 et RB 2 montées en pont avec lesdites capacités de mesure de manière à former deux ponts capacitifs
distincts et semblables 4 A et 4 B dont l'un, le 4 A est détail-
lé figure 3 Ces capacités de référence repérées CR à l'inté-
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rieur de chaque groupe sur cette figure 3 sont de type MOS ainsi que leurs commutateurs 11, et ont des poids binaires
( 1, 2, 4, 8 etc).
Les deux sorties de chacun de ces deux ponts capaci- tifs 4 A et 4 B sont reliées à un comparateur 5 A, respectivement B dont la sortie est reliée à un processeur 6 de type CMOS. Ce processeur 6 comporte deux sorties rétroactives 7 et 8 * reliées auxdits ponts capacitifs et une troisième sortie
9 reliée à un élément d'affichage digital 10.
Le processeur 6 a pour fonction caractéristique d'assurer la commutation des capacités de référence des deux ponts capacitifs 4 A et 4 B moyennant un algorithme purement numérique Le processus appliqué est le suivant Les comparateurs 5 A et 5 B indiquent au processeur 6 le sens de déséquilibre des ponts capacitifs respectifs 4 A et 4 B Le processeur 6 rétablit l'équilibre de chacun
de ces deux ponts en enclenchant et en déclenchant les capa-
cités de référence CR La position des interrupteurs 11 à ce moment-là donne l'équivalent numérique de l'amplitude C du signal analogique délivré par les capacités de mesure CA 1, CA 2, CB 1 et CB 2 tel que défini précédemment et illustré
figure 2.
Les-capacités de référence ayant des poids binaires,
le mode d'équilibrage appliqué est la conversion par appro-
ximations successives semblable à celle utilisée dans les
convertisseurs analogique-numérique.
L'amplitude C du signal susdit étant en relation avec la position relative échelle-curseur à l'intérieur de chaque période, ce processus d'équilibrage est équivalent à des déplacements virtuels car pour les comparateurs 5 A
et 5 B aucune distinction ne peut être faite entre un mouve-
ment effectif et le processus d'approximation.
Cette fonction caractéristique de commutation des capacités de référence moyennant un algorithme numérique constitue la mesure fine par interpolation numérique à l'intérieur de chaque période des signaux périodiques en provenance des capacités de mesure CA,, CA 2, CB, et CB 2 pendant le déplacement relatif de l'échelle et du curseur du dispositif de mesure Cette fonction ainsi que les autres fonctions de comptagedécomptage des périodes constituant la mesure grossière et de combinaison de ces deux composantes de mesure
sont illustrées par le schéma bloc de la figure 4.
Sur ce schéma bloc les liaisons et les éléments déjà
mentionnés portent la même référence.
Le processeur 6 comporte, relié à chacun des deux ponts capacitif S 4 A et 4 B par les liaisons 7 et 8 un module
d'équilibrage par approximations successives 12, respective-
ment 13, recevant le signal de sortie du-comparateur 5 A,
respectivement 5 B qui lui est associé, ainsi que des impul-
sions périodiques d'interruption en provenance d'un générateur
d'impulsions autonome 14.
Ces deux modules d'équilibrage 12 et 13 sont reliés par une seconde sortie 15, respectivement 16, à un calculateur de position fine 17, recevant par ailleurs également le signal
d'interruption périodique en provenance du générateur d'impul-
sions 14.
Dans cette première partie du circuit du processeur
6 destinée à la détermination de la mesure fine par le cal-
culateur 17, les impulsions périodiques d'interruption ont pour fonction d'interrompre à chaque impulsion le processus d'approximations successives à la fois pour permettre le rétablissement de l'équilibre des ponts capacitifs 4 A et 4 B, pour éviter de perdre la mesure grossière par comptage
ainsi que pour déterminer par discrimination le sens du dépla-
cement relatif échelle-curseur.
9 - Pour effectuer la mesure-grossière le processeur 6 comporte, relié à la sortie de chacun des deux comparateurs A et 5 B ainsi qu'au générateur d'impulsion 14, un discrimi- nateur de sens de déplacement 18 influencé par le déphasage de 900 des signaux en provenance des deux paires de capacités de mesure, ainsi qu'un compteur-décompteur 19 influencé par
les passages à zéro des signaux en provenance desdites capa-
cités de mesure, relié audit discriminateur 18.
La mesure fine et la mesure grossière de déplacement ainsi déterminées sont ensuite combinées par un sommateur relié à la sortie du calculateur de position fine 17 et à celle du compteur-décompteur 19, et dont la sortie est reliée à l'élément d'affichage digital 10 par l'intermédiaire
d'un décodeur interface 21.
Le compteur-décompteur 19 et le sommateur 20 de ce circuit sont reliés à une commande externe 22 de remise à zéro. Le degré de résolution et la précision du dispositif
de mesure capacitif selon l'invention sont évidemment tribu-
taires de la grandeur de l'incrément utilisé pour le comptagef
de la symétrie de sa distribution et de la finesse de l'inter-
polation effectuée à l'intérieur de chaque période des signaux
de mesure, comme dans tous les dispositifs de mesure capaci-
tifs connus procédant par comptage et interpolation.
L'interpolation numérique effectuée ici par le pilo-
tage des commutateurs des capacités de référence CR des ponts capacitifs 4 A et 4 B par le processeur 6 selon un algorithme numérique est compétitive par le fait que les rapports de
capacités peuvent être définis très précisément par la technolo-
gie CMOS utilisée.
Lorsqu'une plus grande précision est recherchée, il est avantageux de pratiquer cette interpolation à l'aide - du circuit représenté figure 5 qui est en fait une première
variante du pont capacitif représenté figure 3.
Cette première variante a l'avantage de simuler un circuit intégré à capacités de référence commutées Ce circu: en pont consiste en deux intégrateurs d'inversion à capacités
de référence commutées, avec gain contrôlé numériquement.
Dans ce circuit, les commutateurs 11 des capacités de référence CR des deux groupes RA 1 et RA 2 sont montés de telle sorte que toute commutation se fait entre un potentiel contrôlé par une source à basse impédance constituée par la sortie d'un amplificateur opérationnel 23, respectivement 24-, intégré au circuit desdites capacités, et une masse
virtuelle constituée par l'entrée dudit amplificateur.
Dans ces deux intégrateurs, la résistance est simulée par l'ensemble d'une capacité de mesure CA 1, CA 2 et d'un
commutateur 25, respectivement 26.
Ces deux commutateurs 25 et 26 sont actionnés par le générateur de signal numérique déjà mentionné et commutent
entre une source à basse impédance 29 alimentée par le géné-
rateur de signal numérique -lui-même également déjà mentionné
et la masse virtuelle des amplificateurs 23 et 24.
Les deux sorties de ce circuit en pont sont reliées au comparateur 5 A de la même manière et dans le même but
que décrit précédemment.
Bien entendu dans cette première variante un second circuit en pont identique est relié à la seconde paire de capacités de mesure RB 1 et RB 2 et au comparateur 5 B, et à l'intérieur de chaque groupe de capacités de référence de ces deux circuits en pont celles-ci sont pilotées également
de la même manière que décrite précédemment, par le proces-
seur 6.
_ 1 1 _
Cette première variante procure l'effet recherché
d'une plus grande précision par élimination de parasites.
En effet, les commutations se faisant entre des potentiels de masse, de masse virtuelle et de sortie d'une sourcé à basse impédance les fuites capacitives des commutateurs analogiques sont éliminées D'autre part, les capacités de mesure CA 1 et CA 2 étant aux mêmes potentiels, il n'y a pas de couplage capacitif entre leurs électrodes ni création de parasites, ce qui en outre simplifie leur blindage ainsi
que celui du circuit électronique.
Il est possible d'augmenter encore la sensibilité
du dispositif.
La deuxième variante représentée par le schéma de
la figure 6 est destinée à cet effet.
Dans cette seconde variante, les électrodes E 1 de-
l'échelle sont reliées tantôt à la masse, tantôt à une source à basse impédance 29 alimentée par le générateur de signal numérique à l'aide de commutateurs 27, 28 Les capacités de mesure CA 1 et CA 2 sont ici également montées dans un pont capacitif de même nature que celui de la première variante décrite précédemment et illustrée figure 5 et qui consiste, pour mémoire, en deux intégrateurs d'inversion à capacités
de référence commutées.
Les commutateurs 27 et 28 sont ici également commandés par le générateur de signal numérique comme les commutateurs
25 et 26, et en synchronisme avec ces derniers.
Les commutateurs 25 et 26 commutent ainsi chacun entre la masse et la masse virtuelle d'un amplificateur opérationnel 23, 24 cependant que les commutateurs 27 et
28 commutent entre la source à basse impédance 29 et la masse.
De la sorte, toutes les capacités parasites à la masse dues aux commutateurs sont éliminées et le gain de sensibilité 12 - qui en résulte permet la mesure de capacités de valeur inférieure à 0,1 p F. Il est bien entendu que d'autres variantes des ponts capacitifs 4 A et 4 B peuvent être appliquées sans sortir du cadre de l'invention, dans la mesure o l'on compare toujours
des capacités de mesure avec des capacités de référence.
En ce qui concerne les électrodes, il est également bien entendu que toute variante dans leur agencement permettan de créer deux paires de capacités de mesure capables de génére des signaux dont l'évolution est significative à la fois de l'amplitude et du sens du déplacement entre curseur et
échelle pourra être appliquée sans sortir du cadre de l'in-
vention.
Un exemple d'agencement d'électrodes différent est
donné par la troisième variante représentée fig 7.
Dans cette troisième variante, dont la représentation schématique est limitée à l'utile pour la compréhension, le curseur 2 contient en plus des deux groupes d'électrodes A et B (représentés en détail figure 1) une électrode 30, qui peut être soit d'alimentation soit de masse, isolée électriquement de ces deux groupes par une électrode d'isolation 31 disposée en position intermédiaire, ces deux Électrodes supplémentaires encadrant les deux groupes A et
B en question.
De leur côté, les électrodes E 1 de l'échelle, non représentées, sont individuelles et flottantes, c'est-à-dire totalement isolées électriquement les unes des autres ainsi que de l'échelle De la sorte, ces électrodes E de l'échelle ne fonctionnent qu'en tant qu'électrodes de transfert de signal Cet agencement présente l'avantage de ne nécessiter aucun contact électrique entre le curseur et l'échelle, comme
avec l'exemple d'exécution représenté figure 1.
-13- Dans cette troisième variante, le même effet peut être obtenu par le moyen de plusieurs électrodes d'alimentation ou de masse 30 isolées chacune des deux groupes d'électrodes A et B. Un autre exemple d'agencement d'électrodes différent, non représenté, peut être constitué par l'interpénétration, à la manière des dents de deux peignes, des électrodes A 1 A 2, respectivement B 1 B 2 des deux paires d'électrodes
du curseur Cet agencement facilite le respect de la confi-
guration symétrique des électrodes et de leur décalage.
Enfin, la conversion par approximation successive peut être remplacée par d'autres algorithmes tels que par
exemple la conversion par itération.
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14 2 011
Claims (6)
1 Dispositif de mesure capacitif du déplacement -relatif de l'échelle et du curseur d'un instrument de mesure de longueur ou d'angles dans lequel l'échelle et le curseur sont munis de séries d'électrodes alignées dans la direction de leur déplacement relatif et qui sont agencées et alimentées électriquement de manière à former par leur association une pluralité de capacités électriques aptes à élaborer un signal périodique dont le nombre de périodes est proportionnel à ce déplacement et dans lequel les électrodes du curseur sont reliées à un circuit électronique de traitement propre à
élaborer un signal numérique terminal de mesure de ce déplace-
ment par comptage du nombre de ces périodes et par interpola-
tion à l'intérieur de chacune d'elles, caractérisé en ce que les électrodes (E 1) de l'échelle ( 1) sont uniformément réparties dans la direction de sa longueur, en ce qu'au moins une partie des électrodes du curseur ( 2) sont réparties en deux groupes (A, B) comportant chacun au moins une paire d'électrodes (A 1 B 1, A 2 B 2) dans laquelle les deux électro des sont isolées l'une de l'autre, disposées au-dessus de l'étendue des électrodes (E 1) de l'échelle et alimentées par un générateur de signal numérique, ces deux électrodes étant en outre déphasées de 1800 et les deux groupes d'électro
des étant déphasés de 90 , de manière à former par leur as-
sociation avec les électrodes (E 1) de l'échelle deux paires de capacités de mesure contre terre (CA 1 CA 2, CB 1 CB 2 dont l'évolution des signaux est significative de l'amplitude
et du sens dudit déplacement, 'en ce que le circuit électro-
nique de traitement ( 3-) comprend deux groupes de capacité de référence commutées de type MOS (RA 1 RA 2 ' RB 1 RB 2) de poids binaires montées en pont avec les capacités de mesure
de manière à former deux ponts capacitifs ( 4 A, 4 B), deux-
comparateurs ( 5 A, 5 B) reliés chacun à l'un de ces deux ponts, et un processeur ( 6) de type CMOS à deux entrées reliées à ces deux comparateurs, à deux sorties rétroactives ( 7, 8) reliées aux deux ponts capacitifs et dont le circuit comprend - des modules ( 12, 13) propres à effectuer une interpolation numérique à l'intérieur de chaque période en rétablissant périodiquement, sous la commande du générateur de signal numérique, l'équilibre des ponts capacitifs par commutation des capacités de référence (CR), la position des commutateurs ( 11) de ces capacités donnant à chaque équilibrage l'équivalent numérique du déplacement, le comptage des périodes pouvant par ailleurs être effectué entre ces opérations d'équilibrage
par l'intervention d'un générateur d'impulsions.
2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes (E 1 fig 1, fig 3, fig 5) de
l'échelle sont toutes reliées à la masse.
3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes (E 1 fig 6) de l'échelle sont toutes reliées, tantôt à la masse tantôt a une source à basse impédance ( 29) alimentée par le générateur de signal numérique, par deux commutateurs ( 27, 28) actionnés par le générateur
de signal numérique -
4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
en ce que chacun des deux ponts capacitifs ( 4 A, 4 B) est cons-
titué par deux amplificateurs opérationnels ( 23, 24) montés en intégrateurs d'inversion à capacités commutées dans lesquels la résistance est simulée par l'ensemble d'une capacité de mesure (CA 1, CA 2) et d'un commutateur ( 25, 26) actionné par le générateur de signal numérique, les capacités de référence
(CR) étant montées dans la boucle de rétroaction de ces irité-
grateurs de façon à définir par leur action un gain contrôlé numériquement par les commutateurs ( 11) desdites capacités
de référence (fig 5, fig 6).
Dispositif selon les revendications 1, 2 et 4,
caractérisé en ce que les deux commutateurs ( 25, 26 fig. ) des deux intégrateurs sont montés de manière à commuter entre une source à basse impédance ( 29) alimentée par le générateur de signal numérique et la masse virtuelle des -16 -
amplificateurs opérationnels ( 23, 24).
6 Dispositif selon les revendications 1, 3 et 4,
caractérisé en ce que les deux commutateurs ( 25, 26 fig. 6) des deux intégrateurs sont montés de manière à commuter entre la masse et la massevirtuelle des amplificateurs opérationnels ( 23, 24), ces deux commutateurs étant actionnés en synchronisme avec les commutateurs ( 27, 28) reliant les électrodes de l'échelle tantôt à la masse tantôt à la source
à basse impédance ( 29).
7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes (E 1 Fig 7) de l'échelle sont individuelles et flottantes, cependant que le curseur ( 2) * 15 comporte en plus de ses deux groupes d'électrodes (A, B) au moins une électrode d'alimentation ou de masse ( 30) isolée
de ces deux groupes.
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