FR2532445A1

FR2532445A1 - Perfectionnements apportes ou lies a des servomecanismes reequilibres par impulsions

Info

Publication number: FR2532445A1
Application number: FR8313811A
Authority: FR
Inventors: John Albert Geen
Original assignee: British Aerospace PLC
Current assignee: BAE Systems PLC
Priority date: 1982-08-26
Filing date: 1983-08-26
Publication date: 1984-03-02
Also published as: GB2127637B; GB2127637A

Abstract

SERVOMECANISME REEQUILIBRE PAR IMPULSIONS POUR TRANSFORMER UNE ENTREE VARIABLE EN SIGNAL DE SORTIE NUMERIQUE, CE SERVOMECANISME AYANT UN MOYEN D'INTEGRATEUR 2, UNE BOUCLE DE REACTION 5 APPLIQUANT UN PREMIER TRAIN D'IMPULSIONS REPRESENTATIVES DE LA SORTIE DU MOYEN D'INTEGRATEUR A L'ENTREE DU MOYEN D'INTEGRATEUR, D'OU IL RESULTE QUE LE MOYEN D'INTEGRATEUR REPOND A LA DIFFERENCE ENTRE L'ENTREE VARIABLE ET LE PREMIER TRAIN D'IMPULSIONS, ET UN MOYEN D'INTERPOLATION 9 POUR PRODUIRE UN SECOND TRAIN D'IMPULSIONS CORRESPONDANT A LA SORTIE DU MOYEN D'INTEGRATEUR 2, LA DUREE D'IMPULSION DU SECOND TRAIN ETANT INFERIEURE A CELLE DU PREMIER TRAIN DE SORTE QUE LE SECOND TRAIN FOURNIT UNE RESOLUTION PLUS FINE DE L'ENTREE QUE LE PREMIER TRAIN, ET UN MOYEN DE COMBINAISON 15 POUR COMBINER LE PREMIER TRAIN D'IMPULSIONS AU SECOND TRAIN AFIN DE PRODUIRE LE SIGNAL DE SORTIE NUMERIQUE CORRESPONDANT A L'ENTREE VARIABLE.

Description

La présente invention concerne des servomécanis-

mes rééquilibrés par impulsions, qui sont des dispositifs

employant la réaction d'impulsions de rééquilibrage de ma-

nière à fournir des signaux de sortie numériques représen-

-tatifs d'entrées variables L'invention s'applique parti-

culièrement à des servomécanismes dits modulateurs delta-

sigma qui transforment des signaux d'entrée électriques analogiques en signaux de sortie numériques L'invention s'applique également à des servomécanismes rééquilibrés par impulsions que l'on utilise en navigation, par exemple

avec des gyroscopes et des accéléromètres.

Dans de nombreuses applications, dont la naviga-

tion par inertie constitue un exemple particulier, il est important que la transformation de signaux analogiques en représentation numérique soit telle que la somme cumulée

de la sortie numérique corresponde très précisément à l'in-

tégrale de temps du signal analogique, Un convertisseur analogique/numérique satisfaisant à cette condition est dit

avoir une faible polarisation.

Un moyen permettant d'obtenir une faible polari-

sation est la technique dite "modulation delta-sigma" qui

est bien connue de l'homme dans l'art comme méthode néces-

sitant moins de composants de précision,

2 2532445

Dans un modulateur delta-sigma, un intégrateur analogique est utilisé pour accumuler la différence entre le signal d'entrée et les impulsions de réaction définies

avec précision de polarité alternant, chacune correspon-

dant à un chiffre de sortie Lorsque cette différente est

devenue suffisamment grande, un chiffre de sortie supplé-

mentaire de polarité soit positive soit négative est pro-

duit de faç'on à annuler partiellement la différence L'ef-

fet du modulateur est essentiellement une conversion ni-

veau/fréquence et son action est représentée en figure 1

des dessins d'accompagnement.

En liaison avec la figure 1, le modulateur del-

ta-sigma connu comporte un moyen de différence sous forme

d'une jonction de différence 1, un intégrateur 2, un dé-

tecteur de niveau 3, une logique de commande 4 à laquelle sont appliquées des impulsions d'horloge, et une boucle de réaction 5,La boucle 5 comprend un commutateur 6 relié à des sources 7 et 8 d'impulsions positives et négatives, respectivement Un signal d'entrée analogique Ei constitue une entrée de la jonction de différence 1, l'autre entrée étant un premier train d'impulsions fournies par la boucle de réaction 5 La sortie de la jonction de différence 1,

représentant la différence entre le signal d'entrée analo-

gique E et le premier train d'impulsions, est appliquée à l'entrée de l'intégrateur 2 La sortie de la logique de commande 4 est un signal de sortie E qui est un courant

d'impulsions, dont la fréquence de répétition est représen-

tative de l'amplitude du signal Ei, mais la précision du signal de sortie E est limitée, pour des raisons que l'on

va expliquer.

A titre de perfectionnement, le détecteur de niveau 3 peut présenter deux niveaux de détection tels

que, lorsque la sortie de lintégrateur 2 est située en-

tre ces deux niveaux, aucune polarité d'impulsion n'est

appliquée à la jonction 1 Cela veut dire que pour une en-

trée nulle il n'y a aucun chiffre de sortie, au lieu de chiffres positifs et négatifs alternants, L'objet de ce perfectionnement est d'améliorer la polarisation pour de

-3 2532445

très faibles niveaux d'entrée au prix d'une plus grande complexité et de l'introduction d'une non-linéarité qui dégrade la polarisation dans des situations o il y a un bruit d'entrée important ou des niveaux élevés des signaux, Un tel modulateur est souvent appelé à trois états car il

y a 3 états de sortie possibles pour le détecteur de ni-

veau 3, Un modulateur ne comportant pas ce perfectionne-

ment est a deux états, Dans le cas o-il y a soit trois, soit deux états,

la précision de la polarisation effective d'un convertis-

seur analogique/numérique sur le principe delta-sigma est

limitée par l'adaptation des impulsions positives aux im-

pulsions négatives, A l'entrée de l'intégrateur 2, l'ef-

fet de ces impulsions dépend de leur amplitude de courant multipliée par leur durée de sorte qu'il est important de maintenir la stabilité tant de l'amplitude que de la

durée de manière à conserver une bonne adaptation entre im-

pulsions positives et négatives Il existe un certain nom-

bre de solutions standard à ce problème, dont les solutions suivantes ne sont que des exemples a) On peut utiliser la même source de courant pgur les impulsions positives et négatives, le commutateur 6 étant du type inverseur et la fiabilité étant placée sur l'obtention de durées identiques pour les impulsions

positives et négatives.

b) Les amplitudes des sources-de courants posi-

tif et négatif 7 et 8 peuvent être comparées dans un circuit indépendant et l'une des amplitudes ou les deux contrôlées de manière à donner une égalité des amplitudes Là encore, les durées des impulsions doivent être maintenues aussi identiques que possible, c) On peut utiliser un circuit indépendant pour

comparer une référence aux valeurs effectives des impul-

sions commutées dans ce circuit lorsqu'elles ne sont pas demandées par l'intéqrateur 2, de sorte qu'un contrôleur associé compense les variations tant d'amplitude que de durée, Cependant, il reste le problème que le commutateur doit produire des durées identiques pour des impulsions

4, 2532445

acheminées dans les circuits de commande et pour des im-

pulsions acheminées dans l'intégrateur,

Dans chaque cas, le problème ne consiste pas sim-

plement à produire une forme rapidement définie ou bien définie pour les bords d'impulsion mais aussi à position- ner ces bords très précisément dans le temps, ce qui est fonction des incertitudes accumulées relatives aux bords de la logique de contrôle et des horloges de commande, En d'autres termes; l'état de l'art en matière de technologie lo de commutation place une limite inférieure aux erreurs absolues de durée pouvant être obtenues Par consequent,

pour une polarisation donnée, il y a une durée d'impul-

sions minimum qui peut être utilisée.

Cependant, la relation 1/1 entre chiffres de sortie et impulsions de réaction implique qu'une durée d'impulsion plus longue corresponde à une résolution moins bonne de la conversion analogique/numérique ence sens que la sortie numérique doit être échantillonnée pendant un

temps plus long de manière à obtenir une précision donnée.

Dans de nombreuses applications nécessitant une faible po-

larisation le'temps d'échantillonnage correspond est inac-

ceptable.

La présente invention offre un moyen permettant d'exploiter la polarisation d'un servomécanisme tel qu'un modulateur delta-sigma utilisant des impulsions de rééquilibrage de longue durée sans sacrifier la résolution

à court terme.

Selon la présente invention, un servomécanisme rééquilibré par-impulsions pour transformer une entrée variable en signal de sortie numérique comprend un moyen

d'intégrateurr une boucle de réaction appliquant un pre-

mier train d'impulsions représentatives de la sortie du

moyen d'intégrateur à ou vers l'entrée du moyen d'intégra-

teur,d'o il résulte que le moyen d'intégrateur répond à la différence entre l'entrée variable et le premier train d'impulsions, et un moyen d'interpolation pour produire un

second train d'impulsions correspondant à la sortie du mo-

yen d'intégrateur, la durée d'impulsion du second train

25324 532445

d'impulsions étant inférieure à la durée d'impulsion du premier train de sorte que le second train fournit une résolution plus fine de l'entrée que le premier train, et un moyen de combinaison pour combiner le premier train d'impulsions au second train afin de produire le signal de

sortie numérique correspondant à l'entrée variable.

Lenmoyen d'interpolation peut comprendre un con-

vertisseur analogique/numérique, par exemple un convertis-

seur numérique/analogique avec une boucle de réaction nu-

mérique, et dans ce cas, le moyen de convertisseur analo-

gique/numérique est commodément ajouté à-un modulateur del-

ta-sigma classique d'une façon telle que le moyen de conver-

tisseur analogique/numérique produit un signal numérique (c'est-à-dire le second train d'impulsions) correspondant

à la sortie du moyen d'intégrateur et finement résolu par -

r'apport à la plage du moyen d'intégrateur Ce signal numé-

rique correspond à la différence cumulée entre le premier train d'impulsions (c'est-à-dire les impulsions de réaction

dans la boucle de réaction classique du modulateur del-

ta-sigma) et le signal d'entrée.

Dans les modes de réalisation préférés qui seront décritsles chiffres du premier train d'impulsions sont

divisés en une suite d'impulsions plus petites de même du-

rée que la sortie du moyen d'interpolation Les chiffres

divisés sont alors combinés avec la sortie du moyen d'in-

terpolation (c'est-à-dire avec le second train d'impul-

sions) en utilisant des circuits logiques de manière à don-

ner une suite de sortie globale, dont la fréquence corres-

pond directement au niveau d'entrée analogique mais avec une résolution beaucoup plus fine que celle permise par le

modulateur delta-sigma connu utilisé seul.

Le moyen d'interpolation doit avoir une configu-

ration telle que la somme de ses entrées est limitée;

c'ést-à-dire que,pour des retours successifs de son en-

trée jusqu'à un niveau donné, sa sortie cumulée doit reve-

nir à zéro, Cela Veut dire qu'il contribue toujours dans un sens de réduction à, la précision à long terme de la

conversion globale, l'aptitude du servomécanisme à main-

tenir la précision de la polarisation restant imperturbée.

Aucune imprécision du facteur d'échelle du moyen d'inter-

polation n'apparaît sous forme de composante de bruit de

la sortie avec aucune contribution de polarisation nette.

L'invention peut être utilisée pour améliorer la résolution à l'encontre de tout compromis de précision

d'un servomécanisme rééquilibré par impulsions qui incorpo-

re un moyen d'intégrateur approprié,

Particulièrement intéressants sont les gyrosco-

pes et accéléromètres rééquilibrés par impulsions, dans lesquels les entrées analogiques sont des changements

d'orientation spatiale, ou des signaux d'accélération plu-

tôt que des signaux électriques La sortie d'un instrument rééquilibré par impulsions est commode en ce sens qu'elle

est une suite d'impulsions numériques, c'est-à-dire un si-

gnal électrique convenant directement à un traitement par accumulation et numérique sans nécessité de faire appel à

un convertisseur analogique/numérique séparé.

Dans un tel servomécanisme électromécanique, le

problème du maintien avec précision de la valeur des impul-

sions de réaction individuelles est semblable à celui d'un modulateur delta-sigma mais est aggravé par la difficulté de la commutation rapide d'une charge inductive Là encore, une solution consiste à étendre la durée des impulsions jusqu'à la limite imposée par la linéarité de l'intégrateur et à conserver la résolution par l'utilisation d'un moyen d'interpolation. Dans de telles circonstances, l'intégrateur est l'inertie physique du corps de détection et les impulsions

de réaction sont des impulsions mécaniques au sens techni-

que, c'est-à-dire le produit force-temps obtenu via, par

exemple, des bobines créant un couple Les limites de la li-

néarité de l'intégrateur sont dans ce cas les excursions

maximum permises de l'inertie de détection.

La somme algébrique du signal d'entrée et des résultats de la réaction provient de la sommation linéaire des forces mécaniques agissant sur une inertie plutôt que

la sommation linéaire de courants à un noeud de circuit.

7 2532445

Le moyen d'interpolation fonctionne comme dans

le modulateur delta-sigma mais en utilisant la sortie ana-

logique d'un appareil sélectif comme sa source de signaux, L'appareil sensible, qui détecte la position du corps à inertie, peut prendre de nombreuses formes possibles bien connues des concepteurs de ces instruments, Par exemple, un détecteur de capacité différentielle est un moyen

classique de détection du mouvement d'un balancier d'accé-

léromètre, Un détecteur de niveaux qui détermine la polari-

o 10 té de réaction utiliserait également la sortie d'un appa-

reil sensible pour constituer sasource de signaux.

Les modes de réalisation préférés de la présen-

te invention sont maintenant décrits à titre d'exemples,

en liaison avec les figures 2 à 4 des dessins d'accompa-

gnement dans lesquels:

La figure 2 est un schéma de circuit d'un modula-

teur delta-sigma selon la présente invention;

La figure 3 est un schéma (idéalisé) d'un accélé-

romètre rééquilibré par impulsions selon l'invention; et La figure 4 représente une forme spécifique d'un

composant de la figure 3.

En figure 2, des composants équivalents à ceux

de la figure 1 ont les mêmes numéros de référence On ver-

ra que le modulateur delta-sigma de la figure 2 comporte

des composants 1 à 8, en commun avec le modulateur delta-

sigma de l'art antérieur (figure 1) o Cependant, contraire-

ment à la figure 1, le modulateur de la figure 2 comporte un moyen d'interpolation 9 qui est alimenté par la sortie

de l'intégrateur 2 et qui produit un second train d'impul-

sions sur un fil 10 donnant une résolution plus fine du

signal d'entrée analogique Ei, comme cela sera décrit.

Le moyen d'interpolation 9 comprend un compara-

teur 12, dont une première entrée est la sortie de l'inté gr Ateui 2, La sortie du comparateur 12 est renvoyée par l'inter Xedinire d'une boucle de réaction ayant un compteur/

décompteur 13 (rythmé à un harmonique de la fréquence d'hor-

loge appliquée à une bascule 4) et d'un convertisseur

analogique/numérique 14, à une seconde entrée du compara-

8, 2532445

teur 12 La sortie du comparateur 12 (sur le fil 10) est le second train d'impulsions qui a une durée d'impulsion

inférieure à celle du premier train d'impulsions appli-

quées par la boucle de réaction 5 à la jonction de diffé-

rence 1, Le second train d'impulsions sur la ligne 10 est appliqué à un circuit logique de combinaison 15 auquel est également appliqué une suite d'impulsions sur un fil 16

provenant de la logique de commande 4 La logique de com-

mande 4 de la figure 2 est différente de la logique de com-

mande 4 de la figure 1 dans un domaine: dans la logique 4 de la figure 2 les chiffres formant le signal dans la boucle de réaction 5 sont divisés en une suite d'impulsions

sur un fil 16 ayant la même durée d'impulsions que le se-

cond train, et c'est ce courant divisé du fil 16 qui est combiné dans la logique 15 au second train d'impulsions du fil 10, En variante, cette division des impulsions peut être effectuée dans la logique 15 avant que soient combinés

les deux trains d'impulsions En tout cas, le signal de sor-

tie numérique E a une fréquence d'impulsion qui est une représentation précise de l'amplitude du signal d'entrée analogique Ei, avec une résolution beaucoup plus fine que

dans le modulateur connu de la figure 1.

Dans certaines applications, l'amplitude d'entrée

analogique est dominée par des composantes de bruit ou al-

ternatives qui ont des intégrales de temps limitées La

navigation par inertie des avions représente une telle ap-

plication; la majeure partie de la sortie des capteurs de

navigation étant induite par des vibrations Dans ces cir-

constances, le circuit de la figure 2 est même plus avanta-

geux dans la réduction de la polarisation, La raison en est qu'il permet l'utilisation d'impulsions de réaction de longue durée et d'un courant plus faible que cela ne serait

par ailleurs nécessaire, La composante rapidement alterna-

tive de l'entrée est absorbée dans l'intégra Leur 2 au lieu

d'être équilibrée continuellement par de grandes impul-

sions de réaction en courant, Le moyen d'interpolation 9 fournit l'information qui serait par ailleurs perdue par

9 2532445

cette procédure L'avantage d'une petite réaction en courant est qu'une précision relative donnée d'un courant

permet d'obtenir une petite adaptation absolue des impul-

sions positives et négatives, se traduisant par de meil-

leures performances de polarisation. Par conséquent, dans le mode de réalisation de la figure 2,le moyen d'interpolation 9 poursuit la sortie de l'intégrateur de manière à améliorer la résolution du modulateur deltasigma, La présente invention peut être 1 o appliquée à des modulateurs delta-sigma à deux ou trois états avec des intégrateurs actifs ou passifs, avec des sources uniques ou multiples d'impulsions de réaction ou avec des servos de stabilisation pour les impulsions de réaction, L'utilisation du moyen d'interpolation fournit un moyen permettant de passer des compromis de conception d'un modulateur delta-sigma à une polarisation plus faible que cela ne serait par ailleurs pratiquable avec les composants donnés, La jonction de différence 1 et l'intégrateur 2,

peuvent être réalisés par un amplificateur opérationnel.

Dans ce cas,'la polarité de la première suite d'impulsions dans la boucle de réaction 5 est inversée avant que cette

suite soit appliquée, avec le signal d'entrée analogique,-

à la jonction de sommation de l'amplificateur opérationnel

La figure 3 représente un servomécanisme rééqui-

libré par impulsions sous forme d'un accéléromètre rééqui-

libré par impulsions L'accéléromètre comprend un aimant permanent en fer à cheval 17 entre les branches latérales duquel s'étend une branche centrale-flexible 18 portant à son extrémité un corps 19 qui est disposé entre les pôles

de l'aimant 17 La branche 18 est un support élastique per-

mettant le déplacement du corps 19 à partir de sa position intermédiaire normale entre les pôles sous l'effet de l'accélériation que l'accélérateur doit mesurer, A\utour du corps 19 est enr Qulée une bobine électromagnétique 2 Q qui agit en bobine de rééquilibrage, Le déplacement du corps 19 est détecté par un moyen sélectif sous forme d'un condensateur différentiel

, 2532445

22 comportant deux plaques espacées 23, fixes par rapport

t l'aimant permanent 17, et une plaque intermédiaire mo-

bile 24 fixée au corps 19 Le condensateur 22 peut être

réalisé de façon à donner une information sur le dépla-

cement du corps 19; par exemple, en appliquant des signaux anti-phase à partir d'une source haute fréquence 25 aux plaques fixes et en appliquant le signal induit à partir de la plaque mobile à un détecteur de phase sensible 26

utilisant la même source haute fréquence comme référence.

La sortie du détecteur 26 est appliquée par l'intermédiai-

re d'un détecteur de niveau 27 et d'une bascule 28, et de là autour d'une boucle de référence 29, à une source d'impulsions de réaction, La source 30 fournit un premier train d'impulsions qui est appliqué à la bobine de

rééquilibrage 20,.

La vitesse du corps 19 dépend de l'intégrale de temps de la différence entre quatre forces, dont deux sont prévues pour dominer le mouvement La première des deux forces est la force appliquée au corps 19 à la suite de l'accélération à mesurer, et la seconde la force appliquée au corps 19 à la suite de l'interaction entre le courant

électrique dans la bobine 20 et les pôles de l'aimant per-

manent Par conséquent, la masse inertielle du corps peut être considérée comme étant équivalente, en fait, à la jonction de différence 1 et à l'intégrateur 2 du mode de réalisation de la figure 2 La sortie du détecteur 26 est proportionnelle au déplacement au lieu de la vitesse, de

sorte qu'il est nécessaire d'insérer un moyen 31 de dif-

férenciation du temps entre le détecteur et les composants ultérieurs La sortie 31 vers 27, étant proportionnelle à la vitesse (clest-à dire à l'intégrale de l'accélération à mesurer moins les impulsions de réaction), est utilisée pour déterminer la polarité du signal de réaction 29 d'une

manière analogue à l'utilisation de la sortie de l'inté-

grateur dans le mode de réalisation de la figure 2, les com-

posants 27 et 28 correspondant à 3 et 4, respectivement, La sortie du moyen de différentiation 31 est

également introduite dans le moyen d'interpolation, repré-

lit senté dans ses grandes lignes par la référence 32 Comme auparavant, le moyen 32 produit sur un fil 33 un second train d'impulsions qui est combiné aux impulsions divisées d'un fil 34 en provenance de la boucle de réaction dans une logique de combinaison 35, dont la sortie est le si-

gnal de sortie numérique E de l'accéléromètre Une horlo-

ge 36 fournit des impulsions d'horloge au moyen d'interpo-

lation 32 et à la bascule 28.

Comme le remarquera l'homme de l'art, cette forme de servomécanisme mécanique nécessite un moyen de réaction

supplémentaire de manière à obtenir un comportement totale-

ment satisfaisant, En particulier, il est nécessaire de compenser les effets des autres forces agissant sur le corps 19, c'est-à-dire la constante élastique de l'élément 18 et tout amortissement mécanique dans le système La

constante élastique de l'élément 18 Provoque une zone mor-

te dans laquelle une petite variation de l'accélération d'entr 6 éene produit aucun changement dans le profil des

impulsions de sortiemais provoque un doublement des impul-

sions de sortie, réduisant la résolution effective Cepen-

dant, cet effet est facilement compensé par la réaction vers la bobine 20 d'un courant qui est proportionnel à la sortie du détecteur sensible à la phase, c'est-à-dire le déplacement du corps 19, Ce courant doit être compensé en

température pour tenir compte des variations de la cons-

tante élastique et de la force de l'aimant.

Dans des applications de précision, il est usuel

que l'amortissement mécanique soit petit et courant d'amor-

tir le mouvement de la masse du corps 19 par la réaction

électrique beaucoup mieux définie appliquée à la bobine 20.

Cette réaction doit être proportionnelle à la vitesse de la masse du corps 19, En outre, les signaux appliqués à 27 et 32 doivent être compensés en matière d'amortissement par addition d'un composant proportionnel au déplacement du

corps 19, ce qui a pour effet d'éviter une dérive basse-

fréquence du corps 19,

Toutes ces fonctions supplémentaires sont commo-

dément et économiquement produites dans le même bloc électro-

* 12, nique 31 que le différentiateur et par conséquent le trajet

de réaction entre 31 et 30 de la figure 3.

Un exemple de forme de moyen de différentiation de temps 31 est donné en figure 4 o Cet exemple utilise un amplificateur opérationnel double 37, 38 à titre d'teconomie, mais il y a beaucoup d'autres configurations

d'amplificateur qui peuvent mettre en oeuvre cette fonction.

Les fonctions représentées en figure 4, qui sont représenta-

tives de composants de la figure 3, portent les mêmes numé-

ros de référence De plus, on a marqué la figure 4 avec cer-

taines lettres pour illustrer le fonctionnement de l'agen-

cement, les définitions de ces lettres étant les suivantes: m = masse A = accélération appliquée extérieurement I = courant de réaction à impulsions W = force par unité de courant produite par les bobines de l'aimant F = force nette agissant sur la masse f = réaction de force analogique permettant d'annuler la constante élastique et d'appliquer l'amortissement électronique R = résistance effective des bobines d'aimant (déterminée par la résistance de réaction de l'amplificateur d'attaque) t = temps D = amortissement mécanique k = constante élastique mécanique

B = fonction de transfert du détecteur sélectif et sensi-

ble à la phase v = vitesse de la masse = Fdt = d dt =rd-t x = déplacement de la masse

c = valeur de capacité déterminant l'amortissement élec-

tronique z = valeur de résistance adaptée au type d'amplificateur e = tension de réaction analogique (appliquée à 30) K = facteur d'échelle (< 1) choisi pour la commodité de la mise en oeuvre

u = tension déterminant la polarité de la réaction à im-

13, pulsions (appliquée en 27 et 32) N = gain d'inversion de l'étage de l'amplificateur avec sortie u L'examen du circuit 31 donne dx) e = B(Kx cr ' K donc si R est ajusté pour être égal à B kdx f = kx cr (k) a-x nécessaire pour annuler l'effet du ressort et appliquer un nouvel amortissement afin de donner ck dx

F -mk + Iw (D + ck) d-

il en résulte que dx crk% 1 m Y IN) dt = m dx + (D + c Kk x) d'ot u aura la forme correcte, proportionnelle à fa(m A + IW)dt, si N satisfait la condition D + cr k/K N (N+l)K Mx (N+l)cr La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle

est au contraire susceptible de modifications et de varian-

tes qui apparaîtront à l'homme de l'art.

14. REV Eb IDICATIONS 1 Servomécanisme rééquilibré par impulsions pour la transformation d'une entrée variable en signal de sortie numérique, le servomécanisme comportant un moyen _tdgrateuri ne ce mier train d'impulsions représentatives de la sortie du

moyen d'intégrateur à ou vers l'entrée du moyen d'intégra-

teur, d'o il résulte que le moyen d'intégrateur répond à la différence entre l'entrée variable et le premier train d'impulsions, et un moyen d'interpolation ( 9) pour produire un second train d'impulsions correspondant à la

sortie du moyen d'intégrateur,la durée d'impulsion du se-

cond train étant inférieure à la durée d'impulsion du pre-

mier train de sorte que le second train fournit une résolu-

tion plus fine de l'entrée que le premier train d'impul-

sions,et un moyen de combinaison ( 15) pour combiner le pre-

mier train d'impulsions au second train d'impulsions afin de produire le signal de sortie numérique correspondant

à l'entrée variable.

2 Servomécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'interpolation comprend un moyen de convertisseur analogique/numérique comportant

une boucle de réaction.

3 Servomécanisme selon la revendication 2, ca-

ractérisé en ce que le moyen de convertisseur analogique/ numérique comprend un détecteur de niveau ou comparateur

( 12) répondant à la sortie du moyen d'intégrateur, la sor-

tie du détecteur de niveau ou comparateur étant renvoyée à son entrée parl'intermédiaire d'un compteur/décompteur ( 13) et d'un compteur numérique/analogique ( 14), le second train d'impulsions étant le signal de sortie du détecteur

de niveau ou comparateur.

4 Servomécanisme selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de

combinaison divise les impulsions du premier train d'impul-

sions en impulsions ayant une durée adaptée à celle du second train d'impulsions avant que les deux trains soient combinés. 15. Servomécanisme selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la fréquence

d'impulsion du premier train est modulée par l'amplitude de l'entrée variable, et la fréquence du second train est modulée par l'amplitude du signal de sortie du moyen

d'intégrateur, le signal de sortie numérique étant une sui-

te de sortie d'impulsions ayant une fréquence d'impulsion représentative de l'amplitude de l'entrée variable '

6 Servomecanisme selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'entrée varia-

ble est un signal électrique analogique et le moyen d'in-

tégrateur est un intégrateur électrique, le servomécanis-

me ayant un moyen de différence auquel est appliqué le

signal d'entrée comme constituant une entrée, l Uintégra-

teur étant relié à la sortie du moyen de différence, avec

la boucle de réaction alimentée par la sortie de l Vinté-

grateur et reliée de manière à fournir une seconde entrée au moyen de différence, la boucle de réaction appliquant le premier train d'impulsions au moyen de différence, d'o il résulte que l'intégrateur accumule la différence entre le

signal d'entrée et le premier train d'impulsions.

7 Servomécanisme-selon la revendication 6,:ca-

ractérisé en ce que le moyen de différence et l'intégrateur sont constitués par un amplificateur opérationnel, et des moyens sont prévus pour inverser la polarité du premier train d'impulsions qui est alors appliqué, avec le signal d'entrée, à la jonction de sommation de l'amplificateur opérationnel.

8 Servomécanisme selon l'une des revendications

1 à 7, caractérisé en ce qu'il a la forme d'un modulateur delta-sigma.

9 Servomécanisme, selon l'une des revendications

1 à 5 f caractérisé en ce que l'entrée variable est la va-

riation de positions de vitesse ou d'accélération d'un corps

mobile, dont la masse inertielle constitue le moyen d'in-

tegrateur, v Servomécanisme selon la revendication 9, caractérisé en ce que la variation de position, de vitesse 16, ou d'accélération du corps mobile, est détectée par un

moyen sélectif, dont la sortie est transformée pour cons-

tituer le premier train d'impulsions, lh Servomécanisme selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen sélectif est constitué par un condensateur différentiel comportant une plaque mobile,

pouvant se déplacer avec le corps mobile.

12 Servomécanisme selon l'une quelconque des

revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le premier

train d'impulsions est appliqué à une bobine électromagné-

tique qui coopère avec les pôles magnétiques de façon à

avoir tendance à annuler le déplacement du corps mobile.

13 Servomécanisme selon la revendication 10

et les revendications dépendantes, caractérisé en ce que la

sortie du moyen sélectif est appliquée à un dispositif sen-

sible à une phase, dont la sortie est à son tour appliquée

à un moyen différentiateur de temps.

14 Servomécanisme selon l'une quelconque des

revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'il a la forme

d'un gyroscope ou d'un accéléromètre rééquilibrés par impulsions.