FR2538644A1 - Systeme de telemesure - Google Patents

Abstract

Dispositif destiné à transmettre des informations électriques par voie hertzienne, informations à bas niveau, en dessous du millivolt. La fréquence des signaux à transmettre peut descendre à zéro, le système est prévu pour transmettre le courant continu. L'invention consiste en un dispositif portatif à faible encombrement et faible consommation, permettant de transmettre simultanément à l'aide d'un seul émetteur et d'un seul récepteur, plusieurs informations électriques provenant de différents capteurs indépendants. Le dispositif est constitué de deux boîtiers indépendants références 10 et 115 (figure 1) et deux antennes références 17 et 18 (figure 1) destinées à la transmission du signal. Le premier boîtier 10 (figure 1) contient un émetteur sur lequel sont appliqués les signaux à transmettre, sur les entrées 11, 12, 13, 14, 15, 16 (figure 1). Il contient également un système d'alimentation (piles, accumulateur, alimentation secteur), et une prise destinée à raccorder l'antenne d'émission 17 (figure 1). Le second boîtier 115 (figure 1) contient un récepteur et son alimentation, avec sa prise de raccordement pour l'antenne de réception 18 (figure 1) et les prises de sortie de signaux 19, 110, 111, 112, 113, 114 (figure 1). Cette invention s'applique à la transmission de signaux utilisés dans le domaine mécanique, chimique, physique, médical, acoustique ou optique, par l'intermédiaire de capteurs adaptés à chaque application. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention sera mieux comprise en se réferant aux figures 1,2 et 3,représentant respectivement:
Figure 1) Appareil complet avec l'émetteur (10),son antenne d'émission (17) et les entrées des signaux à transmettre,dont le nombre varie de 1 à 6 selon les applications (11-12-13-14-15-16.).

Figure 2) Synoptique de l'émetteur.

Figure 3) Synoptique du récepteur.

Les systèmes existant actuellement permettent généralement de transmettre successivement les informations à l'aide d'un commutateur analogique qui scrute successivement les voies correspondant aux signaux à transmettre.

Le système présenté se compose de:
Un émetteur (10 figure 1,synoptique figure 2),comportant:
a) un oscillateur piloté par quartz (21 figure 2) et modulé en
fréquence.

b) un amplificateur de puissance (22 figure 2) fournissant la
puissance HF à l'antenne (23 figure 2)
c) un à six convertisseurs tension-fréquence (24-25-26-27-28-29
de la figure 2)
d) un à six amplificateurs faible niveau dont la bande passante
permet de transmettre le courant continu et destinés à ada
pter le niveau électrique des signaux à transmettre aux con
vertisseurs tension-fréquence.Ces amplificateurs figurent sur
le synoptique sous les réferences 210-211-212-013-214-215 de
la figure 2
e) un convertisseur continu-continu (216 figure 2) destiné à l'a
limentation en tension négative des amplificateurs et des con
vertisseurs tension--fréquence
f) un système permettant de couper l'émission (217 figure 2) si
le signal n'est pas correct.

Un récepteur (115 figure 1 et synoptique figure 3) comportant;
a) une antenne de réception (31 figure 3)
b) un amplificateur sélectif haute fréquence (32 figures3)
c) un changeur de fréquence (33 figure 3) piloté par quartz( ref.

Q figure 3)
d) un filtre à quartz ( 35 figure 3)
e) un amplificateur moyenne fréquence (34 figure 3)
f) un discriminateur de fréquence (36 figure 3)
g) un à six amplificateurs sélectifs basse fréquence (réf; 37
38-39-310-311-312 de la figure 3)
h) un à six convertisseurs fréquence-tension (ref; 313-314-315
316-317-318,figure 3)
i) un à six amplificateurs de sortie tension (ref; 319-320-321
322-323-330,figure 3)
j) un à six amplificateurs de sortie fréquence (ref; 325-326
327-328-329-324,figure 3)
k) une alimentation fournissant deux tensions symétriques par
rapport à la masse,à savoir + et - 10 volts,pour l'alimenta
tion des circuits.

Chaque voie fonctionne de la manière suivante
A l'émission (10 figure 1) le signal à transmettre est appliqué à l'entrée d'un amplificateur à entrée différentielle (10-11-12-13-14-15-16,figure 1, E1,E2,E3,E4,E5,E6,figure 2),dont la symétrie réglable permet le réglage optimum du mode commun.La bande passante va du continu à quelques centaines de hertz ou quelques kilohertz selon l'amplificateur et le convertisseur choisis.Les amplificateurs sont à faible consommation et haute impédance d'entrée.Le signal issu de l'amplificateur est appliqué à un convertisseur tension-fréquence à tres faible consommation (24-25-26-27-28-29,figure 2)
Celui-ci est constitué par un amplificateur opérationnel (AI ,figure 4) connecté en relaxateur dont la constante de temps est constituée par un condensateur (C,figure 4) et un transistor (T,figure 4)utilisé en résistance variable.Le signal à transmettre est appliqué, apres adaption par l'amplificateur (21O å 215,figure 2) sur la base du transistor (T figure 4) modulant ainsi la fréquence du relaxateur au rythme du -signal à transmettre.

Le signal issu du convertisseur tension-fréquence est alors appliqué sur l'entrée modulation de l'oscillateur haute fréquence (21 figure 2)
Chaque Voie possède son propre convertisseur (24-25-26-27-28-29,figure 2) et les signaux sont mélangés avant d'attaquer le modulateur (21,figure 28.

Simultanément on détecte le signal en sortie des amplificateurs. (A,B,
C,D,E,F,figure 2) et si l'un d'entre eux dépasse un certain seuil,la bascule (217) coupe l'alimentation de l'oscillateur haute fréquence,la polarisation de l'étage de puissance et les convertisseurs tension fréquence.

Ce dispositif permet de réduire la cànsommation de l'émetteur lorsque
les fils d'alimentation des signaux à transme tre sont débranchés.Dans
ce cas en effet,notament en médical,surveillance cardiaque par exemple
lorsque une ou plusieurs électrodes sont débranchées,les fils recueil-
lent un signal à 50 Hertz qui sature l'amplificateur d'entrée et le dis
positif d'entrée coupe alors l'alimentation afin d'économiser les piles
qui alimentent l'émetteur.

L'alimentation de l'emetteur s'effectue à l'aide de piles ou d'ac
cumulateurs rechargeables.

Elle comporte;
a) un régulateur série commuté par une bascule (217,fig 2),
fournissant l'énergie nécessaire aux circuits haute fré
quence.

b) un régulateur série (218 figure 2)qui,à partir de l'ali
mentation (Vp figure 2)constituée par les piles ou autre
fournit la tension fixe qui alimente:
1)1es amplificateurs opérationnels (210 à 215,fig 2 )
2)le convertisseur continu-continu (216,fig 2)
c)Un convertisseur continu-continu destiné à fournir la ten
sion négative des amplificateurs et convertisseurs tension
-fréquence.

L'oscillateur ( 21 figure 2) est piloté par quartz,sa fréquence est modulée à l'aide d'une diode à capacité variable placée en série avec le quartz et sur laquelle est appliquée la modulation.

L'amplicateur de puissance (T2 figure 5) est constitué par un transistor chargé par le primaire d'un transformateur haute fréquence accordé.

La sortie antenne se fait par l'enroulement secondaire du transformateur (T figure 5) et le signal de sortie est relié à la sortie antenne (SA figure 5).

L'antenne est utilisée comme blindage basse fréquence, lorsqu'on veut utiliser l'antenne pour véhiculer également les signaux à transmettre (figure 6),
Le signal à transmettre est appliqué à l'émetteur à l'aide d'un cable à deux fils plus un blindage,les deux fils ( Sî,Eî et E2,S2 figure 5) servent à amener vers l'émetteur les signaux

provenant des capteurs (S1,S2,figure 6),le blindage (SA figure 6) servant d'antenne rayonnante haute fréquence et de blindage basse fréquence. En effet 1' an- tenne (SA figure 6) étant reliée au transformateur de sortie HF (SA figure 5),1'impédance du secondaire du transformateur (S figure 5) est négligeable à 50 hertz ét le blindage du cable,pour le 50 hertz,est donc relié à la masse de l'émetteur.

L'entrée vers-l'amplificateur ( El figure 2) se fait par El et E2 de la figure 6).

A la réception, le signal haute fréquence est reçu par l'antenne (31 figure 3) et amplifié (32figure 3).Sa fréquence est convertie (33-Q figure 3),puis amplifiée (35 et 34 figure 3).Le signal est alors détecté à l'aide d'un discriminateur (36 figure 3) qui restitue le signal composite de modulation. Le signal composite comporte alors un à six signaux basse fréquence comportant chacun une modulation constituant le signal à transmettre.

Ce signal est appliqué à six amplificateurs sélectifs (37-38-39310-311-312 figure 3) destinEs à séparer les signaux basse fréquence.

Chaque signal peut etre utilisé,apres amplification,par un transducteur sonore par exemple, ou retransmis à l'aide d'une ligne téléphonique (sorties 325-326-327-328-329-324 figure 3).Chaque signal est également appliqué à un convertisseur fréquence-tension (313-314-315-316317-318 figure 3),suivi d'un amplificateur continu, (319-320-321-322323-330 figure 3) qui attaque les sorties (19-110-111-112-113-114 de la figure 1).L'alimentation du récepteur est constituée par une alimentation symétrique par rapport à la masse, + et- 10 volts
L'oscillateur de battement (33 figure 3) est controlé par le si

gnal issu du discriminateur, (36 figure 3) de façon à composer les variations de fréquence éventuelles de l'émetteur,dues éventuellement à l'effet de main.

Claims (8)

1) Dispositif transmetteur d'informations caractérisé en ce qu'il com

porte un émetteur et un récepteur relié par voie hertzienne.

2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il peut

transmettre une à six informations simultanées.

3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il

permet de transmettre des informations à bas niveau. (en dessous du

millivolt)

4) Dispositif selon les revendications 1,2 et 3 caractérisé en ce que la

bande passante des signaux s'étend du continu à plusieurs kilohertz.

5) Dispositif selon les revendications 1,2,3 et 4 caractérisé en ce que

l'émetteur est portatif.

6) Dispositif selon les revendications 1,2,3, et 4,5 caractérisé en ce

que le système de modulation rend le signal de sortie indépendant des

variations de fréquence de l'oscillateur haute fréquence de l'émetteur.

7) Dispositif selon l'une quelquonque des revendiaations ci-dessus cara

ctérisé en ce que l'antenne sert de blindage aux cordons de liaison

du signal à transmettre.

8) Dispositif selon l'une quelquonque des revendications ci-dessus carac

térisé en ce que l'émission est coupée si le cordon de liaison signal

est coupé.