FR2544569A1 - Dispositif de couplage par induction entre une ligne electrique de transmission d'informations et une station d'emission et/ou de reception d'informations - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF DE COUPLAGE PAR INDUCTION ENTRE UNE LIGNE ELECTRIQUE DE TRANSMISSION D'INFORMATIONS ET UNE STATION D'EMISSION ETOU DE RECEPTION D'INFORMATIONS. IL COMPREND AU MOINS UN CIRCUIT MAGNETIQUE 33A, 33B ENTOURANT L'UN 30 DES DEUX CONDUCTEURS CONSTITUANT LA LIGNE 15, CHAQUE CIRCUIT COMPORTANT AU MOINS UN ENROULEMENT 35A, 35B BOBINE SUR CE CIRCUIT ET RELIE A LA STATION 56A, 56B DE FACON QUE CELLE-CI PUISSE ENVOYER DES INFORMATIONS DANS LA LIGNE ETOU EN RECEVOIR DE CELLE-CI. LORSQUE LA LIGNE EST UN CABLE COAXIAL, LA TRESSE 31 DE CELUI-CI EST INTERROMPUE SELON UN PARCOURS FERME, CHAQUE CIRCUIT ENTOURE L'AME 30 DU CABLE AU NIVEAU DUDIT PARCOURS ET UN CONDUCTEUR ELECTRIQUE 26 EST PREVU POUR REFERMER L'INTERRUPTION DE LA TRESSE, AUTOUR DES CIRCUITS, ET POURVU D'AU MOINS UN PASSAGE ISOLANT 51A, 51B POUR LA LIAISON AVEC LA STATION. APPLICATION A LA TRANSMISSION D'INFORMATIONS DANS UNE AMBIANCE INDUSTRIELLE.

Description

La présente invention concerne un dispositif de couplage par induction, entre une ligne électrique de transmission d'informations et une station d'émission et/ou de réception d'informations. Elle s'applique notamment au couplage entre les stations d'un réseau local de transmission et le bus permettant l'échange d'informations entre ces stations. Un tel bus comporte une ligne électrique et le couplage entre une station et cette ligne est alors réalisé à l'aide d'un dispositif de couplage.

L'invention s'applique en particulier à la réalisation de réseaux locaux de transmission d'informations dans des ambiances industrielles, par exemple au voisinage de réacteurs nucléaires.

On connaît un dispositif de couplage entre une ligne électrique, constituée par un câble coaxial, et une station d'émission et/ou de réception d'informations. Ce dispositif de couplage, connu sous l'appellation de. "TRANSCEIVER ETHERNET" est, dans l'une de ses variantes, schématiquement représenté sur la figure 1. Il comporte essentiellement un bottier électronique 2 muni d'une prise mâle filetée 3 pourvue d'une fiche centrale 4 pointue, apte à entrer en contact avec l'amie 5 du câble coaxial 6 après avoir perforé l'isolant interne 7 de ce dernier, une fenêtre 8 ayant été préalablement découpée dans 11 isolant externe 9 et le blindage 10 du câble 6 à l'aide d'un outil spécial.Ce câble 6 est par ailleurs emprisonné dans deux demi-coquilles métalliques 11 et 12 que l'on peut serrer l'une contre l'autre à l'aide d'un boulon 13 et dont l'une est pourvue d'une pr-ise femelle 14 dans laquelle est vissée la prise mâle 3, de façon à rendre le bottier 2 et le câble 6 solidaires l'un de l'autre, Des griffes métalliques 14a portées par la face interne de l'une des demi-coquilles percent l'isolant externe 9 et assurent le contact électrique avec le blindage 10.Dans d'autres variantes, le bottier 2 est interposé, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un dispositif de raccordement en T, entre deux tronçons du câble coaxial constituant le bus, ce qui exige de pratiquer une section de ce dernier ; dans tous les cas, les bornes du dispositif de couplage- sont mises en contact direct avec les conducteurs du cabale constituant le bus.

Ce dispositif de couplage présente l'inconvénient de comporter des- circuits électroniques actifs, nécessitant donc une alimentation en courant électrique, et placés en outre au voisinage même du câble coaxial, risquant donc d'entre endommagés lorsque ce câble se trouve dans un environnement sévère du genre de celui que l'on rencontre par exemple au voisinage d'un réacteur nucléaire ou dans une usine de retraitement de combustible nucléaire, les circuits électroniques pouvant alors avoir leur fonctionnement perturbé par des rayonnements électromagnétiques et être dégradés par des radiations ionisantes.

La présente invention a pour but de remédier à l'inconvénient précédent.

Elle a pour objet un dispositif de couplage par induction électromagnétique, entre une ligne électrique de transmission d'informations et une station d'émission et/ou de réception d'informations, la ligne électrique comportant deux conducteurs électriques isolés électriquement l'un de l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un circuit magnétique entourant l'un des deux conducteurs, chaque circuit magnétique comportant au moins un enroulement bobiné sur ce circuit magnéti que et électriquement relié à ladite station, de façon que cette dernière puisse envoyer. des informations dans la ligne électrique et/où recevoir des informations transmises par cette ligne électrique.

Par wstation d'émission et/ou de récep-tion", on entend une station ayant au moins l'une des deux fonctions émission et réception.

Le conducteur à entourer par un circuit magnétique peut être d'un seul tenant, le circuit étant alors en plusieurs morceaux que l'on. assemble autour- dudit conducteur de manière. à reconstituer le circuit. Inversement, un circuit magnétique prévu pour entourer l'un des deux conducteurs peut être d'un seul tenant, le conducteur à entourer étant alors coupé en deux morceaux que l'on relie ensuite de manière à reconstituer ce conducteur et de manière que-celui-ci traverse le circuit.

La ligne'électrique peut consister en une paire de conducteurs électriques isolés électriquement l'un de l'autre et placés côte à côte, cette paire pouvant être entourée d'un blindage dont une partie doit alors être enlevée pour mettre en place le dispositif objet de l'invention, puis reconstituée autour de ce dispositif. La ligne électrique consiste de préférence en un câble coaxial dont une partie du conducteur extérieur doit être enlevée pour mettre en place le dispositif objet de l'invention.

Lorsque la station comporte un émetteur d'informations, qui sont d'ailleurs transmises sous forme de signaux électriques, l'émetteur est électriquement relié, selon l'invention, à un enroulement bobiné sur un circuit magnétique entourant l'un des deux conducteurs de la ligne ; un signal électrique issu de l'émetteur engendre par l'interm6- diaire de l'enroulement un flux magnétique variable en fonction du temps, dans le circuit magnétique, flux dont les variations engendrent à leur tour un signal électrique dans la ligne qui péut ainsi transmettre les informations correspondant à ce signal.Réciproquement, lorsque la station comporte un récepteur d'informations, ce dernier est également relié électriquement, selon l'invention, à un enroulement bobiné sur un circuit magnétique entourant l'un des deux conducteurs de la ligne ; un signal électrique correspondant à une information et propagé par cette ligne, engendre un flux magnétique variable en fonction du temps, dans le circuit magnétique, flux dont les variations engendrent à leur tour un signal électrique dans l'enroulement. Ce signal est alors transmis au récepteur d'informations.

Bien entendu, les enroulements considérés dans l'invention sont des conducteurs électriques qui sont isolés électriquement des circuits magnétiques et des conducteurs de la ligne électrique.

Par rapport au dispositif de couplage mentionné plus haut, le dispositif de couplage objet de l'invention présente l'avantage de ne comporter aucun circuit actif et donc de ne nécessiter aucune alimentation électrique. Tous les. circuits actifs, tels qu'un émetteur ou un récepteur d'informations, peuvent être reportés à distance-de la ligne électrique et reliés au dispositif selon l'invention par l'intermédiaire de câbles coaxiaux qui peuvent être de grande longueur (plusieurs centaines de mètres) sans introduire une détérioration trop importante des signaux électriques (en adaptant, pour ce faire, les câbles-à leur impédance caractéristique).L'invention permet ainsi d'envisager l'utilisation de réseaux locaux de transmission d'informations, mu nis de dispositifs selon l'invention, dans des ambiances industrielles sévères", comme on en trouve par exemple au voisinage des réacteurs nucléaires.

Selon une caractéristique particulière du dispositif objet de l'invention, ce dispositif comporte plusieurs circuits magnétiques et chaque circuit magnétique ainsi que chaque enroulement qui est associé à ce circuit, sont isolés électromagnétiquement des autres circuits magnétiques et des enroulements qui leur sont associés.

Selon une autre caractéristique particulière, la ligne électrique étant un câble coaxial comportant un conducteur électrique intérieur et un conducteur électrique extérieur entourant le conducteur intérieur et électriquement isolé de ce dernier, chaque circuit magnétique entoure le conducteur intérieur, le conducteur extérieur présente au moins une interruption selon un parcours fermé, chaque parcours fermé est associé à au moins un circuit magnétique, ce-dernier entourant ainsi le conducteur intérieur dans une portion de celui-ci située en regard dudit parcours fermé, le dispositif comprend en outre au moins un conducteur électrique de fermeture prévu pour refermer l'interruption du conducteur extérieur tout en entourant chaque circuit magnétique associé à ladite interruption et chaque liaison électrique entre un enroulement, enfermé dans un conducteur de fermeture, et la station, est établie à travers un passage électriquement isolant traversant ledit conducteur de fermeture.

Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, le conducteur intérieur présente une interruption dans ladite portion, ce dispositif comprend en outre au moins un conducteur électrique de connexion prévu pour réta blir la continuité du conducteur intérieur dans ladite portion, et électriquement isolé du conducteur de fermeture correspondant à cette portion.

Dans une réalisation particulière de l'invention, ledit conducteur de fermeture présente la forme d'un bottier, celui-ci comportant deux faces situées en regard l'une de l'autre, le conducteur de connexion associé à ce conducteur de ferme-ture est composé de deux éléments de connexion, ren-dus respectivement solidaires des faces du bottier, convenablement isolés électriquement de celles-ci et électriquement raccordés l'un à l'autre et, les extrémités du câble coaxial, qui résultent de l'interruption des conducteurs intérieur et extérieur, étant pourvues de connecteurs électriques, des connecteurs électriques respectivement complémentaires des précédents sont prévus sur lesdites faces du bottier, lesdits éléments de connexion constituant les âmes respectives desdits connecteurs électriques complémentaires et les corps de ces derniérs étant électriquement reliés auxdites faces.

On réalise ainsi un dispositif selon l'invention "d'une seule pièce n, que l'on interpose entre les deux parties du câble coaxial interrompu.

De préférence, ce dispositif selon l'invent ion comprend en outre, pour chaque circuit magnétique, deux manchons électriquement conducteurs et reliés au bottier, situés à l'intérieur de celuici et prévus pour entourer le conducteur de connexion et pour présenter entre eux un intervalle situé en regard dudit circuit magnétique.

Selon un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, le pourtour du conducteur extérieur est rendu apparent de part et d'autre d'au moins une interruption de ce conducteur extérieur, le conducteur de fermeture correspondant à cette interruption est composé de deux parties raccordables l'une à l'autre et aptes à emprisonner, une fois raccordées, le câble coaxial au niveau de ladite interruption du conducteur extérieur en étant en contact avec le pourtour apparent du conducteur extérieur de part et d'autre de cette interruption et chaque circuit magnétique correspondant au conducteur de fermeture considéré est composé de deux parties respectivement disposées dans les deux parties dudit conducteur de fermeture et aptes à reconstituer ledit circuit magnétique, lorsque les deux parties du conducteur de fermeture sont raccordées.

On évite ainsi d'avoir à interrompre totalement le câble coaxial pour réaliser le couplage entre ce câble et la station d'émission et/ou de réception.

Dans une réalisation particulière de l'invention, les deux parties du conducteur de fer- meture considéré présentent la forme de coquilles raccordables par leurs bords respectifs, chacun de ces bords présentantdeux concavités pratiquées dans la coquille correspondante, à l'opposé l'une de l'autre et de courbure adaptée au pourtour apparent du conducteur extérieur.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, dans chaque coquille, les deux concavités sont munies de bordures destinées à venir au contact du pourtour apparent du conducteur extérieur lorsque les deux coquilles sont raccordées, ces bordures présentant entre elles un intervalle prévu pour être en regard de l'interruption du conducteur extérieur lorsque ces coquilles sont raccordées.

Enfin, dans un mode de réalisation préféré du dispositif objet de l'invention, chaque enroule ment est composé de deux parties ayant le même nombre de spires, bobinées selon des sens inverses l'un de l'autre et montées en parallèle, afin de minimiser l'effet d1auto-inductance inhérent audit enroulement. De préférence, ledit nombre de spires est petit, de manière à réduire encore l'auto-inductance de l'enroulement, et ce nombre n'est pas nécessairement entier mais peut être également fractionnaire.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de couplage connu, et a déjà été décrite,
- la figure 2 est une vue schématique d'un mode de réalisation particulier du dispositif de couplage objet de l'invention, interposable entre les deux parties d'un câble coaxial totalement interrompu et prévu pour le couplage d'un émetteur ou d'un récepteur d'informations avec ce câble coaxial,
- la figure 3 est une vue plus détaillée dtun autre mode de réalisation particulier du dispositif de couplage objet de l'invention, interposable entre les deux parties d'un câble coaxial totalement interrompu et prévu pour le couplage d'un émetteur et d'un récepteur d'informations avec ce câble coaxial,
- la figure 4 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation particulier du dispositif de couplage objet de l'invention, qui est prévu pour le couplage d'un émetteur ou d'un récepteur d'informations avec un câble coaxial et qui évite une interruption totale de ce câble coaxial,
- la figure 5 est une vue schématique en perspective du mode de réalisation particulier représenté sur la figure 4, et
- la figure 6 est une vue schématique d'un montage utilisant l'invention.

Sur la figure 2, on a représenté schématiquement un mode de réalisation particulier du dispositif de couplage objet de l'invention. Ce mode de réalisation particulier est prévu pour le couplage d'un câble coaxial 15 avec une station d'émission ou de réception d'informations 16. Le câble 15 est ferme à ses deux extrémités 17 et 18 sur des impédances d'adaptation 19 et 20. Le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 2 comprend essentiellement un conducteur électrique de fermeture 21 par exemple en cuivre, un conducteur électrique de connexion composé de deux éléments 28a et 28b également en cuivre par exemple, ainsi qu'un circuit magnétique 23 par exemple en ferrite, sur lequel est bobiné un enroulement 24.

Le conducteur de fermeture 21 est un bord tier épousant par exemple la forme d'un cylindre et fermé par deux faces 25a et 25b parallèles entre elles et perpendiculaires à l'axe dudit cylindre.

Ces deux faces 25a et 25b sont par exemple filetées sur leur pourtour et sont vissées sur le boîtier 21 également fileté à cet effet. Le circuit magnétique 23 présente par exemple la forme d'un tore disposé dans le boîtier 21 de telle façon que son axe coin- cide avec celui dudit cylindre. Le circuit 23, muni de l'enroulement 24, est bien entendu placé dans le bottier 21 avant la fermeture de celui-ci par les faces 25a et 25b et maintenu en position par une matière 27 électriquement isolante. Les éléments 28a et 28b du conducteur de connexion consistent par exemple en deux tiges raccordables l'une à l'autre.

Pour ce faire, l'une des tiges est par exemple pourvue d'une fente à une extrémité, de manière que l'autre tige puisse s'insérer dans cette fente. Ces deux tiges 2a et 28b sont respectivement rendues solidaires des deux faces 25a et 25b, perpendiculairement à celles-ci, et de telle façon que, lorsque ces faces sont vissées sur le bottier 21, les tiges 28a et 28b coïncident avec l'axe dudit cylindre et soient raccordées l'une à l'autre en traversant ainsi le tore 23. Ces tiges sont en outre électriquement isolées des faces 25a et 25b et par exemple maintenues en position à l'aide de la matière 27 électriquement isolante. Cette matière est par exemple une résine époxy.Deux manchons métalliques 22a et 22b sont respectivement fixés à l'intérieur du bottier 21 contre les faces métalliques 25a et 25b de façon à admettre comme axe l'axe dudit cylindre et sont prévus pour pouvoir passer dans le tore et pour présenter entre eux un faible intervalle en regard dudit tore lorsque les faces 25a et 25b sont vissées sur le bottier 21. Pour une meilleure compréhension de la figure 2, les tiges y sont représentées séparées et les manchons y sont représentés éloignés.

Le cable coaxial 15 se- compose, de façon connue dans l'état de la technique, d'un conducteur électrique intérieur 30, encore appelé "âme", et d'un conducteur électrique extérieur 31, encore appelé "tresse" ou "blindage", entourant le conducteur intérieur 30 et électriquement isolé de ce dernier.

Pour utiliser le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 2, le câble coaxial 15 est coupé en deux parties. En d'autres termes, les conducteurs intérieur 30 et extérieur 31 sont totalement interrompus. Les extrémités respectives 32a et 32b du câble coaxial 15, résultant de la coupure de celui-ci, sont respectivement munies de connecteurs électriques 34a et 34b. Des connecteurs électriques 36a et 36b respectivement complémentaires des connecteurs 34a et 34b sont respectivement disposés sur les faces 25a et 25b de la bote 21.

Les connecteurs 34a et 34b et les connecteurs coaplémentaires 36a et 36b, encore appelés "prises coaxiales" et connus dans l'état de latechnique, sont par exemple du genre de ceux qui sont représentés sur la figure 3 et qui seront décrits par la suite. Le connecteur 34a (respectivement 34b) et le connecteur complémentaire 36a (respectivement 36b) sont prévus pour être reliés l'un à l'autre de telle manière que les conducteurs intérieur 30 et extérieur 31 de la partie correspondante du câble coaxial 15 se retrouvent ainsi respectivement reliés électriquement à la tige 28a ou 28b correspondante et à la botte 31. Plufl précisément, les tiges 28a et 28b sont fixées aux âmes desdits connecteurs complémentaires 36a et 36b, les corps de ceux-ci étant bien entendu électriquement à isolées desdites âmes et reliés aux faces 25a et 25b Pour mettre en place le dispositif selon l'invention représenté sur la figure 2, on relie donc respectivement les connecteurs 34a et 34b aux connecteurs complémentaires 36a et 36b comme on vient de l'expliquer. Le conducteur intérieur 30 est ainsi reconstitué. Un blindage autour de ce conducteur intérieur 30 se trouve également reconstitué, blindage qui entoure aussi le circuit magnétique 23.
De préférence, l'enroulement 24 comporte deux parties 38 et 39 constituées de conducteurs électriques gainés, bobinées selon des sens inverses l'un de l'autre sur le circuit magnétique 23, com portant chacune le même nombre de spires, par exemple 2,5 spires, et "attaquées" en parallèle.On minimise ainsi l'auto-inductance de l'enroulement 24, ce qui, combiné à l'emploi d'un nombre réduit de spires, conduit à un temps de montée des impulsions électriques induites (correspondant aux informations à transmettre) compatible avec un grand débit d'informations.

La station 16 est reliée au dispositif de couplage selon l'invention, représenté sur la figure 2, par l'intermédiaire d'un râble coaxial de liaison 40 adapté sur son impédance caractéristique et pourvu, à son extrémité destinée à la liaison avec le dispositif de couplage, d'un connecteur 40a du genre du connecteur 32a ou 32b. Un passage électriquement isolant 41 est pratiqué à travers le boîtier 21. Un connecteur 40b complémentaire du connecteur 40a et relié à celui-ci est monté sur ce passage isolant 41. Ce connecteur complémentaire 40b est ainsi électriquement isolé du bottier 21 afin de respecter l'isolement galvanique entre la masse de la station 16 et la masse du câble coaxial 15.

Les extrémités respectives des parties 38 et 39 de l'enroulement 24, extrémités à partir desquelles est commencé le bobinage desdites parties 38 et 39, forment ce qu'on peut appeler "une première extrémité de 11 enroulement 24" et sont reliées à l'âme du connecteur complémentaire 40b et donc à lâme du câble coaxial de liaison 40 (par l'intermédiaire de l'âme du connecteur 40a). Les autres extrémités respectives des parties 38et 39 forment ce qu'on peut appeler "une seconde extrémité de l'enroulement 24" et sont reliées au corps du connecteur complémentaire 40b et donc à la tresse du câble coaxial de liaison 40 (par l'intermédiaire du corps du connecteur 40a).

L'enroulement 24 pourrait bien entendu être constitué par un simple conducteur électrique gainé, bobiné sur le circuit magnétique 23 et dont une extrémité serait reliée à l'âme du connecteur complémentaire 40b (et donc à l'âme du cable coaxial de liaison 40) tandis que l'autre extrémité serait reliée au corps du connecteur complémentaire 40b (et donc à la tresse du. câble coaxial de liaison 40).

Mais un tel enroulement présenterait une auto--inductance importante, ce qui conduirait à un temps de montée important pour les impulsions électriques correspondant aux informations que l'on souhaite transmettre et donc à un débit trop faible de ces informations.

Le mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, représenté sur la figure 2, permet le couplage d'une station d'émission ou de réception d'informations 16 au câble coaxial 15. Ce câble pourrait être couplé à une station d'émission et de réception d'informations à l'aide de deux dispositifs conformes à celui qui a été décrit en se référant à la figure 2 et respectivement associés à l'émetteur et au récepteur de la station.

Le couplage du cable à une telle station peut etre plus simplement effectué à l'aide d'un autre mode de réalisation particulier de l'invention, schématiquement représenté sur la figure 3. Ce mode de réalisation particulier comprend essentiellement un conducteur électrique de fermeture 26, par exemple en cuivre, un conducteur électrique de connexion composé de deux éléments de connexion 29a et 29b raccordables, également en cuivre par exemple, et deux circuits magnétiques 33a et 33b, par exemple en ferrite, respectivement pourvus d'enroulements 35a et 35b.

Le conducteur de fermeture 26 est constitué par un bottier creux, de forme par exemple parallélépipédique, comportant deux faces opposées amovibles 37a et 37b qui sont respectivement percées de deux trous coaxiaux. Le bottier 26 comporte en outre en son intérieur, une paroi 42 électriquement conductrice, par exemple en cuivre, parallèle aux deux faces 37a et 37b et disposée de manière à délimiter respectivement avec ces faces 37a et 37b, deux zones ayant sensiblement le même volume. La paroi 42 est traversée par un manchon métallique 43 coaxial auxdits trous pratiqués dans les faces 37a et 37b.

Deux autres manchons métalliques 44a et 44b sont respectivement fixés à l'intérieur du bottier 26, contre les faces 37a et 37b et de façon à border lesdits trous et à ainsi être coaxiaux au manchon 43.

Les deux circuits magnétiques 33a et 33b sont respectivement contenus dans lesdites zones.

Ils épousent par exemple la forme de tores disposés de telle façon que leurs axes coïncident avec ceux des manchons 43, 44a et 44b et qu'ils se trouvent respectivement en regard des fentes 45a et 45b. Ces tores sont maintenus en position par une matière 27 électriquement isolante telle qu'une résine époxy.

Le câble coaxial 15 est, comme précédemment, fermé à ses deux extrémités sur des impédances d'adaptation non représentées et coupé en deux parties dont on voit les extrémités 32a et 32b sur la figure 3. Ces extrémités 32a et 32b sont respectivement munies de connecteurs électriques 34a et 34b commercialement disponibles. Bien entendu, l'âme et la tresse de chaque partie du câble coaxial 15 sont respectivement reliées électriquement à l'âme et au corps du connecteur associé 34a ou 34b. Des connec teurs 36a et 36b complémentaires des précédents sont respectivement montés sur les faces 37a et 37b du boîtier 26.Les connecteurs 34a, 34b, 36a, 36b sont par exemple du type dit "à batonnette". Les connecteurs 34a et 34b sont par exemple du type femelle et les connecteurs complémentaires 36a et 36b sont alors du type mâle. Chaque connecteur complémentaire 36a ou 36b comprend de façon connue, un corps 46a ou 46b et une âme destinée à constituer ledit élément de connexion 29a ou 29b et séparée du corps 46a ou 46b par un isolant électrique 47a ou 47b.

Les connecteurs complémentaires 36a et 36b sont respectivement montés sur les faces 37a et 37b du bottier 26 de façon que les corps 46a et 46b soient respectivement en contact avec lesdites faces 37a et 37b et que les âmes 29a et 29b soient respectivement disposées suivant l'axe commun aux manchons 43, 44a et 44b. Les âmes 29a et 29b se prolongent vers l'intérieur du bottier 21 de sorte qu'elles peuvent être raccordées par une tige creuse metalli- que 48, emmanchée d'un côté sur l'âme 29a et de l'autre sur l'âme 29b.

Une autre face 49 du bottier 26 est recouverte d'une plaque 50 électriquement isolante par exemple en matière plastique. Deux trous 51a et 51b sont pratiqués à la fois dans ladite autre face 49 et dans la plaque isolante 50 de façon à déboucher respectivement dans les zones contenant respectivement les circuits magnétiques 33a et 33b. Ces trous 51a et 51b constituent ainsi des passages isolants.

En outre, les longueurs respectives des manchons 43, 44a et 44b sont telles qu'il existe des intervalles ou fentes 45a et 45b entre le manchon 43 et les autres manchons 44a et 44b respectivement.

Ces fentes permettent d'obtenir la discontinuité électrique du conducteur extérieur du coaxial ainsi reconstitué entre les corps 46a et 46b des connecteurs 36a et 36b par les manchons 44a, 43 et 44b, permettant de respecter la géométrie définissant l'impédance caractéristique du câble coaxial 15 une fois celui-ci mis en place.

Le dispositif selon l'invention, représenté sur la figure 3, permet le couplage du câble coaxial 15 à une station d'émission et de réception d'informations, composée d'un émetteur d'informations 56a et d'un récepteur d'informations 56b. Le couplage entre le câble coaxial 15 et l'émetteur 56a est assuré par un câble coaxial de liaison 57a adapté sur son impédance caractéristique. Le couplage entre le câble coaxial 15 et le récepteur 56b est assuré par un autre câble coaxial de liaison 57b également adapté sur son impédance caractéristique.

Les extrémités respectives des cabales coaxiaux de liaison 57a et 57b, prévues pour être connectées au dispositif de l'invention, comportent respectivement des connecteurs 52a et 52b par exemple du genre des connecteurs 34a et 34b. Des connecteurs 53a et 53b respectivement complémentaires des connecteurs 52a et 52b sont montés sur la plaque isolante 50, de façon à se trouver respectivement en regard des passages isolants 51a et 51b.

Les enroulements 35a et 35b sont constitués et bobinés de la même façon que l'enroulement 24 en deux parties 38 et 39 représenté sur la figure 2 et décrit plus haut. Ces enroulements 35a et 35b sont donc respectivement reliés, par leur première extrémité, aux âmes respectives des connecteurs complémentaires 53a et 53b (et donc aux âmes respectives des câbles coaxiaux de liaison 57a et 57b), et par leur seconde extrémité, aux corps respectifs des connecteurs complémentaires 53a et 53b (et donc aux tresses respectives des câbles coaxiaux de liaison 57a et 57b).

Le montage du disposit-if selon l'invention représenté sur la figure 3 est le suivant : les faces 37a et 37b du bottier 26 étant ôtées, les circuits magnétiques 33a et 33b munis de leurs enroulements respectifs 35a et 35b sont mis en place dans leurs zones respectives. La plaque-isolante 50 est fixée sur la face 49 du bottier 26 par exemple à l'aide de vis 54. Les connecteurs- complémentaires 53a et 53b sont fixés, par exemple à l'aide de vis 50a, sur la plaque 50 après avoir été respectivement reliés convenablement aux enroulements 35a et 35b.

Les circuits magnétiques 33a et 33b sont alors immobilisés dans la position voulue par la résine époxy 27. Les plaques 37a et 37b sont mises en place et maintenues en position par des vis 55a et 55b. La tige creuse 48 est emmanchée sur 1'âme 29a du connecteur complémentaire 36a et ce dernier est mis en place sur la face 37a et maintenu en position par une vis 58a. Le connecteur complémentaire 36b est mis en place sur la face 37b, de façon que 9'âme 29b dudit connecteur complémentaire soit emmanchée dans la tige creuse 48, puis maintenu en position sur la face 37b par une vis 58b.On peut alors relier les connecteurs 34a et 34b respectivement aux conne teurs complémentaires 36a et 36b. L'âme du câble coaxial 15 est alors reconstituée par les éléments de connexion 29a et 29b (âmes des connecteurs complémentaires 36a et 36b) reliés par la tige creuse 48 et la tresse dudit câble coaxial 15 est reconstituée par le bottier 26.

Pour des raisons de sécurité de manipulation, le boîtier 26 peut être enrobé dans une résine électriquement isolante (non représentée).

La distance entre la station et le câble coaxial 15 peut être importante. L'adaptation des câbles de liaison 57a et 57b est faite au niveau de l'enroulement 35a en ce qui concerne l'émission et au -niveau du récepteur 56b en ce qui concerne la réception.

Sur les figures 4 et 5, on a représenté schématiquement un autre mode de réalisation particulier du dispositif de couplage objet de l'invention, permettant d'éviter une interruption du câble coaxial 15. On rappelle que le câble coaxial 15 comprend, de façon connue, le conducteur intérieur 30, le conducteur extérieur 31, un isolant électrique 43a séparant ces derniers et une gaine électriquement isolante 44c entourant le conducteur extérieur 31.

Le câble coaxial 15, demeurant donc d'un seul tenant, est modifié de la façon suivante : le conducteur extérieur 31 (figure 4) est interrompu selon un parcours fermé. Il en est bien entendu de même en ce qui concerne la gaine électriquement isolante 44c qui entoure le conducteur extérieur 31.

Cette gaine 44c est en outre ôtée de part et d'autre de l'interruption du conducteur extérieur 31 dont le pourtour est ainsi rendu apparent des deux catés 59a et 59b de son interruption.

Le dispositif selon l'invention représenté sur les figures 4 et 5 comprend essentiellement - un conducteur de fermeture constitué de deux co
quilles 60 et 61 électriquement conductrices, par
exemple en cuivre, raccordables par leurs bords
respectifs 62 et 63 (figure 5) et aptes à empri
sonner, une fois raccordées, le câble coaxial 15
(figure 4) au niveau de l'interruption du conduc
teur extérieur 31, en étant en contact avec le
pourtour apparent de ce dernier des deux côtés 59a
et 59b, et - un circuit magnétique par exemple torique pourvu
d'un enroulement 24a (figure 5) et composé de deux
demi-tores magnétiques 64 et 65, par exemple en
ferrite, maintenus respectivement en position
dans les coquilles 60 et 61 à l'aide d'une matière
électriquement isolante 27 telle qu'une résine
époxy, de manière à reconstituer, lorsque les co
quilles 60 et 61 sont raccordées, ledit circuit
magnétique autour de la portion 66 (figure 4) du
conducteur intérieur qui "apparaît", du -fait de
l'interruption du conducteur extérieur 31, cette
portion 66 demeurant néanmoins entourée par l'iso
lant 43a qui sépare les conducteurs intérieur 30
et extérieur 31.

On voit sur la figure 5 que le bord 62 {respectivement 63) présente deux concavités 67a et 67b (respectivement 68a et 68b), ayant des courbures adaptées audit pourtour apparent du conducteur extérieur 31, pratiquées dans la coquille 60 (respectivement 61), à l'opposé l'une de l'autre. Ces concavités 67a et 67b (respectivement 68a et 68b) sont respectivement munies de bordures 69a et 69b (respectivement 70a et 70b) destinées à venir au contact du pourtour apparent du conducteur extérieur 31 (figure 4), respectivement du côté 59a et du caté 59b, lorsque les coquilles 60 et 61 (figure 5) sont raccordées, ces bordures présentant entre elles un intervalle prévu pour être en regard de l'interruption du conducteur extérieur 31 lorsque les coquilles 60 et 61 sont raccordées.

Ces coquilles 60 et 61 sont pourvues de moyens d'accrochage par exemple constitués de deux ensembles de clips plats 71 fixés au bord de 1' une des coquilles, par exemple la coquille référencée 61, à l'opposé l'un de l'autre par rapport aux con cavités 68a et 68b de cette coquille 61. Ces clips 71 viennent coiffer l'autre coquille 60 lorsque cette dernière est raccordée à la coquille 61 et sont fixés à cette autre coquille 60, par exemple à l'aide de vis non représentées, prévues pour traverser des trous 72 pratiqués en correspondance dans l'autre coquille 60 et dans certains des clips 71.

L'enroulement 24a est constitué en deuxparties 38a et 39a et bobiné de la même manière que l'enroulement 24 représenté sur la figure 2 et décrit plus haut. Cet enroulement 24a (figure 5) est relié à une station d'émission ou de réception d'informations non représentée, à l'aide d'un câble coaxial de liaison non représenté, adapté sur son impédance caractéristique, et à travers un passage isolant 73 traversant l'une des coquilles, par exemple celle qui est référencée 60, comme on l'a expliqué dans la description de la figure 2, à propos de la station 16, desdites parties 38 et 39 de l'enroulement 24, du câble coaxial de liaison 40 et du passage isolant 41. Plus précisément, le câble de liaison non représenté comporte un connecteur électrique mobile, et un connecteur électrique 73a complémentaire du précédent et homologue du connecteur 40b de la figure 2 est monté sur le passage isolant 73. L'azyme 73b du connecteur 73a est reliée à la première ex trémité de l'enroulement 24a et le corps 73c du connecteur 73a est relié à la seconde extrémité de l'enroulement 24a.

Dans le cas présent, les deux parties 38a et 39a de l'enroulement 24a sont toutes deux bobinées sur le demi-tore 64. Elles pourraient être respectivement bobinées sur les demi-tores 64 et 65 mais cela nécessiterait des branchements électriques plus compliqués, ou l'adjonction d'un autre passage isolant à l'autre coquille 61.

Pour réaliser le couplage du câble coaxial 15 à une station d'émission et de réception, on peut utiliser deux dispositifs du genre de celui qui est représenté sur la figure 5. Bien entendu, on pourrait aussi regrouper ces deux- dispositifs en un dispositif unique comportant deux coquilles dans chacune desquelles seraient disposés deux demi-tores parallèles munis d'enroulements et séparés par une cloison supportant un manchon métallique non représenté, coaxial aux tores formés par la réunion des demi-tores, définissant avec des bordures dont seraient pourvues les coquilles, deux fentes périphériques permettant d'obtenir la discontinuité électrique du conducteur extérieur ainsi reconstitué. I1 faudrait alors prévoir, sur le câble coaxial 15, deux interruptions du conducteur extérieur 31, situées à une distance déterminée l'une de l'autre.

Bien entendu1 en utilisant deux dispositifs du genre de ceux qui sont représentés sur les figures 3 et 5, montés sur le câble coaxial 15, on peut effectuer une détection de collision des données transmises par ce cabale.

Dans la présente invention, les circuits magnétiques considérés peuvent être fermés ou con porter un ou plusieurs entrefers. Notamment dans le cas du dispositif selon l'inventionr représenté sur la figure 5, le circuit magnétique résultant du raccordement des deux demi-tores 64 et 65 peut présenter un entrefer. On peut néanmoins réduire l'importance de l'entrefer en rectifiant les extrémités libres des demi-tores 64, 65 et des bords 62, 63 ainsi que la matière 27 intercalaire, après avoir mis en place chaque demi-tore dans sa coquille respective.

Pour limiter l'entrefer, on peut également maintenir en position le demi-tore magnétique 61 dans la co quille 60 non pas à l'aide d'une résine époxy, mais à l'aide d'une lame-ressort 65a apte à presser les demi-tores 64 et 65 l'un contre l'autre lorsque, les coquilles 60 et 61 sont raccordées l'une à l'autre.

En outre, les circuits magnétiques sont avantageusement choisis de manière à avoir une perméabilité élevée pour les basses fréquences.

Sur la figure 6, on a représenté schématiquement et à titre d'exemple, un montage comprenant un câble coaxial 15 fermé à ses deux extrémités sur des charges d'adaptation 74 et 75 de 50Jt chacune.

Deux dispositifs 76 et 77 selon l'invention, par exemple du genre de celui qui est représenté sur la figure 2 ou sur la figure 4, sont mis en place sur le câble coaxial 15. Ils comportent chacun un enroulement de deux fois 2,5 spires bobinées comme on l'a expliqué plus haut et galvaniquement isolées du câble coaxial. Le dispositif 76 est relié à un générateur d'impulsions 78, par l'intermédiaire d'un câble coaxial de liaison 79 adapté sur son impédance caractéristique 79a au niveau de l'enroulement faisant partie du dispositif 76. L'autre dispositif 77 est relié, par un câble coaxial de liaison 80, à une charge d'adaptation 81 de 50R, prévue pour la réception des signaux émis par le générateur. A l'aide du générateur 78, on envoie des impulsions de 5V, d'une largeur de 50 ns, avec une fréquence de récurrence de 10 MHz, dans le câble coaxial 79.Les impulsions reçues sur la charge d'adaptation 81 ont une amplitude de 200 mV et une largeur de 50 ns. Le rapport entre le signal reçu et le signal émis est égal à 1/25 dans l'expérience décrite.

La description des figures 1 à 6 a eté faite en considérant une ligne électrique constituée par un câble coaxial. Bien entendu, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant, au lieu d'un câble coaxial, une paire de conducteurs électriques isolés électriquement l'un de l'autre et placés côte à côte. L'homme de l'art pourrait adapter les exemples de-réalisation précédemaent décrits à une telle paire de conducteurs. Lorsque cette paire est entourée d'un blindage, une partie de celuici est enlevée pour la mise en place du dispositif selon l'invention, puis reconstituée autour de ce dernier.

En plus des avantages déjà exposés dans la description qui précède, le dispositif objet de l'invention présente les avantages suivants : il s'agit d'un système simple et robuste, apte à supporter les contraintes imposées par un milieu industriel, d'une excellente immunité vis-à-vis des perturbations électriques et donc d'une bonne compatibilité électromagnétique avec un milieu industriel

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de couplage par induction électromagnétique, entre une ligne électrique (15) de transmission d'informations et une station (16, 56a, 56b) d'émission et/ou de réception d'informations, la ligne électrique (15) comportant deux conducteurs électriques (30, 31) isolés électriquement l'un de l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un circuit magnétique (23 ou 33a ou 33b ou 64, 65) entourant l'un (30) des deux conducteurs (30, 31), chaque circuit magnétique (23 ou 33a ou 33b ou 64, 65) comportant au moins un enroulement t24, 24a, 35a, 35b) bobiné sur ce circuit magnétique et électriquement relié à ladite station (16, 56a, 56b), de façon que cette dernière puisse envoyer des informations dans la ligne électrique (i5) et/ou recevoir des informations transmises par cette ligne électrique (15).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs circuits magnétiques (33a, 33b) et en ce que chaque circuit magnétique ainsi que chaque enroulement (35a, 35b) qui est associé à ce circuit, sont isolés électromagnétiquement des autres circuits magnétiques et des enroulements qui leur sont associés.

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, la ligne électrique étant un câble coaxial (15) comportant un conducteur électrique intérieur (30) et un conducteur électrique extérieur (31) entourant le conducteur intérieur (30) et électriquement isolé de ce dernier, chaque circuit magnétique (23 ou 33a ou 33b ou 64, 65) entoure le conducteur intérieur (30), en ce que le conducteur extérieur (31) présente au moins une interruption selon un parcours fermé, en ce que chaque parcours fermé est associé à au moins un circuit magnétique, ce dernier entourant ainsi le conducteur intérieur (30) dans une portion (66) de celui-ci située en regard dudit parcours fermé, en ce que le dispositif comprend-en outre au moins un conducteur électrique de fermeture (21 ou 26 ou 60, 61) prévu pour refermer l'interruption du conducteur extérieur (31) tout en entourant chaque circuit magnétique (23 ou 33a ou 33b- ou 64, 65) associé à ladite interruption et en ce que chaque liaison électrique entre un enroulement (24, 24a, 35a, 35b) enfermé dans un conducteur de fermeture (21 ou 26 ou 60, 61), et la station (16, 56a, 56b), est établie à travers un passage électriquement isolant (41, 51a, 51b, 73) traversant ledit conducteur de fermeture.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le conducteur intérieur (30) présente une interruption dans ladite portion, en ce que ce dispositif comprend en outre au moins un conducteur électrique de connexion (28a, 28b ou 29a, 29b) prévu pour rétablir la continuité du conducteur intérieur (30) dans ladite portion, et électriquement isolé du conducteur de fermeture (21, 26) correspondant à cette portion.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé @n en ce que ledit conducteur de fermeture (21, 26) présente la forme d'un bottier, celui-ci comportant deux faces (25a, 25b ou 37a, 37b) situées en regard l'une de l'autre, en ce que le conducteur de connexion associé à ce conducteur de fermeture est composé de deux éléments de connexion (28a, 28b ou 29a, 29b) rendus respectivement solidaires des faces (25a, 25b ou 37a, 37b) du bottier, convenablement isolés électriquement de celles-ci et électriquement raccordés l'un à l'autre et en ce que, les extrémités (32a, 32b) du câble coaxial (15), qui résultent de l'interruption des conducteurs intérieur (30) et extérieur (31), étant pourvues de connecteurs électriques (34a, 34b), des connecteurs électriques (36a, 36b) respectivement complémentaires des précédents sont prévus sur lesdites faces (25a, 25b ou 37a, 37b) du bottier, lesdits éléments de connexion constituant les âmes respectives desdits connecteurs électriques complémentaires et les corps (46a, 46b) de ces derniers étant électriquement reliés auxdites faces.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, pour chaque circuit magnétique, deux manchons (22a, 22b ou 43, 44a ou 43, 44b) électriquement conducteurs et relies au boîtier (21 ou 26), situés à l'intérieur de celui-ci et prévus pour entourer le conducteur de connexion et pour présenter entre eux un intervalle situé en regard dudit circuit magnétique.

7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pourtour du conducteur extérieur (31) est rendu apparent de part et d'autre d'au moins une interruption de ce conducteur extérieur (31), en ce que le conducteur de fermeture correspondant à cette interruption est composé de deux parties (60, 61) raccordables l'une à l'autre et aptes à emprisonner, une fois raccordées, le câble coaxial (15) au niveau de ladite interruption du conducteur extérieur (31) en étant en contact avec le pourtour apparent du conducteur extérieur de part et d'autre de cette interruption et en ce que chaque circuit magnétique correspondant au conducteur de fermeture considéré est composé de deux parties (64, 65) respectivement disposées dans les deux parties (60, 61) dudit conducteur de fermeture et aptes à reconstituer ledit circuit magnétique, lorsque les deux parties (60, 61) du conducteur de fermeture sont raccordées.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux parties (60, 61) du conducteur de fermeture considéré présentent la forme de coquilles raccordables par leurs bords respectifs (62, 63), chacun de ces bords présentant deux concavités (67a, 67b ou 68a, 68b) pratiquées dans la coquille (60 ou 61) correspondante, à l'opposé l'une de l'autre et de courbure adaptée au pourtour appa- rent du conducteur extérieur (31).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que dans chaque coquille (60 ou 61), les deux concavités (67a, 67b ou 68a, 68b) sont munies de bordures (69a, 69b ou 70a, 70b) destinées à venir au contact du pourtour apparent du conducteur extérieur (31) lorsque les deux coquilles (60, 61) sont raccordées, ces bordures présentant entre elles un intervalle prévu pour être en regard de l'interruption du conducteur extérieur (31) lorsque ces coquilles (60, 61) sont raccordées.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que chaque enroulement (24, 24a, 35a, 35b) est composé de deux parties (38, 39 ou 38a, 39a) ayant le même nombre dq spires, bobinées selon des sens inverses l'un de l'autre et montées en parallèle, afin de minimiser l'effet d'auto-inductance inhérent audit enroule- ment.