FR2549985A1 - Circuit de memorisation, notamment pour l'aide au pilotage d'aeronefs - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE L'INSTALLATION DE TRANSDUCTEURS TELS QUE DES ACCELEROMETRES DANS UN SYSTEME ETENDU. CHACUN DE PLUSIEURS TRANSDUCTEURS 24, 26, 32, 34, 40, 42, 44, 46, 56, 58, 60, 62 EST RELIE PHYSIQUEMENT A UN CIRCUIT DE MEMOIRE SITUE DANS UN ORDINATEUR 22 ET DESTINE A CONTENIR DES DONNEES REFLETANT LES CARACTERISTIQUES DE FONCTIONNEMENT DE CE TRANSDUCTEUR PARTICULIER. LES DONNEES ENREGISTREES DANS LA MEMOIRE PEUVENT SE PRESENTER SOUS LA FORME DE COEFFICIENTS D'EQUATIONS POLYNOMIALES DECRIVANT LE FONCTIONNEMENT DU TRANSDUCTEUR EN FONCTION D'UNE VARIABLE TELLE QUE LA TEMPERATURE. DES MOYENS SONT PREVUS POUR TRANSMETTRE AU SYSTEME CES DONNEES AVEC LES SIGNAUX DE SORTIE DES TRANSDUCTEURS. DOMAINE D'APPLICATION: SYSTEMES DE DOSAGE ET D'EQUILIBRAGE D'AERONEFS.
Description
L'invention a trait au domaine des circuits de transmission de données de
transducteurs, et elle concerne plus particulièrement des circuits destinés
à fournir une indication de caractéristiques de fonction5 nement de transducteurs.
Dans certains systèmes de l'art antérieur qui reçoivent des informations de transducteurs, tels que le système de pesage et d'équilibrage d'aéronefs décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 312 042, le fonctionnement des transducteurs est modélisé sur la température Etant donné que chaque transducteur individuel présente une réponse légèrement différente en température, il est nécessaire, pour optimiser la précision des signaux reçus du transducteur, 15 de procéder à une compensation de température pour chaque signal de sortie de transducteur Ceci est généralement effectué par l'utilisation d'un polynôme du quatrième ordre Avant que le transducteur soit mis en place, son fonctionnement est essayé sur une plage 20 de températures et, au moyen de techniques d'ajustement sur courbe, les coefficients d'un polynôme d'un quatrième
ordre, décrivant sa réaction en fonction de la température, sont déterminés.
Dans les systèmes de l'art antérieur, le 25 processus normal consiste à introduire les coefficients polynomiaux dans la mémoire de l'ordinateur du système, habituellement au moment de la mise en place des transducteurs dans le système Cependant, ce processus présente un certain nombre d'inconvénients parmi lesquels la 30 nécessité de modifier les coefficients placés dans la mémoire de l'ordinateur à chaque fois qu'un transducteur est remplacé De plus, étant donné que, dans de nombreux cas, il est nécessaire d'introduire les données
manuellement, des erreurs peuvent être dues à l'introduc35 tion des coefficients en mémoire.
L'invention a donc pour objet d'offrir un circuit de mémorisation destiné à être associé à un
transducteur pour enregistrer des données représentant les caractéristiques de fonctionnement du transducteur.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans la présence d'une diode électroluminescente, sur le 5 transducteur, qui réagit à un signal de défaut provenant d'un ordinateur de commande du système, afin-de donner
une indication visuelle d'un transducteur défectueux.
L'invention a également pour objet un circuit de mémorisation destiné à être utilisé avec un transduc10 teur connecté fonctionnellement à un système central, le transducteur étant conçu pour transmettre au système central un signal de sortie représentant une quantité physique mesurée par ce transducteur, le circuit de mémorisation comprenant un mécanisme destiné à lier 15 le circuit de mémorisation au transducteur, une mémoire destinée à l'enregistrement de données représentant des caractéristiques de fonctionnement du transducteur, un circuit destiné à accéder à des éléments prédéterminés
des données provenant de la mémoire, et un circuit 20 destiné à transmettre ces données au système central.
La mémoire peut également comprendre des données identifiant le transducteur, par exemple le numéro de pièce ou les numéros de séries, ainsi qu'un total de contrôle destiné à aider à vérifier la transmission précise 25 des données de la mémoire vers le système central.
L'invention a également pour objet un système de pesage et d'équilibrage d'aéronefs, comportant plusieurs transducteurs fixés au train d'atterrissage et connectés à un ordinateur central, chaque transducteur 30 étant associé à un circuit de mémorisation qui comprend un mécanisme destiné à lier le circuit de mémorisation au transducteur, une mémoire morte contenant des données de fonctionnement en relation avec la température du transducteur, un circuit d'accès pour la sélection 35 d'éléments prédéterminés des données, et un circuit de transmission des données choisies à l'ordinateur central Le circuit de mémorisation peut également comprendre des moyens destinés à transmettre des données de température du transducteur au système central en
même temps que les données de fonctionnement.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés a titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en plan des trains d'atterrissage d'un aéronef équipé d'un système de pesage et d'équilibrage installé; la figure 2 est une coupe partielle et une vue schématique d'un transducteur accéléromètre asservi; la figure 3 est un schéma simplifié d'un accéléromètre connecté à une mémoire de transducteur; 15 et la figure 4 est un schéma simplifié de
la mémoire de transducteur de la figure 3.
La figure 1 représente un milieu d'application de l'invention illustré sous la forme d'un système 20 de pesage et d'équilibrage d'aéronef Comme représenté sur la figure 1, le système de pesage et d'équilibrage est installé sur deux trains d'atterrissage principaux indiqués globalement en 10 et 12 et un train d'atterrissage avant 14 Une indication du poids de l'aéronef 25 est obtenue par mesure des flexions des longerons 16
et 18 des bogies des trains principaux et de l'essieu 20 du train avant, à l'aide d'accéléromètres Une description détaillée du procédé permettant de déterminer
le poids et l'équilibrage d'un aéronef à l'aide d'accélé30 romètres est donnée dans le brevet N 4 312 042 précité.
A la différence du dispositif à canal unique décrit dans le brevet précité, le système montré sur la figure 1 est un système à deux canaux Ceci signifie que deux accéléromètres sont placés en chaque point pour fournir 35 une information redondante à un ordinateur 22 de calcul de poids et d'équilibrage Par exemple, deux accéléromètres 24 et 26 sont placés sur la partie gauche du longeron 16 de bogie et sont reliés à l'ordinateur 22 par des lignes 28 et 30, respectivement Des accéléromètres redondants doubles 3 Z et 34, reliés par des lignes 36 et 38 à l'ordinateur 22, sont placés sur 5 l'autre extrémité du longeron 16 D'une façon similaire, des accéléromètres 40, 42, 44 et 46 mesurent la flexion du longeron 18 de bogie et fournissent des signaux d'inclinaison à l'ordinateur 22 par des lignes 48, 50, 52 et 54 La flexion de l'essieu 20 des roues avant 10 est mesurée par quatre accéléromêtres 56, 58, 60 et 62 qui transmettent des signaux d'inclinaison par des lignes 65, 66, 68 et 70 à l'ordinateur 22 Il convient de noter que, bien que sur la figure 1, les signaux soient représentés comme étant transmis à l'ordinateur 15 22 à partir des accéléromètres au moyen d'une ligne, on utilise habituellement un certain nombre d'autres lignes associées à chaque accéléromètre pour transmettre d'autres signaux tels que les signaux de température et d'essais automatiques, ainsi que les tensions d'ali20 mentation en énergie Ces lignes supplémentaires seront
décrites en regard de la figure 3.
La figure 2 représente un accéléromètre à pendule asservi 71 qui sert de transducteur dans le système de pesage et d'équilibrage et qui correspond 25 aux accéléromètres indiqués sur la figure 1 Une masselotte 70 à suspension pendulaire se déplace par rapport à l'axe sensible 74, autour d'une articulation flexible 76 Deux bobines 75 et 80 interagissent avec des champs magnétiques produits par des aimants 82 et 84 pour 30 appliquer à la masselotte 70 une force qui s'oppose aux variations de capacité de deux condensateurs capteurs 86 et 88,ces variations étant mesurées par un amplificateur 90 Ce dernier faitpasser dans les bobines 78 et 80 un courant de restauration qui est converti en une 35 tension de sortie par une résistance 92 La structure fondamentale de ce type d'accéléromètre est décrite
dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 702 073.
La figure 3 est un schéma simplifié d'ensemble
de la forme préférée de réalisation de l'invention.
L'accéléromètre de la figure 2 est indiqué par le bloc 71 Un connecteur 94 est relié à l'accéléromètre 71 et des connexions électriques sont établies par plusieurs lignes comprenant une ligne 96 de sortie de signaux, une ligne 98 d'entrée de signaux, une ligne de masse 100, deux lignes 102 et 104 d'alimentation en énergie et une ligne 106 d'essai automatique Une unité 108 10 de mémorisation de transducteur est associée à l'accéléromètre auquel elle est connectée physiquement Une entrée de l'unité 108 de mémorisation est constituée par une ligne 110 de température provenant d'un capteur 100 de température associé au circuit électronique 90 de l'accéléromètre de la figure 2 La température interne de l'accéléromètre 71 est normalement représentée
par un signal analogique de courant.
La figure 4 est un schéma simplifié de l'unité l.08 de mémorisation de transducteur Le fonctionnement 20 de l'unité 108 de mémorisation est déclenché par un circuit 112 de commande qui réagit à un signal d'essai automatique provenant de l'ordinateur 22 par une ligne 104 L'essai automatique est une technique communément utilisée dans les systèmes électroniques pour faire 25 fonctionner la logique interne du système afin de déterminer la présence de défauts, le cas échéant Dans des systèmes de pesage et d'équilibrage du type décrit, un signal d'essai automatique, qui déclenche le cycle d'essai automatique de l'ensemble du système, est produit 30 habituellement pendant la mise sous tension du système ou avant un cycle de remise automatique à zéro Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, le signal d'essai automatique présent sur la ligne 104 agit sur le circuit 112 de commande, qui peut être 35 un commutateur, afin qu'il place un signal logique sur
une ligne 114.
Un compteur 116, comportant un cristal extérieur 118, réagit au signal logique de la ligne 114 en produisant une série d'adresses sur une ligne 120 Les adresses produites sur la ligne 120 correspondent à des positions de données dans une mémoire morte programmable 122 Les données représentant les caractéristiques de l'accéléromètre particulier 71 sont mémorisées dans cette mémoire morte programmable 122 Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, le numéro de pièce de l'accéléromètre 71 est enregistré 10 comme montré sur la figure 4, dans une position représentée en 124, et le numéro de série de l'accéléromètre particulier est enregistré dans une position indiquée
en 126.
En plus des numéros de pièce et de série, 15 la mémoire morte programmable 122 enregistre également des données représentant les caractéristiques de fonctionnement de l'accéléromètre 71 La précision des accéléromètres ainsi que celle de nombreux autres types de transducteurssont affectées par la température interne 20 de l'instrument Le signal de sortie de l'accéléromètre dépend donc de la température et une approximation de ce signal peut être commodément réalisée à l'aide de polynômes du quatrième ordre, du type suivant, o t représente la température: Facteur de propor 2 3 4 tionnalité = CO + C 1 t + C 2 t + C 3 t + C 4 t ( 1) Polarisation = B + Bit + B 2 t + V 3 t + B 4 t ( 2) 0 B 1 t+ 2 + 3 ( 2 Alignement de l'axe du pen30 dule = P t + P 2 t 2 + Pt 3 + P 4 t 4 ( 3) Alignement de l'axe d'articulation = H O + H 1 t + H 2 t + H 3 t + H 4 t ( 4) Le facteur de proportionnalité et la polari35 sation représentent des caractéristiques électriques de l'accéléromètre et l'alignement de l'axe du pendule et l'alignement de l'axe d'articulation représentent des caractéristiques mécaniques de l'accéléromètre qui peuvent varier avec la température L'alignement de l'axe du pendule peut changer lorsque l'alignement du pendule ou de la masselotte 70 de l'accéléromètre se déplace par rapport à l'axe sensible 74 sous l'effet de variations de la température L'effet de l'alignement 5 de l'axe du pendule sur le signal de sortie de l'accéléromètre 71 peut être modélisé ou obtenu de façon approximative par l'équation ( 3) Les coefficients P 0, Pi, P 2,P 3 et P 4 de l'équation ( 3) sont généralement obtenus par essai de l'accéléromètre particulier De façon similaire, 10 les coefficients Ho, Hi, H 2, H 3 et H 4 de l'équation ( 4) qui donne une approximation des variations du signal de sortie de l'accéléromètre 71 par suite des effets de la température sur l'alignement de l'axe d'articulation, qui est perpendiculaire au plan du dessin au 15 niveau de l'articulation 76, peuvent être obtenus par essai Les coefficients C 0, Ci, C 2, C 3 ET C 4 de l'équation ( 1) du facteur de proportionnalité, ainsi que les coefficients B 0, B 1, B 2, B 3 et B 4 de l'équation ( 2) de polarisation peuvent être obtenus de la même manière Ces 20 coefficients sont enregistrés dans des positions de mémoire 128, 130, 132 et 134, comme montré sur la figure 4. La mémoire morte programmable contient également en 136 un total de contrôle Le total de contrôle 25 136 représente avantageusement la somme de toutes les
données enregistrées dans la mémoire programmable 122.
Le compteur 116 produit les adresses séquentielles des données enregistrées dans la mémoire morte programmable 122, ce qui a pour résultat l'émission 30 de ces données sur une ligne 138 Le signal logique présent sur la ligne 114 est destiné à valider la mémoire morte programmable 122 et à permettre ainsi l'extraction des données Un multiplexeur 140 reçoit les données sous la forme de bits en série, provenant de la mémoire 35 morte programmable 122, par la ligne 138, après validation par le
signal logique sur la ligne 114, et il transmet ces données par une ligne de sortie 142 au connecteur 94.
Le multiplexeur 140 peut également recevoir un signal d'entrée par une ligne 120, ce signal pouvant, en fait, sélectionner la position interne de la mémoire morte
programmable 122, de laquelle les données sont reçues.
Pendant le fonctionnement normal de l'accéléromètre, le signal de courant présent sur la ligne et représentant la température interne de l'accéléromètre 71 est converti par une charge résistive 144, en un signal de tension qui, lui-même, est appliqué 10 par une ligne 146 au multiplexeur 140 En l'absence du signal logique sur la ligne 114, le multiplexeur transmet le signal de tension de la ligne 146 au connecteur 94 par la ligne 142 Ainsi, la ligne 142 sert à la fois à transmettre le signal de température analogi15 que et les données numériques de caractérisation à
l'ordinateur 22.
Une autre caractéristique de l'invention est la présence d'un voyant lumineux sur l'accéléromètre pour donner au personnel de maintenance une indication 20 de défaillance de l'accéléromètre lors d'un essai automatique Comme montré sur la figure 3, une diode électroluminescente 148 est montée entre la tension positive + V de la ligne 104 et un transistor 150 Lorsqu'un défaut est détecté dans l'accéléromètre par l'ordinateur 25 22, ce dernier applique à la ligne 106 d'essai automatique un signal qui a pour effet de rendre conducteur le transistor 150, permettant ainsi à un courant de passer dans la diode électroluminescente 148 Cette caractéristique peut être très utile dans des systèmes du type 30 à deux canaux tels qu'illustrés sur la figure 1 o
deux accéléromètres sont montés côte à côte.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au circuit de mémorisation décrit
et représenté sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (6)
1 Circuit de mémorisation destiné à être utilisé avec un transducteur ( 71) connecté fonctionnellement à un système central ( 22), le transducteur étant 5 conçu pour transmettre au système central un signal de sortie représentant une quantité physique mesurée par ce transducteur, le circuit de mémorisation étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens destinés à le relier au transducteur, un élément ( 108) à mémoire 10 destiné à enregistrer les données représentant des caractéristiques du transducteur, des moyens d'accès connectés fonctionnellement à l'élément à mémoire pour accéder sélectivement à des éléments prédéterminés desdites données de caractéristiques, et des moyens ( 94) de 15 transmission connectés fonctionnellement aux moyens d'accès pour transmettre lesdits éléments prédéterminés
de données de caractéristiques au système central.
2 Circuit de mémorisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données de caracté20 ristiques comprennent des caractéristiques mécaniques
du transducteur.
3 Circuit de mémorisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le transducteur est un accéléromètre qui comprend une masselotte ( 70) suppor25 tée par un pendule, les caractéristiques mécaniques comprenant des données concernant l'alignement de l'axe
du pendule.
4 Circuit de mémorisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que les caractéristiques 30 mécaniques comprennent des données concernant l'alignement de l'axe ( 76) d'articulation.
Circuit de mémorisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données de caractéristiques comprennent des caractéristiques électriques 35 du transducteur. 6 Circuit de mémorisation selon la revendication 5, caractérisé en ce que les caractéristiques
électriques comprennent des données de facteur de proportionnalité.
7 Circuit de mémorisation selon la revendication 6, caractérisé en ce que les caractéristiques électriques comprennent des données de polarisation. 8 Circuit de mémorisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données de caractéristiques sont enregistrées dans ledit élément à mémoire
sous la forme de coefficients de polynôme.
9 Circuit de mémorisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément à mémoire
comprend une mémoire morte électronique ( 122).
Circuit de mémorisation selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens d'accès comprennent un circuit ( 112) de commande connecté fonctionnellement au système de commande et un compteur ( 116) connecté fonctionnellement à la mémoire morte électronique et au circuit de commande, afin d'accéder à des positions prédéterminées contenant lesdites carac20 téristiques dans ladite mémoire en réponse à un signal
de commande provenant dudit circuit de commande.
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