FR2648580A1 - Procede pour etalonner un dispositif de telecommande electrique du type manipulateur ou analogue, et dispositif agence pour mettre en oeuvre ce procede - Google Patents

Procede pour etalonner un dispositif de telecommande electrique du type manipulateur ou analogue, et dispositif agence pour mettre en oeuvre ce procede Download PDF

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Abstract

Dispositif de télécommande électrique 20, comprenant des poussoirs coulissants 27 associés deux par deux, et actionnés à partir d'un organe d'actionnement, chaque poussoir étant associé à des moyens convertisseurs aptes à engendrer un signal électrique dont un paramètre est représentatif du déplacement et/ou de la position du poussoir, des moyens de traitement de signaux 33 permettant de traiter le signal recueilli en sortie des moyens convertisseurs, des moyens étant prévus pour mémoriser une loi de proportionnalité entre la position de l'organe d'actionnement et le paramètre considéré du signal de sortie, comprenant : des premiers moyens de mémorisation 35 pour mémoriser la valeur du paramètre considéré du signal de sortie des moyens convertisseurs lorsque l'organe d'actionnement est en position neutre, correspondant à un déplacement nul du poussoir; et des seconds moyens de mémorisation 36 pour mémoriser la valeur du paramètre considéré du signal de sortie des moyens convertisseurs lorsque l'organe d'actionnement est en une position extrême, correspondant à un déplacement maximum du poussoir.

Description

Procedé pour étalonner un dispositif de etélécommande electrique du type
manipulateur ou analoque. et
dispositif agencé pour mettre en oeuvre ce Procedé.
La présente lnvention concerne des perfection-
nements apportés aux dispositifs de télécommande élec- trique du type manipulateur ou analogue, comprenant des
poussoirs coulissants associés deux par deux, ces pous-
soirs étant actionnés à partir d'un organe d'actionne-
ment notamment manuel et chaque poussoir étant associé à des moyens convert:sseurs aptes à engendrer un signal
électrique dont un paramètre est représentatif du dé-
placement et/ou de la position dudit poussoir, des moyens de traitement de signaux permettant de traiter le signal électrique recuellll en sortie. desdlts moyens convertisseurs, une ici de proportionnalité étant établie entre la position de l'organe d'actionnement et
le paramètre considéré dudit signal de sortie; l'inven-
tlon concerne plus préclsement un procédé pour étalonner de tels dispositifs ainsi qu'un agencement de ces daspositifs qui mette en oeuvre ledit procédé pour
autoriser leur etalcnnage.
L'invention a essentiellement pour but de permettre un étalonnage du dispositif aussi bien à la fabrication pour s'affranchir des problèmes posés par la dispersion des gains des photo-coupleurs constituant les
récepteurs et par les empilements de cotes de position-
nement entre les photo-composants (émetteur, récepteur) et l'élément mobile, qu'ultérieurement pour compenser la dérive dans le temps de certains paramètres (par exemple modification de la transparence de l'élément mobile); l'invention a donc également pour but de proposer un
procédé ainsi qu'un agencement des dispositifs en ques-
tion qui permettent un réglage d'ensemble du dispositif
d'une manière particulièrement simple,.rapide et effi-
cace, tout en ne necessitant qu'un minimum de composants
affectés specifiquement à ce but.
A cette fin, selon un premier de ses aspects,
l'invention propose un procédé pour étalonner un dlspo-
sitif de télécommande du type preclté qui se caractérise en ce que: - on place l'organe d'actionnement en position neutre, correspondant à un déplacement nul dudit poussoir, - on détecte la valeur correspondante du paramètre considéré dudit signal électrique en sortie des moyens convertisseurs, - on memorise cette première valeur du paramètre dudit signal electrlque, - on place l'organe d'actionnement en position extrême correspondant à un déplacement maximal du poussoir, - on détecte la valeur correspondante du paramètre considéré dudit signal électrique en sortie des moyens convertisseurs, - et on mémorise cette seconde valeur du paramètre dudit signal électrique, - ces étapes étant effectuées successivement pour chaque
poussoir.
L'invention exploite ainsi le fait que toutes les causes d'erreurs et/ou de dérive individuelles se cumulent dans un résultat global consistant en la dérive de la valeur du signal de sortie de chaque récepteur:
:l suffit alors, conformément à l'invention, de mémori-
ser les valeurs de ce signal de sortie pour les deux valeurs extrêmes de la fonction commandée, correspondant aux deux valeurs extrêmes de l'organe d'actionnement (commande à 0 % et à 100 % respectivement), lesquelles
correspondent à leur tour respectivement aux deux va-
leurs extrêmes de transparence de l'élément mobile, sa-
voir la transparence totale et l'opacité maximale.
Cette mise en mémoire des valeurs de référence minimale et maximale de fonctionnement est donc facile et rapide a effectuer pour chaque poussoir du dispositif, d'une part lors de la fabrication du dispositif de télécommande et d'autre part au cours de la vie de celui-ci lors des travaux d'entretien et de maintenance (rafraichlssement des mémoires). Quant à l'exploitation des valeurs ainsi mémorisées, les tech-
niques électroniques actuellement utilisées, et en par-
ticulier le recours aux micro-processeurs, la rendent particulièrement slmple et efficace, quel que soit le
nombre des poussoirs et des valeurs ainsi mémorisées.
De façon simple, le paramètre détecté du signal électrique de sortie des moyens convertisseurs est
l'amplitude dudit signal.
Avantageusement, le signal de sortie des moyens
convertisseurs est un s:gnal de tension électrique.
Selon un second de ses aspects, l'invention propose un agencement spécifique d'un dispositif du type cité plus haut qui se caractérise en ce qu'il comprend, pour chacun des poussoirs qu'il comporte: - des premiers mcyens de mémorisation pour mémoriser la valeur du paramètre ccnsidéré du signal 'de sortie des moyens convertisseurs lorsque l'organe d'actionnement est en position neutre, correspondant à un déplacement nul du poussoir, et -des seconds moyens de mémorisation pour mémoriser la valeur du paramètre consideré du signal de sortie des moyens convertlsseurs lorsque l'organe d'actionnement est en posltlcn extrême, correspondant à un
déplacement maximum du poussoir.
Avantageusement, le signal de sortie des moyens convertisseurs est un signal de tension électrique, le paramètre considéré dudit signal étant de préférence son amplitude. En définitive, l'invention permet, par une double saisie d'informations, de tenir compte de tous
les paramètres fluctuants intervenant dans le fonction-
nement du dispositif, sans qu'il soit besoin d'effectuer
un réglage compensateur sur chacun de ces paramètres.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de
la description détaillée qui suit d'un exemple de
réalisation préféré, donné uniquement à titre d'exemple
non limitatif; dans cette description on se réfère aux
dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de télécommande agencé conformément à l'invention, le manipulateur étant représenté en coupe; et - la figure 2 est un graphique illustrant le mode de
fonctionnement du dispositlf agencé selon l'invention.
La figure 1 représente un dispositif de télé-
commande électriq-ue du type manipulateur, désigné dans son ensemble par la reférence 20, comprenant un bloc d'actionnement manuel 21 (partie supérieure du dispositif 20 sur la figure 1) qui est agencé d'une manière classique, connue en soi par exemple pour des manipulateurs hydrauliques de commande de distributeurs hydrauliques. Succinctement, une poignée d'actionnement 22, solidaire d'une came 23, est montée pivotante autour d'un axe (dans le cas d'une commande d'un seul ou de deux circuits) ou autour d'un point de basculement 24 (dans le cas d'une commande de plus de deux circuits, trois ou quatre par exemple) -cas représenté sur la figure-. Le corps 25 qui supporte la poignée 22 par l'intermédiaire de son articulation 24 comporte des alésages 26 à axes parallèles notamment symétriques par rapport à l'axe du corps 25, et dans lesquels sont disposées des tiges coulissantes ou poussoirs 27 se terminant, à leur partie supérieure (sur la figure), par des doigts 28 saillants hors du corps 25. Des ressorts de compression 29 associés aux tiges 27 repoussent celles-ci en permanence vers le haut de manière qu'un des doigts 28 soit en appui contre la came 23 lorsque celle-ci est inclinée de son côté par l'actionnement (vers la gauche ou vers la droite, par exemple, sur la
figure 1) de la poignee 22.
A la partie inférieure du corps 25 est prévue une chambre 30 dans laquelle font saillie les extrémités inférieures des tiges 27. A chaque tige 27 est associé un dispositif de détection de position conforme à ce qui suit. A l'extrémité inférieure de la tige 27 est accouplée rigidement une plaque 30 d'un type approprié à
transparence variable, apte a coulisser entre un émet-
teur 31 et un récepteur 32 de rayonnement infra-rouge disposés face a face de part et d'autre de la plaque 30 et supportés par tous moyens mécaniques (montage sur une carte à circuits imprimés par exemple) appropriés aptes à assurer la stabilité du système. Sur la fig. 1 on n'a
pas représenté, par mesure de clarté, toutes les liai-
sons électriques de l'émetteur et du récepteur avec les circuits électriques qui leur sont associés et seules les parties de l'électronique nécessaires à la
compréhension de l'invention ont été montrées.
Tout actionnement de la poignée 22 provoque un déplacement concommltant de l'une des tiges 27, et donc de la plaque 30 qui lui est associée, et le récepteur 32 correspondant délivre un signal électrique dont un paramètre (par exemple l'amplitude) varie de façon équivalente. Le dispositif de télécommande 20 constitue donc
une commande proportionnelle qui délivre un signal élec-
trique représentatif d'un déplacement mécanique, lequel signal électrique peut être transmis à distance, soit
par fils, soit par rayonnement, vers.l'appareil comman-
dé. Un tel dispositif de télécommande électrique est particulièrement intéressant car il peut être réalisé de façon économique à partir de composants électroniques (émetteur et récepteur à rayonnement infra-rouge) peu coûteux, d'un organe de proportionnalité (plaque 30) facile à fabriquer en grande série à faibles coûts par traitement photographique d'une pellicule, et d'un manipulateur 21 qui est déja existant dans les commandes
hydrauliques de distributeurs hydrauliques.
Pour certaines applications au moins, il s'avère souhaitable que, dans la position neutre ou position de zéro du dispositif, ce soit la zone de la plaque mobile ayant la plus grande opacité qui se trouve interposée
entre l'émetteur 31 et le récepteur 32. Le signal élec-
trique délivré par le récepteur possède alors sa valeur minimale (qui peut être nulle éventuellement) et l'influence d'une dérive thermique dont il peut être
affecté s'en trouve réduite.
En outre, lorsque la zone à transparence mini-
male présente à une extrémité de la plaque mobile 30 est totalement opaque, il est difficile, voire impossible, d'assurer une bonne progressivité de variation d'opacité entre cette zone totalement opaque et le début de la zone à transparence variable; cette transition non
progressive risque d'entrainer un à-coup dans la com-
mande de l'organe associé (un bras de grue par exemple) qui peut se révéler préjudiciable et/ou dangereux. Dans un tel cas, il est alors souhaitable que l'opacité de la zone d'extrémité de la plaque 30 ne soit pas totale. De ce fait, la plaque 30 présente une gradation de gris et le récepteur 32 reçoit en permanence un signal optique, de plus ou moins forte amplitude, ce qui se traduit par la délivrance en permanence d'un signal électrique de sortie quelle que soit la position de la plaque 30 et
donc quelle que soit la position de l'organe d'action-
nement entre sa position neutre (commande à O %.) et sa
position de déplacement maximum (commande à 100 %).
Il est nécessaire, au cours du montage, de s'affranchir des problèmes posés par la dispersion des gains des photo-coupleurs et par les empilements de cotes de positionnement mutuel des photo-coupleurs et
des plaques 30; il est également nécessaire de com-
penser, au cours de la vie du dispositif, la dérive de certains paramètres (par exemple obscurcissement des plaques 30 et modification de sa transparence du à des dépôts de poussières et autres et du au vleillissement, etc.). Pour pallier ces lnconvénients, on a recours aux
dispositions qui suivent.
La sortie de chaque récepteur 32, qui est rac-
cordée à un circuit de traitement des signaux qui peut
avantageusement étre constitué et/ou inclure un micro-
processeur 33 fournissant le signal de commande de l'or-
gane commandé (ligne 34 sur la fig. 1), est raccordée également à deux mémoires 35 et 36 par l'intermédiaire
de circuits de chargement schématises par des interrup-
teurs 37 respectivement. Toutes les mémoires 35 et 36 sont elles-mêmes raccordées au circuit de traitement 33 qui dispose ainsi en permanence de l'ensemble des données tenues en mémoires pour toutes les plaques 30
présentes dans le dlspositif.
L'organe d'actionnement 22 étant en position neutre a=o (commande à 0 %) cas représenté à la fig.
1-, la portion de chaque plaque 30 située entre l'émet-
teur 31 et le récepteur 32 correspondants présente une certaine valeur de gris se traduisant par une valeur
determinée d'un paramètre (tension, intensité, fré-
quence, phase,....) du signal de sortie du récepteur 32: dans le cas du montage préféré cité plus haut, il s'agira de la valeur maximale du gris, correspondant A une valeur minimale Vo (voir fig. 2) de la tension du signal de sortie du récepteur 32. Par fermeture du seul interrupteur 37 correspondant, cette valeur du signal est envoyée à l'entrée de la mémoire 35 qui la mémorise en tant que "valeur de référence pour 0- %
d'actionnement"; puis l'interrupteur 37 est rouvert.
De même, l'organe d'actionnement 22 est ensuite amené en position déplacée maximale amax (commande à %). La portion de la plaque 30 concernee par cet actionnement qui est interposée entre l'émetteur 31 et le récepteur 32 correspondants présente une autre valeur
de gris -par exemple une valeur minimale de gris, éven-
tuellement une transparence totale-, se traduisant par une valeur maximale Vax de la tension du signal de max sortie du récepteur. Par fermeture du second interrupteur 37, cette valeur du signal est envoyée à l'entrée de la mémoire 36 qui la mémorise en tant que "valeur de référence pour 100 % d'actionnement" du
poussoir associé; puis l'interrupteur 37 est rouvert.
Cette manoeuvre est ensuite répétée successivemet pour tous les poussoirs équipant le dispositif, ensuite de quoi le circuit de traitement 33 dispose de toutes les valeurs de.référence à 0 % et à 100 % d'actionnement,
pour tous les poussoirs.
Une relation biunivoque V = f (a) étant établie entre la tension V (dans le cas consideré) du signal présent à la sortie 34 du circuit 33 et l'angle a d'inclinaison du levier 22, pour chacun des poussoirs 27 (par exemple une relation iinéaire comme représenté à la flg. 2), à tout déplacement angulaire a du levier 22 correspond une valeur de la tension V comprise entre V M etV min max ' Du fait que toutes les causes d'erreurs citées plus haut se traduisent en définitive par un déplacement des plaques 30 par rapport à une position de référence pour laquelle un réglage initial a été effectué, on comprend qu'il est aisé de procéder à un nouveau réglage ("rafraichissement" des valeurs à O % et 100 %.) lorsque cela devient nécessaire, par exemple au cours de travaux d'entretien et de révision. L'avantage conféré par cet
agencement est que des erreurs dues à des causes di-
verses et indépendantes les unes des autres sont compen-
sées globalement par la mémorisation -facile et rapide-
de deux informations. Autrement dit, l'avantage du dis-
positif ainsi conçu réside dans le fait qu'il ne possède pas de références fixes imposées, qui entraineraient des réglages complexes, longs et coûteux au niveau de chacun des organes introduisant ces erreurs, mais qu'il possède des références "variables" dont il est aisé de prendre en compte les valeurs effectives respectives chaque fois
que de besoin.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ail-
leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite
nullement à ceux de ses modes d'application et de réa-
lisation qui ont été plus particulièrement envisagés;
elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour étalonner un dispositif de télé-
commande électrique du type manipulateur ou analogue
(20), comprenant des poussoirs coulissants (27) asso-
ciés deux par deux, ces poussoirs étant actionnés à partir d'un organe d'actionnement notamment manuel (22)
et chaque poussoir étant associé à des moyens convertis-
seurs aptes à engendrer un signal électrique dont un paramètre est représentatif du déplacement et/ou de la position dudit poussoir, des moyens de traitement de signaux (33) permettant de traiter le signal électrique recueilli en sortie desdits moyens convertisseurs, une loi de proportionnalité étant établie entre la position de l'organe d'actionnement et le paramètre considéré dudit signal de sortie, caractérisé en ce que
- on place l'organe de commande en position neutre, cor-
respondant à un déplacement nul du poussoir, - on détecte la valeur correspondante du paramètre considéré dudit signal électrique en sortie des moyens convertisseurs, - on mémorise cette première valeur du paramètre dudit signal électrique, - on p]ane I 'rgane de commande en une position extrême correspondant à un déplacement maximal du poussoir, - on détecte la valeur correspondante du paramètre considéré dudit signal électrique en sortie des moyens convertisseurs, - et on mémorise cette seconde valeur du paramètre dudit signal électrique, - ces étapes étant effectuées successivement pour chaque poussoir.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre détecté du signal électrique de sortie des moyens convertisseurs est l'amplitude dudit
signal.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, 1 1 caractérisé en ce que le signal de sortie des moyens
convertisseurs est un signal de tension électrique.
4. Dispositif de télécommande électrique du type manipulateur ou analogue (20), comprenant des poussoirs coulissants (27) associés deux par deux, ces poussoirs étant actionnés à partie d'un organe d'actionnement notamment manuel (22) et chaque poussoir étant associé à des moyens convertisseurs aptes à engendrer un signal électrique dont un paramètre est représentatif du déplacement et/ou de la position du poussoir, des moyens de traitement de signaux (33) permettant de traiter le
signal recuellll en sortie desdlts moyens convertis-
seurs, des moyens étant prévus pour mémoriser une loi de
proportionnalité entre la position de l'organe d'actlon-
nement et le paramètre ccnsidéré du signal de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend: - des premiers moyens de mémorisation (35) pour memoriser la valeur du paramètre considéré du signal de sortie des moyens convertisseurs lorsque l'organe d'actionnement est en position neutre, correspondant à un déplacement nul du poussoir, et - des seconds moyens de mémorisation (36) pour mémoriser la valeur du paramètre consldere du signal de sortie
des moyens convertisseurs lorsque l'organe d'actionne-
ment est en une position extrême, correspondant à un
déplacement maximum du poussoir.
5. Dispositif de télécommande électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le signal de sortie des moyens convertisseurs est un signal de
tension électrique.
6. Dispositif de télécommande électrique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le paramètre considéré du signal de sortie des moyens
convertisseurs (32) est l'amplitude dudit signal.
7 Dispositlf de téleccmmande électrique selon
l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérise
7. Dispositif de télécommande électrique selon
l'une quelconque des revendications 4 a 6, caractérisé
en ce que les premiers et seconds moyens de mémorisation
sont des mémoires non volatiles.
8. Dispositif de télécommande électrique selon
l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé
en ce que les moyens convertisseurs comprennent un élément mobile (30) solidaire du poussoir (27) et possédant une transparence variant entre une valeur moyenne maximale vers une de ses extrémités et une valeur moyenne minimale vers son extrémité opposée, et un émetteur (31) et un récepteur (32) de rayonnement se faisant mutuellement face et entre lesquels est disposé l'élément, mobile de manière telle que celui-ci modifie de façon corrélative une grandeur du rayonnement reçu
par le récepteur.
9.. Dispositlf de télécommande électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité de l'élément mobile (30) ayant la transparence de valeur moyenne maximale est située entre l'émetteur et le récepteur lorsque l'organe d'actionnement est en
position neutre.
10. Dispositif de télécommande électrique selon
l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé
en ce qu'il comprend un corps (25) muni d'alésages (26) parallèles dans lesquels sont montés à coulissement les susdits poussoirs disposés notamment symétriquement par rapport à l'axe du corps, ces poussoirs étant actionnés par une came oscillante ou analogue (23) solidaire dudit organe d'actionnement et étant repoussés en appui contre ladite came ou analogue par des moyens élastiques
respectifs (29).
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