FR2648605A1 - Appareil d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physiques - Google Patents
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Abstract
L'appareil comprend des entrées 1, 2, 3 de grandeurs électriques images de grandeurs variant dans le temps, des moyens pour échantillonner et mémoriser les grandeurs électriques et une mémoire 9 pour conserver ces échantillons. Des moyens de traitement d'informations 7, 8, 9 comprennent une mémoire de programme 7 chargée avec un logiciel de traitement des échantillons et de configuration de leur affichage sur un écran matriciel 15 à cristaux liquides. Le logiciel établit un dialogue convivial par " menu " avec un utilisateur, par l'intermédiaire d'un clavier réduit 16a, 16b, 16c, pour configurer l'appareil de manière à faire apparaître sur l'écran 15 le tracé de tout ou partie de l'historique des variations temporelles de la grandeur enregistrée ainsi que des informations alphanumériques associées. Application à un enregistreur " sans papier ".
Description
La prése-nte invention est relative à un appareil d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physiques et, plus particulièrement, à un tel appareil comprenant des moyens pour conformer l'affichage en temps réel ou différé des évolutions temporelles des grandeurs enregistrées, suivant une grande variété de configurations.
Les enregistreurs de grandeurs physiques connus peuvent etre classés en plusieurs types. Dans un premier type d'enregistreurs, la grandeur enregistrée déforme un organe mécanique et cette déformation, convenablement amplifiée, est enregistrée à l'aide d'un style sur un support permanent tel que du papier, formé en rouleau, en disque, en accordéon, etc... appelé généralement diagramme. Le diagramme est entraîné à vitesse constante par un moteur purement mécanique ou électrique. Les évolutions temporelles de la grandeur enregistrée sont alors directement archivées en temps réel sur le diagramme. La présentation de cet enregistrement est alors fixée une fois pour toute par des échelles choisies sur ce diagramme. La précision des mesures enregistrées est limitée par celle du mécanisme traceur utilisé. Les enregistreurs de ce type souffrent donc d'un manque de souplesse et d'un manque de précision qui les rendent incommodes dans certaines applications.
On connaît aussi des enregistreurs de grandeurs électriques qui présentent un peu plus de souplesse. Des capteurs sont alors utilisés pour convertir une grandeur physique à enregistrer en une grandeur électrique acceptable par l'enregistreur. Celui-ci peut d'ailleurs comprendre plusieurs entrées de signaux électriques et autorise une adaptation å la nature des capteurs utilisés par une carte dite "carte d'entrée", une sélection d'échelles, une sélection de la vitesse de défilement d'un support d'enregistrement permanent, un déplacement de style sur ce support å l'aide d'un servomoteur, avec repérage de la position du style par potentiométrie par exemple.
L'impression des évolutions des grandeurs d'entrée s'opère en continu ou en pointé & l'aide d'encre déposée sur un support en papier, avec éventuellement un affichage momen tané ou permanent des mesures enregistrées sur une échelle graduée, simultanément au déplacement du style enregistreur. Ces enregistreurs, bien que plus souples que les enregistreurs précédemment décrits, font encore appel pour l'archivage & un support d'enregistrement permanent inscrit en temps réel à l'aide d'un style. Il manque donc encore de précision et aussi de souplesse car l'archivage de l'enregistrement ne peut etre reconfiguré en temps différé pour en faciliter l'exploitation.
On connaît encore des versions plus perfectionnées de ces enregistreurs qui s'en différencient en ce qu'ils comprennent des moyens permettant de programmer l'échelle et l'étendue de mesure des entrées. Ces enregistreurs autorisent aussi l'affichage de la valeur instantanée de la mesure, en clair, avec une résolution et une précision analogue à celles des voltmètres numériques.
L'enregistrement est archivé sur un support, le plus souvent en papier à pliage accordéon ou en rouleau, généralement préimprimé, des moyens de traçage assurant, outre le tracé des évolutions temporelles de la grandeur enregistrée, l'inscription d'un texte alphanumérique périodique définissant l'échelle, le type de capteur, la voie enregistrée, la vitesse de défilement du support, etc. .. Ces enregistreurs, bien que présentant une certaine souplesse de configuration, ne permettent cependant pas de conserver toute la précision des mesures réalisées et sont encore limités, en ce qui concerne l'affichage et l'archivage des valeurs enregistrées, par les contraintes liées à l'utilisation d'un support d'enregistrement permanent.
D'autres enregistreurs, connus sous le nom anglosaxon de "Data loggers", assurent une saisie de grandeurs physique ou électrique et une conversion en numérique des valeurs analogiques saisies. Les valeurs numériques sont stockées sur un support d'enregistrement statique ou dyna mique, une bande magnétique par exemple. Les mesures sont dépouillées ultérieurement, ces enregistreurs ne comprenant pas de dispositif de lecture en temps réel. De tels appareils ne sont donc pas complets en eux-mêmes et ne permettent pas l'exploitation en temps réel des enregistrements réalisés.
Pour assurer une saisie et une exploitation souples et enchaînées des variations temporelles de grandeurs physiques, on peut penser à recourir aux possibilités actuelles de la micro-informatique, en associant un microordinateur et un module, ou carte d'acquisition, connecté à des capteurs de grandeurs électriques au physiques. Un logiciel d'exploitation permet à l'opérateur de visualiser les évolutions de ces grandeurs. On peut alors exploiter les mesures réalisées autrement que par l'intermédiaire d'un support d'enregistrement permanent.
Un tel système présente cependant divers inconvénients : il exige tout d'abord que soient associés plusieurs équipements distincts, avec adaptation des entrées et interconnexion entre la carte d'acquisition et l'unité centrale du micro-ordinateur. Il exige aussi un clavier à touches étendu, un chargement dans le microordinateur d'une configuration choisie à l'aide de disquettes, un logiciel spécifique complexe, et surtout son utilisation implique une bonne connaissance de la micro-informatique, qui rend un tel système peu convivial pour un non-informaticien.
De ce qui précède il ressort que les appareils d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physiques connus souffrent tous d'inconvénients ou de limitations spécifiques au type de l'appareil considéré.
La présente invention a donc pour but de réaliser un appareil d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physiques qui soit à la fois universel, convivial, et conçu pour autoriser une exploitation des enregistrements réalisés indépendamment de tout report préalable de ces enregistrements sur un support d'enregistrement permanent, tel que du papier.
La présente invention a aussi pour but de réaliser un tel appareil permettant de limiter l'archivage de l'enregistrement sur un support permanent à des parties de cet enregistrement sélectionné après exploitation d'une présentation de l'enregistrement sur des moyens d'affichage non permanents et réutilisables.
La présente invention a encore pour but de réaliser un tel appareil qui permette de conformer ces moyens d'affichage suivant des configurations diverses choisies par un utilisateur pour améliorer la présentation des évolutions temporelles, en temps réel ou différé, de la grandeur saisie.
La présente invention a également pour but de réaliser un tel appareil qui soit compact, monobloc et éventuellement portable de manière à en faciliter le transport sur les lieux d'utilisation.
On atteint ces buts de l'invention avec un appareil
d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physiques comprenant au moins une voie d'entrée d'une grandeur électrique image de la grandeur physique, des moyens d'échantillonnage de la grandeur électrique, des moyens de mémorisation des échantillons saisis, caractérisé en ce qu'il comprend, sous une forme monobloc intégrant les moyens précédents, des moyens optoélectroniques d'affichage des évolutions temporelles de la grandeur enregistrée, des moyens pour conformer l'affichage de tout ou partie de l'historique de des évolutions temporelles suivant l'une quelconque d'une pluralité de configurations prédéterminées et des moyens de commande pour entrer dans ces moyens de conformation les données de la configuration choisie.
d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physiques comprenant au moins une voie d'entrée d'une grandeur électrique image de la grandeur physique, des moyens d'échantillonnage de la grandeur électrique, des moyens de mémorisation des échantillons saisis, caractérisé en ce qu'il comprend, sous une forme monobloc intégrant les moyens précédents, des moyens optoélectroniques d'affichage des évolutions temporelles de la grandeur enregistrée, des moyens pour conformer l'affichage de tout ou partie de l'historique de des évolutions temporelles suivant l'une quelconque d'une pluralité de configurations prédéterminées et des moyens de commande pour entrer dans ces moyens de conformation les données de la configuration choisie.
Les moyens de conformation comprennent une unité centrale de traitement, une mémoire de grande capacité pour conserver les valeurs des échantillons saisis et une mémoire de programme chargée d'un logiciel de traitement des enregistrements mis en mémoire de mesure et de l'affichage de ces enregistrements propre à assurer l'affichage d'un tracé des évolutions de la grandeur enregistrée, en temps reel ou différé, ainsi que d'informations alphanumériques liées aux enregistrements réalisés, suivant une configuration d'affichage choisie par l'utilisateur de l'appareil.
Les moyens de commande des moyens de conformation de l'affichage comprennent un clavier muni de deux touches permettant un déplacement bidirectionnel dans un menu d'utilisation de l'appareil formant partie du logiciel et présenté sur un écran formant partie des moyens optoélectroniques d'affichage et une touche de validation des options choisies dans ce menu, lesdites touches commandant également le défilement dans les deux sens d'une suite de caractères alphanumériques à diverses positions de caractères dans des champs programmables de ce menu, pour le choix des données d'une configuration particulière d'affichage sur l'écran des enregistrements réalisés.
Grace à la présente invention, on dispose ainsi d'un appareil d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physique qui offre
- un stockage périodique de plusieurs grandeurs d'entrée, dans une mémoire,
- une visualisation sur écran des évolutions de ces grandeurs en temps réel ou différé et selon des échelles d'abscisses et d'ordonnées paramétrables, différentes ou non de celles définies pour l'acquisition,
- une visualisation alphanumérique sur écran d'informations liées au temps, aux grandeurs d'entrée, à leurs valeurs ou à leurs paramétrages, ou liées à la configuration de l'appareil,
- une restitution sur équipements périphériques de ces grandeurs ou des affichages réalisés sur l'écran,
- un logiciel d'exploitation convivial,
- un dialogue bidirectionnel avec des équipements périphériques extérieurs,
- un encombrement réduit grâce à l'utilisation d'un écran plat et un nombre de commandes limité à quelques touches.
- un stockage périodique de plusieurs grandeurs d'entrée, dans une mémoire,
- une visualisation sur écran des évolutions de ces grandeurs en temps réel ou différé et selon des échelles d'abscisses et d'ordonnées paramétrables, différentes ou non de celles définies pour l'acquisition,
- une visualisation alphanumérique sur écran d'informations liées au temps, aux grandeurs d'entrée, à leurs valeurs ou à leurs paramétrages, ou liées à la configuration de l'appareil,
- une restitution sur équipements périphériques de ces grandeurs ou des affichages réalisés sur l'écran,
- un logiciel d'exploitation convivial,
- un dialogue bidirectionnel avec des équipements périphériques extérieurs,
- un encombrement réduit grâce à l'utilisation d'un écran plat et un nombre de commandes limité à quelques touches.
D'autres caractéristiques et avantages de l'appareil suivant la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est un schéma de l'organisation physique de l'appareil suivant l'invention,
- la figure 2 est un synoptique d'un logiciel chargé dans l'appareil suivant l'invention pour en surveiller et en commander le fonctionnement, et
- la figure 3 représente la face avant de l'appareil suivant l'invention, équipée d'un écran plat à cristaux liquides pour l'affichage d'informations de commande de l'appareil et des enregistrements réalisés.
- la figure 1 est un schéma de l'organisation physique de l'appareil suivant l'invention,
- la figure 2 est un synoptique d'un logiciel chargé dans l'appareil suivant l'invention pour en surveiller et en commander le fonctionnement, et
- la figure 3 représente la face avant de l'appareil suivant l'invention, équipée d'un écran plat à cristaux liquides pour l'affichage d'informations de commande de l'appareil et des enregistrements réalisés.
L'appareil suivant l'invention se présente sous la forme d'un boîtier parallélépipédique encastrable et/ou aisément transportable manuellement pour etre posé sur un plan de travail horizontal, par exemple. Une face, avant, du boîtier porte des moyens optoélectroniques d'affichage constitués, par exemple, par un écran matriciel plat à cristaux liquides (voir figure 3). La face arrière, opposée à la face avant, comporte diverses prises pour des connexions & des capteurs de grandeurs physiques ou électriques, à des périphériques tels qu'une imprimante ou un micro-ordinateur et enfin à une source d'alimentation électrique de l'appareil.
Celui-ci comprend essentiellement une ou plusieurs voies d'entrée électriques configurables destinées à être reliées à des capteurs de grandeurs physiques ou électriques, et des moyens pour assurer un stockage en mémoire d'échantillons de ces grandeurs, éventuellement corrigés selon une loi mathématique. En effet, suivant le phénomène physique capté, une relation non linéaire peut relier la grandeur physique captée à son image électrique qui entre dans l'appareil. La loi mathématique sert à tenir compte de cette non linéarité du phénomène enregistré.
L'écran plat sert à la visualisation, en temps réel ou différé, des échantillons saisis des grandeurs d'entrée, selon des échelles abscisses et d'ordonnées paramétrables, comme on le verra plus loin en détail. Cet écran sert aussi à assurer une visualisation d'informa- tions alphanumériques liées au temps, aux grandeurs d'entrée, en particulier leurs valeurs ou leurs paramétrages, ou b la configuration de l'appareil.
L'appareil comprend aussi des moyens pour assurer un transfert d'informations sur des équipements périphériques tels qu'imprimantes ou appareils de traitement desdites informations (micro-ordinateurs, etc...).
L'appareil comprend encore des moyens de traitement d'informations chargés notamment avec un logiciel d'exploitation de cet appareil. Comme on l'expliquera plus loin en détail, le dialogue entre l'utilisateur et ce logiciel n'exige la manipulation que de trois touches seulement de la part de cet utilisateur.
On se réfère maintenant au schéma de la figure 1 du dessin annexé où il apparaît que l'appareil suivant l'invention comprend plusieurs entrées analogiques 1, 2, 3 pour des capteurs sélectionnés par programme, tels qu'une sonde au platine, divers thermocouples, des capteurs de tension, de courant etc... L'appareil comprend aussi des entrées logiques pour des organes générateurs de signaux marqueurs d'évènements (commutation d'un interrupteur électrique, d'une électrovanne, par exemple) et pour des signaux de télécommande de l'enregistrement, de recopie d'écrans, ou de verrouillage d'une configuration choisie.
Les signaux délivrés par les entrées 1, 2, 3, 4 sont transmis à des moyens de traitement d'informations (7, 8, 9) par un bloc ES d'interface d'entrées/sorties 5 assurant l'aiguillage et l'adaptation de ces signaux.
Classiquement, une horloge 6 alimente les moyens (7, 8, 9) constitués d'une unité centrale 8, d'une mémoire de programme 7 et d'une mémoire de mesure 9. L'horloge 6 assure l'affichage du temps réel en jour, mois, année, heure, minute et seconde. La mémoire de programme 7 contient les configurations des entrées et des sorties de l'appareil ainsi que le logiciel de commande de cet appareil. L'unité centrale 8 est architecturée autour d'un micro-processeur 16 bits et elle gère les différentes entrées, aiguille les informations en entrée ou en sortie des mémoires et pilote la sauvegarde des informations enregistrées. La mémoire de mesure 9 est composée de mémoires RAM statiques, par exemple des RAM de 32 K octets où sont stockées les informations délivrées par les entrées, avec différents repères ou drapeaux. Une mémoire 10 d'extension de la mémoire 9 peut être prévue pour accroltre la capacité de mémoire de l'appareil. Comme on le verra dans la suite, les moyens (7, 8, 9) constituent, dans la présente invention, des moyens de conformation d'une configuration d'affichage choisie par l'utilisateur parmi diverses configurations possibles.
En ce qui concerne les sorties, l'appareil comprend une sortie ll pour divers relais, qui peut être configurée de manière a provoquer le déclenchement d'une alarme en cas de franchissement par un signal d'entrée d'une valeur de seuil, par exemple. L'appareil comprend aussi une sortie 12 vers un périphérique extérieur tel qu'un microordinateur par exemple. Dans ce cas, la liaison entre l'appareil suivant l'invention et le micro-ordinateur doit être bidirectionnelle pour permettre l'établissement d'un dialogue. Par ce dialogue on pourra par exemple charger ou décharger toute ou partie du logiciel enregistré dans l'appareil suivant l'invention. La sortie 12 peut être constituée classiquement, par exemple, par une prise pour liaison série du type RS 232.
L'appareil peut comprendre encore une sortie 13, du type "Centronics" par exemple, pour une connexion à une imprimante servant à la recopie d'écran sur support permanent tel que du papier.
Ainsi qu'on l'a vu plus haut, l'appareil suivant l'invention est équipé de moyens optoélectroniques d'affichage constitués, par exemple, par un écran matriciel à cristaux liquides 15. De préférence, pour assurer la compacité de l'appareil suivant l'invention, et surtout dans sa version portable, il est préférable d'utiliser un écran plat qui n'augmente pas sensiblement le volume de l'appareil. L'utilisation d'un écran à cristaux liquides, monochrome ou couleur, s'avère à cet égard particulièrement bien adapté. Pour la commande de cet écran 15, un contrleur d'écran 14 est interposé entre les moyens de traitement (7, 8, 9 > et écran 15. Ce contrôleur d'écran est un périphérique spécifique de gestion de l'écran plat.
L'appareil comprend aussi des moyens de commande constitués par un clavier 16 à cinq touches. Deux touches 16a, 16b sont utilisées pour configurer et commander l'appareil, une touche 16c pour valider les informations chargées au moyen du clavier, une touche 16d pour commander une recopie d'écran sur l'imprimante connectée à la sortie 13 et enfin une touche 16e pour commander l'allu- mage d'un dispositif d'éclairage arrière 20 placé à l'arrière de l'écran plat pour accroître le contraste des informations affichées en faible luminosité ambiante.
Une alimentation générale 17, reliée au secteur, assure l'alimentation des divers modules ou circuits de l'appareil. Une batterie-tampon 18 assure une autonomie complète de l'appareil pendant un quart d'heure par exemple, en prenant automatiquement le relais de l'alimen- tation 17 en cas de panne du secteur. Le dispositif d'éclairage arrière 20 de l'écran plat 15 est alimenté électriquement par un bloc spécifique 19 lui-meme connecté à l'alimentation 17.
On complète ci-dessous la description qui précède de l'appareil suivant l'invention par celle de la face avant de cet appareil, représentée à la figure 3. Celle-ci montre l'écran d'affichage 15 qui, comme on l'a vu plus haut, est un écran plat matriciel à cristaux liquides. Un tel écran est constitué d'éléments d'image, ou pixels, distribués en rangées et en colonnes sur une surface rectangulaire. Pour l'appareil suivant l'invention, on a choisi un écran comprenant 640 colonnes de 200 pixels établissant une résolution de 0,4 millimètre. Bien entendu on pourrait choisir des écrans présentant une résolution différente, par exemple un écran de 640 colonnes de 480 pixels.
L'essentiel de la surface de l'écran est occupé par une plage 21 qui sert à l'affichage du tracé de courbes ou graphes représentatifs des variations temporelles des grandeurs enregistrées. A la figure 3 on a représenté de tels tracés 22 et 23 qui occupent des surfaces adjacentes de la plage 21. Bien entendu on pourrait visualiser un plus grand nombre de courbes sur autant de surfaces adjacentes de la plage 21. Il s'agit là évidemment d'une réalisation faisant appel à un écran monochrome, I1 existe également des écrans à cristaux liquides donnant un affichage en couleur. Avec un tel écran il serait possible de superposer plusieurs courbes sur une même surface de l'écran, ces courbes étant affichées en des couleurs différentes.
D'autres informations apparaissent sur la périphérie de la plage 21 réservée à l'affichage des tracés. Une bande horizontale 24 est réservée en haut de l'écran à l'affichage d'un signal logique dont les fronts de montée et de descente repèrent des événements tels que par exemple la fermeture ou l'ouVerture d'un interrupteur électrique, ou d'une électrovanne etc..., pour permettre la visualisation d'une corrélation temporelle éventuelle entre ces événements et des accidents du tracé enregistré en dessous de la bande 24.
Des espaces sont également réservés & l'affichage d'informations alphanumériques. En 25 on affiche l'étendue de mesure visualisée, en 26 la valeur de la graduation élémentaire de la mesure, en 27 le numéro de la voie d'entrée affichée et en 28 la valeur numérique instantanée et l'unité de la grandeur affichée au droit d'un curseur 29. L'écran affiche encore, en abscisses, l'axe des temps 30 et, en ordonnées, l'axe des valeurs 31 de la grandeur affichée. Sur la droite de la plage 21, une sous-plage, dont la grande dimension est verticale, est réservée d l'affichage de la date en 32, de l'heure en 33, du temps séparant deux graduations élémentaires sur l'axe des abscisses en 34 et de divers pictogrammes 35, 36, 37 et 38, dont chacun peut apparaitre en brillance normale ou inversée. On décrira plus loin le rôle de ces pictogrammes.
On retrouve à la droite de la face avant de l'appareil, hors de la surface de l'écran, les touches 16a à 16e déjà décrites en liaison avec la figure 1. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, particulièrement économique, ces touches sont des touches dites "sensitives". I1 est clair cependant que l'on pourrait utiliser des touches d'autres types pour commander l'entrée dans les moyens de traitement d'informations (7, 8, 9) de données ou de commandes choisies par l'utilisateur.
Suivant l'invention, l'appareil est conçu pour assurer un défilement vers la droite ou vers la gauche du tracé de la courbe affichée par rapport au curseur 29 alors fixe, pour balayer les valeurs prises par la grandeur affichée pendant un certain intervalle de temps antérieur ou postérieur à l'instant correspondant b la position de départ du curseur. Pour cela on sélectionne a l'aide des touches 16a et 16b soit le pictogramme 35 (défilement à droite) soit le pictogramme 36 (défilement å gauche), qui apparaît alors en brillance inversée. Après validation par la touche 16c, la fonction sélectionnée est mise en oeuvre. Suivant la présente invention, on peut aussi sélectionner, de même, une fonction de compactage de la courbe affichée (touche 37), fonction qui sera décrite plus loin en détail, où un retour å un "menu" (touche 38) principal qui, comme expliqué dans la suite, permet de mettre en oeuvre un logiciel de commande de l'appareil suivant l'invention, d'une manière particulièrement conviviale.
Un voyant 39 témoigne de la mise sous tension de l'appareil. En cas de mise en oeuvre de la batterie tampon 18, ce voyant clignote pour signaler à l'utilisateur une panne du secteur.
On revient maintenant aux entrées de l'appareil suivant l'invention et aux grandeurs d'entrée pour décrire en plus de détail la saisie, le traitement et l'affichage de ces grandeurs.
ENTREES
Comme on l'a vu plus haut les grandeurs d'entrée sont des grandeurs exploitables électriquement telles que tensions, courants, résistances qui peuvent etre, de manière non exclusive, l'image d'autres grandeurs physiques telles que par exemple une température, une pression, une humidité relative etc...
Comme on l'a vu plus haut les grandeurs d'entrée sont des grandeurs exploitables électriquement telles que tensions, courants, résistances qui peuvent etre, de manière non exclusive, l'image d'autres grandeurs physiques telles que par exemple une température, une pression, une humidité relative etc...
Suivant la présente invention, l'appareil procède par saisie d'échantillons numérisés de la grandeur à enregistrer et mise en mémoire de ces échantillons. La numérisation s'opère par l'intermédiaire d'une conversion de la tension d'entrée en une fréquence qui, par comptage d'impulsions à l'aide de l'horloge 6, permet de déduire une expression binaire de l'échantillon saisi. Des moyens de couplage optoélectroniques introduits dans la chaîne de saisie permettent d'isoler électriquement l'appareil de perturbations électriques extérieures à celui-ci.
Comme on l'a vu plus haut un logiciel implanté dans la mémoire de programme 7 des moyens de traitement d'informations (7, 8, 9) assurent la commande de l'appareil suivant l'invention. En particulier, pour le fonctionnement de chaque voie d'entrée, ce logiciel délivre, tenant compte de la configuration programmée par l'opérateur, des signaux de commande & divers commutateurs assurant
- la sélection du type de capteur utilisé pour détecter la grandeur d'entrée : sonde au platine, thermocouple, capteur de tension de courant, etc...
- la sélection du type de capteur utilisé pour détecter la grandeur d'entrée : sonde au platine, thermocouple, capteur de tension de courant, etc...
- la sélection de références internes, résistances, tensions, etc...
- la sélection de gain et de tension de décalage selon l'étendue de mesure choisie.
D'autres sélections sont nécessaires pour donner à l'appareil une capacité d'autocalibration très recherchée à l'heure actuelle. A cet effet la séquence d'échantillonnage inclut la mesure de niveaux de référence. De même, dans le cas, par exemple, de l'utilisation d'un capteur à thermocouple, des moyens sont prévus pour procéder à une mesure de la température du connecteur d'entrée en vue d'une compensation de "soudure froide" classique.
La procédure de configuration des entrées de l'appareil décrite ci-dessus est organisée par le logiciel chargé dans la mémoire de programme. La communication nécessaire entre l'utilisateur et ce logiciel est établie par des pages de questions d'un "menu" affiché sur l'écran 15, les réponses apportées par l'utilisateur à ces questions étant rentrées dans les moyens de traitement dtinformations (7, 8, 9) à l'aide d'un clavier à trois touches 16a, 16b, 16c seulement, comme on l'expliquera en détail dans la suite. Ces réponses constituent des données qui définissent, notamment, la configuration d'affichage choisie par l'utilisateur. Ce menu d'interrogation simple et ce clavier réduit rendent l'utilisation de l'appareil suivant l'invention accessible à une personne même complètement dépourvue de connaissances en informatique.
Il est à noter encore que pour la voie d'entrée 4, dite "logique", l'interface entre celle-ci et l'unité centrale 8 est assurée par des photocoupleurs (non représentés) agissant sur un port d'entrée/sortie du bloc 5, et ceci sans conversion en fréquence, contrairement a ce qui est implanté pour des entrées analogiques.
MISE EN MEMOIRE DES ECHANTILLONS SAISIS
Comme on l'a vu plus haut, les images électriques des grandeurs d'entrée sont échantillonnées et numérisées, les valeurs numériques etant alors mises dans une mémoire de mesure 9 formant partie des moyens de traitement d'informations (7, 8, 9).
Comme on l'a vu plus haut, les images électriques des grandeurs d'entrée sont échantillonnées et numérisées, les valeurs numériques etant alors mises dans une mémoire de mesure 9 formant partie des moyens de traitement d'informations (7, 8, 9).
On mémorise normalement la valeur binaire des échantillons. Cependant, pour limiter la taille de la mémoire de mesure nécessaire, on pourrait n'enregistrer en mémoire que des valeurs numériques représentatives des variations des échantillons, ces variations étant déterminées par comparaison de deux échantillons successifs saisis.
La fréquence d'échantillonnage est choisie par l'opérateur dans une page du menu qui présente un choix de périodes s'étendant par exemple de la seconde à l'heure.
La périodicité de l'échantillonnage est normalement constante pendant l'enregistrement. On pourrait cependant avoir recours å une périodicité d'échantillonnage variable en fonction d'évènements extérieurs, de la vitesse d'évolution du phénomène surveillé ou du franchissement de certains seuils etc
La mémoire de mesure 9 peut être constituée par une mémoire & semi-conducteur telle qu'une RAM statique. On pourrait également utiliser des RAM dynamiques. A titre d'exemple seulement une mémoire de base de 128 K octets à 1 M octets peut être implantée dans l'appareil. Une telle mémoire peut être étendue en cas de besoin par l'utilisation de l'extension mémoire 10.
La mémoire de mesure 9 peut être constituée par une mémoire & semi-conducteur telle qu'une RAM statique. On pourrait également utiliser des RAM dynamiques. A titre d'exemple seulement une mémoire de base de 128 K octets à 1 M octets peut être implantée dans l'appareil. Une telle mémoire peut être étendue en cas de besoin par l'utilisation de l'extension mémoire 10.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'utilisation comme mémoire de mesure, de mémoires RAM statiques ou dynamiques. Des mémoires d'autres types, faisant appel par exemple à des supports d'enregistrement magnétiques sous forme de bandes ou de disques, ou à des supports d'enregistrement optiques effaçables, par exemple, pourraient être utilisés en lieu et place de ces
RAM. Le choix & faire entre les différents types de mémoire connue, sera réalisé en fonction de divers critères économiques ou techniques tels que la vitesse d'accès ou la capacité de mémoire.
RAM. Le choix & faire entre les différents types de mémoire connue, sera réalisé en fonction de divers critères économiques ou techniques tels que la vitesse d'accès ou la capacité de mémoire.
AFFICHAGE DES GRANDEURS ECHANTILLONNEES
Comme on 1'e vu plus haut, un écran est utilisé pour afficher non seulement des tracés des évolutions temporelles des grandeurs enregistrées, mais aussi diverses indications alphanumériques relatives à ces grandeurs enregistrées et à la configuration de leur affichage sur l'écran.
Comme on 1'e vu plus haut, un écran est utilisé pour afficher non seulement des tracés des évolutions temporelles des grandeurs enregistrées, mais aussi diverses indications alphanumériques relatives à ces grandeurs enregistrées et à la configuration de leur affichage sur l'écran.
L'utilisation d'un écran d'affichage de ces variations temporelles, tant présentes que passées, en liaison avec une mémoire conservant les valeurs numérisées de tous les échantillons saisis depuis le début de l'enregistrement dans la limite de la taille de la mémoire, permet d'assurer un affichage en temps réel ou différé des variations temporelles des grandeurs enregistrées, sans passer par l'intermédiaire d'un archivage sur un support d'enregistrement permanent tel que du papier en rouleau, à pliage accordéon, etc.
comme il est classique de le faire. L'appareil suivant l'invention constitue ainsi un enregistreur-afficheur "sans papier" qui, avec une mémoire de dimension adéquate, présente le grand avantage de permettre l'exploitation de l'intégralité de l'historique d'un enregistrement sans que cela implique un recours à un archivage sur un support d'enregistrement non réutilisable, encombrant et malcommode de manipulation.
Une autre caractéristique essentielle de l'appareil suivant l'invention tient aux moyenx utilisés pour conformer l'affichage des variations temporelles des grandeurs saisies suivant diverses configurations permettant de faciliter et d'accélérer l'exploitation des informations enregistrées. L'appareil présente de ces informations, avec toute la précision établie lors de leur acquisition, en évitant ainsi que cette précision ne se dégrade lors d'un archivage sur support en papier ou elle est réduite å celle du tracé enregistré.
Les moyens prévus pour configurer les entrées de l'appareil en fonction des grandeurs à saisir assurent à l'appareil une grande universalité d'emplois.
La présence d'un "menu" dans le logiciel de l'appareil assure la convivialité de cet appareil, y compris et surtout pour un utilisateur non informaticien.
Ces caractéristiques et avantages de l'appareil suivant l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre des moyens utilisés pour les obtenir.
D'une façon générale, l'appareil est conçu pour afficher sur l'écran
1) les différentes pages du menu alphanumérique édite par le logiciel,
2) ie tracé des axes des abscisses et des ordonnées avec des repères,
3) les tracés des évolutions dans le temps des grandeurs d'entrée, éventuellement compactées selon une procédure caractéristique de la présente invention,
4) l'affichage en caractères alphanumériques des valeurs des grandeurs d'entrée, simultanément avec les tracés des graphes,
5) l'affichage d'un menu graphique constitué de pictogrammes (35 & 38) sélectionnés å l'aide du clavier pour rappeler des fonctions d'affichage mises en service (défilement, compactage etc...),
6) l'affichage d'informations alphanumériques d'ordre général,
7) éventuellement l'affichage des grandeurs d'entrée selon des traits ou pavés rectangulaires de longueur variable proportionnelle å la valeur de la mesure (en anglais "bargraphs") et,
8) l'affichage de tableaux de nombres représentant les évolutions des grandeurs d'entrée.
1) les différentes pages du menu alphanumérique édite par le logiciel,
2) ie tracé des axes des abscisses et des ordonnées avec des repères,
3) les tracés des évolutions dans le temps des grandeurs d'entrée, éventuellement compactées selon une procédure caractéristique de la présente invention,
4) l'affichage en caractères alphanumériques des valeurs des grandeurs d'entrée, simultanément avec les tracés des graphes,
5) l'affichage d'un menu graphique constitué de pictogrammes (35 & 38) sélectionnés å l'aide du clavier pour rappeler des fonctions d'affichage mises en service (défilement, compactage etc...),
6) l'affichage d'informations alphanumériques d'ordre général,
7) éventuellement l'affichage des grandeurs d'entrée selon des traits ou pavés rectangulaires de longueur variable proportionnelle å la valeur de la mesure (en anglais "bargraphs") et,
8) l'affichage de tableaux de nombres représentant les évolutions des grandeurs d'entrée.
Il apparaît, sur le synoptique représenté à la figure 2, que le logiciel implanté dans les moyens de traitement d'informations de l'appareil suivant l'invention commande l'affichage d'un "menu" comprenant un sommaire et plusieurs pages. Les différentes pages du menu permettent l'entrée de la date, de l'heure, la configuration des entrées logiques et analogiques de l'appareil (nature du ou des capteurs, unités de mesure, échelles de mesure, domaines de visualisation, etc...), la configuration des sorties logiques et le choix d'une période d'échantillonnage. On décrira sommairement dans la suite le contenu de chaque page du menu et les différentes fonctions du logiciel qui apparaissent sur le synoptique de la figure 2 et qui ne sont pas citées ci-dessus.
L'affichage des graduations des axes des abscisses 30 et des ordonnées 31 s'opèrent de la manière suivante.
En ce qui concerne l'axe des temps (abscisses), ces graduations sont calculées à partir de la période d'échantillonnage, de manière à correspondre à des intervalles de temps usuels. On choisira par exemple une graduation toutes les trente secondes alors que la fréquence d'échantillonnage correspond à une période d'une seconde, ceci pour en faciliter le repérage.
La graduation de l'axe des ordonnées, correspondant aux valeurs des échantillons des grandeurs enregistrées, est calculée de façon à obtenir par exemple huit, dix, ou douze graduations de cet axe. Suivant une caractéristique avantageuse de l'appareil selon l'invention, le logiciel assure le choix de la distribution de graduations à afficher, à partir du domaine de visualisation souhaité par l'utilisateur, en étendant ce domaine en deçà du minimum ou du maximum choisi le cas échéant, de telle sorte que ces graduations correspondent à des multiples ou subdivisions courants d'unités de mesure (1 ; 2 ; 5 ; 0,1 ; 0,2 ; 0,5 ; etc...). En effet, lorsque l'écran utilisé dans l'appareil est un écran matriciel, la fréquence spatiale des pixels suivant les axes des abscisses et des ordonnées peut ne pas se prêter à une subdivision exacte de tout le domaine de visualisation demandé avec des graduations d'écartement usuel. Ces graduations ne peuvent apparaître que là où il y a des pixels sur l'écran et il convient donc de tenir compte de la distribution spatiale de ces pixels pour subdiviser régulièrement les axes en question en modifiant éventuellement par extension l'étendue du domaine de mesure souhaité par l'utilisateur. A cet effet, le logiciel comprend des moyens, constitués par un algorithme de calcul, qui permettent de calculer l'étendue du domaine visualisé à partir de plusieurs contraintes : graduation en multiples ou en fractions usuelles d'unités de mesure, fréquence spatiale des pixels de l'écran et domaine de visualisation demandé par l'utilisateur.
Ainsi, si l'utilisateur souhaite un domaine de visualisation s'étendant 0 à 50 pour l'affichage d'une variation de température, le logiciel fera apparaître sur l'échelle des ordonnées dix repères espacés de 5'C. Si par contre l'utilisateur demande que le domaine de visualisation s'étende de -10'C à +35'C, le logiciel recalcule automatiquement un domaine de visualisation s'étendant de -10'C à +40'C avec dix repères intermédiaires. De même, si l'utilisateur demande un domaine de visualisation s'étendant de -8'C å +45'C, ce domaine sera étendu au domaine qui va de -100C & +50'C avec douze repères intermédiaires.
De meme sur l'axe des abscisses, correspondant au temps, le logiciel détermine, en fonction de la période d'échantillonnage demandée, la distribution des graduations sur cet axe de manière que la distribution de ces graduations coïncident avec des positions effectivement occupées par des pixels de l'écran.
Les tracés des évolutions dans le temps des grandeurs d'entrée, par l'intermédiaire des échantillons numérisés stockés en mémoire, peuvent être limités à des périodes de temps définies par l'utilisateur. Ces tracés peuvent aussi apparaître en défilement rapide, en temps croissant ou décroissant, commandés soit par la touche 16a, soit par la touche 16b, respectivement, avec rappel concommitant par le pictogramme 35 ou 36 apparaissant en brillance inversée.
A cet égard, suivant une autre caractéristique avantageuse de l'appareil selon l'invention, celui-ci comprend des moyens permettant de compacter le tracé apparaissant sur l'écran. Le principe de fonctionnement de ces moyens, mis en oeuvre par le logiciel, est le suivant.
Si on considère que sur un nombre A de colonnes de pixels adjacentes, on visualise A échantillons consécutifs, le tracé apparaît normalement sans compactage. Si au contraire on regroupe dans une méme colonne de pixels les visualisations de N échantillons successifs, la colonne comporte alors N pixels visibles plus ou moins voisins. Si les colonnes ainsi chargées chacune de n pixels visibles sont regroupées en adjacence, on fait apparaitre tous les échantillons sur une largeur n fois moindre de l'écran. Le taux de compactage est alors égal a
N et le tracé de la courbe apparaît épaissi. Grâce à ce procédé de compactage on peut faire apparaître simultanément sur l'écran un plus grand nombre d'échantillons de la grandeur affichée, ce qui accélère l'examen de ses évolutions temporelles. On peut alors, suivant la présente invention, retrouver et examiner une fraction de l'histo- rique des variations de la grandeur qui, sur le tracé compacté, laisse éventuellement apparaître des indices de la présence d'un phénomène à étudier d'une manière plus approfondie. En faisant défiler rapidement le tracé compacté sous le curseur 29, fixe sur l'écran, on positionne la zone repérée sur le curseur et on supprime alors le compactage pour redilater horizontalement ladite zone de manière à faire apparaitre celle-ci dans tous ses détails.
N et le tracé de la courbe apparaît épaissi. Grâce à ce procédé de compactage on peut faire apparaître simultanément sur l'écran un plus grand nombre d'échantillons de la grandeur affichée, ce qui accélère l'examen de ses évolutions temporelles. On peut alors, suivant la présente invention, retrouver et examiner une fraction de l'histo- rique des variations de la grandeur qui, sur le tracé compacté, laisse éventuellement apparaître des indices de la présence d'un phénomène à étudier d'une manière plus approfondie. En faisant défiler rapidement le tracé compacté sous le curseur 29, fixe sur l'écran, on positionne la zone repérée sur le curseur et on supprime alors le compactage pour redilater horizontalement ladite zone de manière à faire apparaitre celle-ci dans tous ses détails.
On remarquera que le tracé compacté suivant la pro cédure décrite ci-dessus conserve néanmoins toutes les informations disponibles avant compactage. Sur une colonne de pixels, dans le tracé compacté, on retrouve en effet tous les pixels regroupés ce qui permet d'en estimer la dispersion, par simple appréciation de l'épaisseur locale du tracé compacté.
Comme on l'a vu plus haut, en même temps que le tracé des évolutions de la grandeur d'entrée, l'appareil affiche en 28 la valeur de ladite grandeur d'entrée soit en temps réel, F l'instant de l'acquisition d'un échantillon de cette grandeur, soit en temps différé & un instant repéré par la position de l'intersection du curseur 29 et du tracé 23 par exemple. Dans ce cas il y a aussi affichage de l'instant de la prise de l'échantillon correspondant.
Le logiciel de l'appareil suivant l'invention est encore conçu pour commander l'affichage, au choix de l'utilisateur, des grandeurs d'entrée sous la forme de traits épaissis de longueurs variables dans le temps (dits wbargraphs" en anglais), forme de visualisation très appréciée car permettant une estimation visuelle des amplitudes des variations de la grandeur plus rapide que par l'examen des valeurs numériques affichées ou du tracé de la courbe. Pour des raisons de lisibilité, les traits utilisés sont constitués par une pluralité de colonnes, ou de lignes, de pixels adjacents. Suivant une variante de ce procédé de visualisation obtenue à l'aide d'un logiciel prévu å cet effet, on peut obtenir une visualisation en coordonnées polaires des évolutions de la grandeur d'entrée, solution qui peut présenter des avantages dans le cas d'enregistrements de grandeurs faisant intervenir une variable angulaire.
Parallèlement å l'affichage des traits décrit cidessus, l'appareil affiche en alphanumérique les valeurs des grandeurs d'entrée, pour donner une information d'une précision supérieure à celle que l'on peut obtenir par lecture de la longueur des traits sur l'écran.
Le logiciel de l'appareil suivant l'invention est encore conçu pour autoriser l'affichage de tableaux de nombres représentant les évolutions des grandeurs d'entrée. Ces nombres sont le reflet exact du contenu de la mémoire. Ils sont complétés avantageusement par des repères temporels.
Cette dernière application, ainsi que d'autres précédemment décrites, illustre une caractéristique importante de l'appareil suivant l'invention, selon laquelle celui-ci conserve en mémoire les échantillons enregistrés avec toute la précision de la procédure d'acquisition de ces échantillons, quelle que soit l'exploitation qui est faite ultérieurement ou simultanément de ces échantillons pour les besoins de l'affichage des évolutions de la grandeur correspondante, suivant l'une quelconque des multiples configurations d'affichage offertes par l'appareil suivant l'invention.
PERIPHERIQUES EXTERNES
Comme on l'a vu plus haut, l'appareil comprend des prises de sortie d'état logique permettant de commander par exemple des relais électromécaniques dont le changement d'état est lié, par configuration, au niveau atteint par une grandeur d'entrée, pour signaler à l'utilisateur le franchissement d'un seuil par exemple, par cette grandeur d'entrée. Ces franchissements peuvent entraîner, suivant leur sens, soit un collage soit un décollage du relais. Celui-ci commande alors l'excitation ou la désexcitation d'un organe indicateur du type acoustique, optique, etc... qui attire l'attention de l'utilisateur sur ledit franchissement. En variante, le relais pourrait actionner la mise en oeuvre d'une chaîne de correction réagissant sur la grandeur surveillée pour la maintenir dans des limites prédéterminées, par exemple.
Comme on l'a vu plus haut, l'appareil comprend des prises de sortie d'état logique permettant de commander par exemple des relais électromécaniques dont le changement d'état est lié, par configuration, au niveau atteint par une grandeur d'entrée, pour signaler à l'utilisateur le franchissement d'un seuil par exemple, par cette grandeur d'entrée. Ces franchissements peuvent entraîner, suivant leur sens, soit un collage soit un décollage du relais. Celui-ci commande alors l'excitation ou la désexcitation d'un organe indicateur du type acoustique, optique, etc... qui attire l'attention de l'utilisateur sur ledit franchissement. En variante, le relais pourrait actionner la mise en oeuvre d'une chaîne de correction réagissant sur la grandeur surveillée pour la maintenir dans des limites prédéterminées, par exemple.
Sur la face arrière du boîtier de l'appareil suivant l'invention, on trouve encore une prise pour un connecteur assurant une liaison parallèle avec une imprimante périphérique. On peut utiliser à cet effet le protocole dit zCentronics". Les informations transférées sur la liaison ainsi établie servent alors d tracer sur un support tel que du papier, placé dans une imprimante graphique, une copie de ce qui apparaît sur l'écran, que celui-ci soit en mode "enregistrement", "configuration" ou affichage", etc...
Cette possibilité de copie d'écran peut être avantageusement utilisée, en liaison avec un compactage des tracés, pour obtenir sur un document papier unique le contenu d'un enregistrement de longue durée. Cette copie peut être déclenchée par l'utilisateur, à l'aide de la touche 16d, ou par des événements extérieurs, ou bien encore elle peut être déclenchée par un franchissement d'un seuil par une grandeur d'entrée ou à une périodicité de copie d'écran choisie par l'utilisateur.
La face arrière du boîtier de l'appareil suivant l'invention comprend encore une sortie prévue pour établir une liaison du type série, liaison obtenue par exemple à l'aide d'une prise dite "RS 232". Celle-ci peut retenir par exemple le protocole RS 232 qui permet un couplage bidirectionnel entre l'appareil suivant l'invention et tous les périphériques adaptés à ce mode de liaison. On peut ainsi connecter l'appareil & un micro-ordinateur. Ce dernier peut alors téléconfigurer l'appareil et/ou demander la restitution d'informations stockées dans la mémoire de mesure 9, pour en faire une exploitation à l'aide de ses propres moyens de traitement.
Divers logiciels peuvent être implantés dans le micro-ordinateur selon les applications souhaitées, ces logiciels ayant pour but d'exploiter et de traiter les données fournies par l'appareil suivant l'invention pour en tirer par exemple des courbes, des tableaux, des statistiques, etc...
CARACTERISTIQUES DU LOGICIEL IMPLANTE DANS L'APPAREIL
Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, le logiciel implanté dans l'appareil suivant l'invention est convivial et son utilisation ne demande pas de connaissances en micro-informatique. Les évolutions de l'opérateur dans les différentes parties du programme sont essentiellement basées sur des réponses à des questions qui sont visualisées sur l'écran. On se réfère maintenant à la figure 2 du dessin annexé pour décrire en plus de détail l'organisation du logiciel utilisé. Sur le synoptique représenté à la figure 2,. il apparaît que le menu comprend un sommaire détaillant le contenu de plusieurs pages numérotées de 1 à 7. Ce sommaire permet d l'utilisateur de faire un choix entre les options suivantes
- choix de la langue, remise & jour de la date et de 1 'heure,
- fiche d'identification,
- état des enregistrements en mémoire,
- configuration des entrées de mesure,
- configuration des entrées logiques,
- configuration des sorties alarme,
- configuration de la période d'échantillonnage des entrées de mesure,
- menu graphique et affichage des enregistrements.
Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, le logiciel implanté dans l'appareil suivant l'invention est convivial et son utilisation ne demande pas de connaissances en micro-informatique. Les évolutions de l'opérateur dans les différentes parties du programme sont essentiellement basées sur des réponses à des questions qui sont visualisées sur l'écran. On se réfère maintenant à la figure 2 du dessin annexé pour décrire en plus de détail l'organisation du logiciel utilisé. Sur le synoptique représenté à la figure 2,. il apparaît que le menu comprend un sommaire détaillant le contenu de plusieurs pages numérotées de 1 à 7. Ce sommaire permet d l'utilisateur de faire un choix entre les options suivantes
- choix de la langue, remise & jour de la date et de 1 'heure,
- fiche d'identification,
- état des enregistrements en mémoire,
- configuration des entrées de mesure,
- configuration des entrées logiques,
- configuration des sorties alarme,
- configuration de la période d'échantillonnage des entrées de mesure,
- menu graphique et affichage des enregistrements.
L'utilisateur peut revenir à tout moment au menu par un nombre limité d'opérations. D'une manière générale, les deux touches 16a et 16b permettent à l'opérateur de se positionner sur la fonction à mettre en oeuvre et la touche 16c permet de valider le choix opéré. Ainsi l'ensemble du logiciel est-il accessible par ces trois touches seulement, ce qui est une caractéristique remarquable de l'appareil suivant l'invention dont découle pour une bonne partie son caractère très convivial. Outre les pages du menu permettant à l'utilisateur de dialoguer avec l'appareil suivant l'invention, le synoptique représenté à la figure 2 fait apparaitre divers autres blocs également gérés par le logiciel implanté dans l'appareil suivant l'invention. Ainsi le menu graphique permet-il de commander le défilement et le compactage des tracés affichés. Le logiciel gère également l'acquisition des mesures, leur transfert à une unité de calcul constituée par les moyens (7, 8, 9) et la conservation en mémoire des échantillons saisis pendant l'acquisition. Le logiciel gère encore la sortie RS 232 et la sortie vers l'imprimante. On donne ci-dessous la définition des fonctions exécutées par les divers blocs du synoptique de la figure 2
- reset : initialisation de l'unité de calcul et de ses périphériques,
- autotest : test de la configuration matérielle de l'appareil et détection des anomalies de sauvegarde,
- page 1 : mise a l'heure de l'horloge, mise à jour de la date et choix d'une langue de travail qui peut etre programmée pour afficher des options ou des instructions soit en français soit en anglais par exemple,
- page 2 : fiche d'identification de l'appareil et de la version du logiciel utilisé dans cet appareil,
- page 3 : état des enregistrements en mémoire,
- page 4 : configuration des entrées analogiques type d'entrée, échelle d'entrée, unité de mesure, domaine de visualisation,
- page 5 : configuration des entrées logiques en entrée "événement", blocage de configuration, arrêt ou redémarrage d'un enregistrement ou copie d'écran,
- page 6 : configuration des sorties alarme affectation à une entrée analogique, choix d'un seuil d'alarme, du sens de dépassement de ce seuil, et du sens de collage du relais en alarme,
- page 7 : configuration de la période d'échantillonnage des entrées analogiques,
- menu graphique : gestion graphique de l'écran,
- défilement : visualisation et défilement des enregistrements stockés en mémoire avec affichage de la valeur de la mesure et de son unité,
- compactage : en cours de défilement, compactage temporel des courbes affichées pour accélérer le défilement et proposer un affichage compacté des tracés,
- acquisition des mesures : transformation des grandeurs analogiques en mots numériques exploités par les moyens de traitement d'informations,
- unite de calcul : cette unité regroupe les moyens physiques de traitement et les logiciels de traitement et de calcul numérique implantes dans ces moyens,
- stockage en mémoire : mémorisation sauvegardée par batterie des informations relatives aux grandeurs mesurées,
- RS 232 : liaison série avec une interface pour le transfert des informations stockées en mémoire vers un stockage de masse extérieur à l'appareil,
- sortie imprimante : impression å la demande du contenu de l'écran.
- reset : initialisation de l'unité de calcul et de ses périphériques,
- autotest : test de la configuration matérielle de l'appareil et détection des anomalies de sauvegarde,
- page 1 : mise a l'heure de l'horloge, mise à jour de la date et choix d'une langue de travail qui peut etre programmée pour afficher des options ou des instructions soit en français soit en anglais par exemple,
- page 2 : fiche d'identification de l'appareil et de la version du logiciel utilisé dans cet appareil,
- page 3 : état des enregistrements en mémoire,
- page 4 : configuration des entrées analogiques type d'entrée, échelle d'entrée, unité de mesure, domaine de visualisation,
- page 5 : configuration des entrées logiques en entrée "événement", blocage de configuration, arrêt ou redémarrage d'un enregistrement ou copie d'écran,
- page 6 : configuration des sorties alarme affectation à une entrée analogique, choix d'un seuil d'alarme, du sens de dépassement de ce seuil, et du sens de collage du relais en alarme,
- page 7 : configuration de la période d'échantillonnage des entrées analogiques,
- menu graphique : gestion graphique de l'écran,
- défilement : visualisation et défilement des enregistrements stockés en mémoire avec affichage de la valeur de la mesure et de son unité,
- compactage : en cours de défilement, compactage temporel des courbes affichées pour accélérer le défilement et proposer un affichage compacté des tracés,
- acquisition des mesures : transformation des grandeurs analogiques en mots numériques exploités par les moyens de traitement d'informations,
- unite de calcul : cette unité regroupe les moyens physiques de traitement et les logiciels de traitement et de calcul numérique implantes dans ces moyens,
- stockage en mémoire : mémorisation sauvegardée par batterie des informations relatives aux grandeurs mesurées,
- RS 232 : liaison série avec une interface pour le transfert des informations stockées en mémoire vers un stockage de masse extérieur à l'appareil,
- sortie imprimante : impression å la demande du contenu de l'écran.
En outre la consultation de la configuration générale des entrées et sorties de l'appareil est accessible a tout moment à partir du clavier.
Le développement d'un logiciel adapté à la mise en oeuvre des fonctions décrites ci-dessus est clairement à la portée d'un programmeur possédant les connaissances normales d'un homme du métier et, par conséquent, ce logiciel ne sera pas décrit en plus de détail dans la présente description.
L'utilisation de l'appareil suivant l'invention est particulièrement simple, gracie au menu décrit ci-dessus en liaison avec la figure 2. Après avoir mis l'appareil sous tension, les phases d'initialisation ("reset") et de test se déroulent automatiquement. Le sommaire du menu s'affiche ensuite sur l'écran et offre un choix entre les différentes pages du menu. A l'aide des touches 16a et 16b, l'utilisateur descend ou remonte dans ce menu pour sélectionner une page particulière en fonction des besoins. A titre d'exemple, une sélection, suivie d'une validation par la touche 16c, de la page 1 fait apparaitre sur l'écran les champs suivants
- menu,
- choix de la langue (français, anglais),
- changement de date,
- remise s l'heure de l'horloge,
- fiche d'identification.
- menu,
- choix de la langue (français, anglais),
- changement de date,
- remise s l'heure de l'horloge,
- fiche d'identification.
La sélection d'un champ particulier et sa validation fait apparaître un "écran", par exemple l'écran "fiche d'identification" (page 2) ou d'autres champs doivent être complétés en caractères alphanumériques. Dans l'exemple choisi il s'agit des champs
- numéro de série : --------
- date de mise en service
- logiciel version : --------
Suivant une caractéristique avantageuse qui contribue au caractère convivial et à la simplicité des commandes de l'appareil selon l'invention, l'utilisateur choisit pour chaque champ a compléter l'option qu'il désire en faisant défiler une suite d'options prédéfinies constituées de messages alphanumériques clairs et compréhensibles, et ceci en agissant uniquement soit sur la touche 16a, soit sur la touche 16b, pour faire défiler la suite des caractères sur la position de caractères à remplir, dans l'ordre naturel de ces caractères ou dans l'ordre inverse. Ainsi les caractères alphabétiques et numériques sont-ils ordonnés classiquement. Quand l'option désirée arrive sur la position du champ à compléter, l'utilisateur arrête le défilement de ceux-ci et valide.
- numéro de série : --------
- date de mise en service
- logiciel version : --------
Suivant une caractéristique avantageuse qui contribue au caractère convivial et à la simplicité des commandes de l'appareil selon l'invention, l'utilisateur choisit pour chaque champ a compléter l'option qu'il désire en faisant défiler une suite d'options prédéfinies constituées de messages alphanumériques clairs et compréhensibles, et ceci en agissant uniquement soit sur la touche 16a, soit sur la touche 16b, pour faire défiler la suite des caractères sur la position de caractères à remplir, dans l'ordre naturel de ces caractères ou dans l'ordre inverse. Ainsi les caractères alphabétiques et numériques sont-ils ordonnés classiquement. Quand l'option désirée arrive sur la position du champ à compléter, l'utilisateur arrête le défilement de ceux-ci et valide.
On se passe ainsi du clavier alphanumérique complet que que l'on trouve habituellement sur un micro-ordinateur, par exemple.
Les pages du menu se succèdent alors sur l'écran suivant les choix de l'utilisateur qui remplit, selon la procédure décrite ci-dessus, les diverses options dans les champs à compléter, affichés sur l'écran. Ainsi, après avoir configuré les entrées analogiques (page 4), les entrées logiques (page 5), les sorties alarme (page 6) et après avoir choisi une période d'échantillonnage (page 7), l'appareil est complètement configuré pour commencer l'enregistrement d'une ou plusieurs grandeurs physiques, par l'intermédiaire de grandeurs électriques images de grandeurs physiques fournies par des capteurs de tous types dument raccordés aux voies d'entrée de l'appareil suivant l'invention. L'utilisateur peut immédiatement, et sans perturber l'enregistrement des échantillons saisis des grandeurs d'entrée, passer au "menu graphique" pour exploiter, en temps réel ou différé, l'historique des enregistrements déjà réalisés, en faisant usage éventuellement des fonctions de défilement et de compactage qui sont à sa disposition. L'utilisateur peut aussi commander sélectivement une copie d'écran sur papier par une imprimante connectée å appareil, par une pression sur la touche 16d. Ainsi, grace à l'invention, procède-t-on à un archivage sélectif, et non systématique, de l'enregistrement, qui économise beaucoup de papier. L'exploitation de l'historique des enregistrements ne dépend nullement d'un archivage préalable, contrairement à ce que l'on observe dans la plupart des enregistreurs de la technique antérieure, puisque l'on converse en mémoire, éventuellement étendue, toutes les expressions numériques des échantillons saisis pendant toute la durée de l'enregis- trement. L'exploitation de l'enregistrement n'est pas non plus gênée par une expression figée une fois pour toute de cet enregistrement sur un support permanent et on peut, à l'aide du menu graphique, reconfigurer sous diverses formes l'expression de l'enregistrement que l'on fait apparaltre sur l'écran. I1 est s noter encore que l'on conserve toute la précision des échantillons saisis lors de l'exploitation de l'enregistrement, alors que, classiquement, cette précision est limitée par celle du tracé d'une courbe sur un support en papier. On peut ainsi considérer l'appareil suivant l'invention comme un enregistreur "sans papier" puisque l'exploitation des enregistrements réalisés n'est pas conditionnée par un archivage sur papier ou autre support d'enregistrement permanent.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, l'appareil pourrait être équipé d'un écran plat d'un type autre qu'à cristaux liquides, qui conserve l'avantage de la compacité. Si cette contrainte de compacité n'est pas essentielle dans une application particulière, on pourra utiliser un écran constitué classiquement par un tube à rayons cathodiques.
Il est à noter cependant que le procédé de sélection des graduations des axes de coordonnées décrit ci-dessus s'applique seulement à des écrans matriciels alors que le procédé de compactage pourrait être mis en oeuvre sur un écran non matriciel en concentrant plusieurs mesures à une abscisse donnée.
Claims (22)
1. Appareil d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physiques comprenant au moins une voie d'entrée d'une grandeur électrique image de la grandeur physique, des moyens d'échantillonnage de la grandeur électrique, des moyens de mémorisation des échantillons saisis, caractérisé en ce qu'il comprend, sous une forme monobloc intégrant les moyens précédents, des moyens optoélectroniques d'affichage (15) des évolutions temporelles de la grandeur enregistrée, des moyens pour conformer l'affichage de tout ou partie de l'historique de ces évolutions temporelles suivant l'une quelconque d'une pluralité de configurations prédéterminées et des moyens de commande (16) pour entrer dans ces moyens de conformation les données de la configuration choisie.
2. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de conformation comprennent une unité centrale de traitement (8), une mémoire de mesure (9) pour conserver les valeurs des échantillons saisis et une mémoire de programme (7) chargée d'un logiciel de traitement des enregistrements mis en mémoire de mesure (9) et de l'affichage de ces enregistrements propre à assurer l'affichage d'un tracé des évolutions de la grandeur enregistrée, en temps réel ou différé, ainsi que d'informations alphanumériques liées aux enregistrements réalisés, suivant une configuration d'affichage choisie par l'utilisateur de l'appareil.
3. Appareil conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de commande des moyens de conformation de l'affichage comprennent un clavier (16) muni de deux touches (16a, 16b) permettant un déplacement bidirectionnel dans un menu d'utilisation de l'appareil formant partie du logiciel et présenté sur un écran (15) formant partie des moyens optoélectroniques d'affichage et une touche de validation des options choisies dans ce menu, lesdites touches (16a, 16b) commandant également le défilement dans les deux sens d'une suite de messages ou de caractères alphanumériques à diverses positions de caractères dans des champs programmables de ce menu, pour le choix des données d'une configuration particulière d'affichage sur l'écran des enregistrements réalisés.
4. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs voies d'entrée analogiques (1, 2, 3) équipées de moyens pour convertir une tension d'entrée image de la grandeur à enregistrer en une fréquence et de moyens de couplage optique assurant une isolation électrique de l'appareil vis-å-vis de capteurs connectés aux voies d'entrée pour fournir la tension d'entrée.
5. Appareil conforme à la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une voie d'entrée logique (4).
6. Appareil conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour afficher les évolutions temporelles de l'entrée logique (4) simultanément et en correspondance avec les évolutions temporelles d'au moins une grandeur d'entrée analogique.
7. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens optoélectroniques d'affichage comprennent un écran matriciel.
8. Appareil conforme à la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour visualiser sur une même colonne de pixels de l'écran matriciel plusieurs échantillons successifs et pour regrouper en adjacence les colonnes ainsi constituées de manière à compacter le tracé de la courbe représentative des évolutions de la grandeur enregistrée,
9. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour calculer les positions de graduations sur deux axes de coordonnées du plan de l'écran en fonction de la fréquence spatiale des pixels, d'un domaine de visualisa tion demandé suivant l'axe considéré et d'un nombre de graduations à choisir parmi plusieurs nombres présélectionnés.
10. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour sélectionner la période d'échantillonnage.
11. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire apparaître un curseur (29) fixe sur les moyens d'affichage et des moyens pour afficher la valeur numérique de la grandeur enregistrée au point de son tracé repéré par le curseur.
12. Appareil conforme à la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire défiler le tracé de la courbe par rapport au curseur (29), suivant le sens progressif ou régressif de l'axe des temps, avec affichage simultané de la valeur numérique de la grandeur enregistrée au point du tracé des évolutions de cette grandeur qui coïncide avec le curseur.
13. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour afficher l'étendue de mesure visualisée de la grandeur enregistrée, la valeur de la graduation élémentaire des axes de coordonnées d'un écran formant partie des moyens optoélectroniques d'affichage, la date et l'heure.
14. Appareil conforme b l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'affichage de pictogrammes (35, 36, 37, 38) de sélection de fonctions de traitement graphique applicables au tracé des évolutions temporelles de la grandeur enregistrée, et des moyens pour faire apparaître en brillance inversée le pictogramme correspondant a une fonction sélectionnée.
15. Appareil conforme à l'ensemble des revendications 3 et 14, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour sélectionner la fonction à l'aide des touches (ira, 16b, 16c).
16. Appareil conforme à lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une sortie d'alarme (11) sensible au franchissement d'un seuil par une grandeur enregistrée pour déclencher des moyens d'alarme.
17. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'alimentation électrique (17) connectables au secteur et des moyens d'alimentation auxiliaire (18) intégrés, interconnectés pour se substituer automatiquement aux moyens (17) en cas de panne du secteur.
18. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une sortie (13) pour une connexion å une imprimante et une touche (16d) pour commander la recopie sur un support permanent dans l'imprimante d'un état sélectionné des informations présentées par les moyens d'affichage.
19. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une sortie (12) établissant une connexion bidirectionnelle nelle de dialogue avec un appareil périphérique de traitement d'informations.
20. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications 7 à 19, caractérisé en ce que les moyens d'affichage comprennent un écran plat à cristaux liquides.
21. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'autocalibration.
22. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour afficher les variations temporelles d'une grandeur enregistrée sous la forme de variations de la longueur d'un trait.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8907942A FR2648605B1 (fr) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | Appareil d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physiques |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8907942A FR2648605B1 (fr) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | Appareil d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physiques |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2648605A1 true FR2648605A1 (fr) | 1990-12-21 |
FR2648605B1 FR2648605B1 (fr) | 1995-03-10 |
Family
ID=9382751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8907942A Expired - Lifetime FR2648605B1 (fr) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | Appareil d'enregistrement et d'affichage de grandeurs physiques |
Country Status (1)
Country | Link |
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FR (1) | FR2648605B1 (fr) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB2003344A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-07 | Leeds & Northrup Ltd | Processor system for display and/or recording of information |
GB2111276A (en) * | 1981-12-11 | 1983-06-29 | Minsup Mining Supplies | Digital event recorder |
JPS6046416A (ja) * | 1983-08-24 | 1985-03-13 | Shimadzu Corp | 多点記録計 |
-
1989
- 1989-06-15 FR FR8907942A patent/FR2648605B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB2003344A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-07 | Leeds & Northrup Ltd | Processor system for display and/or recording of information |
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Non-Patent Citations (2)
Title |
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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 9, no. 170 (P-373)[1893], 16 juillet 1985; & JP-A-60 46 416 (SHIMAZU SEISAKUSHO K.K.) 13-03-1985 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2648605B1 (fr) | 1995-03-10 |
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