FR2916050A1 - Electrical wire or electronic board's connection diagnosing and connecting device for e.g. electronic system, has signal processing and acquisition device receiving signal from sensors allowing reconstitute of current arriving at contact - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF ET PROCEDE DE DIAGNOSTIC ET DE CONNEXION SANS CONTACT ENTRE UNDEVICE AND METHOD FOR NON-CONTACT DIAGNOSIS AND CONNECTION BETWEEN
PREMIER ENSEMBLE DE FILS ELECTRIQUES ET UN SECOND ENSEMBLE DE FILS ELECTRIQUES OU UNE CARTE ELECTRONIQUE FIRST SET OF ELECTRIC WIRES AND A SECOND SET OF ELECTRIC WIRES OR AN ELECTRONIC CARD
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un dispositif et un procédé de diagnostic et de connexion sans contact entre un premier ensemble de fils électriques et un second ensemble de fils électriques ou une carte électronique. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans les systèmes électroniques ou informatiques, au sein desquels plusieurs boîtiers ou cartes électroniques doivent échanger des données, le point faible est souvent situé au niveau des connexions. Les possibilités de diagnostic permettant de déceler des pannes ou des défauts et éventuellement de les tolérer en passant en mode dégradé, qui existent pour des composants ou des systèmes électroniques, n'existent pas pour des connexions entre des ensembles de fils électriques ou entre un ensemble de fils électriques et une carte électronique. Lorsqu'un système électronique complexe est placé dans un environnement agressif (vibrations, chaleur, corrosion, milieu salin ou chimique, etc.) les connexions peuvent se dégrader de manière brusque (déconnexion, rupture) ou évolutive (attaque chimique, corrosion, dilatation thermique). Une telle dégradation peut entraîner par exemple de mauvais échanges d'informations ou une perte d'alimentation électrique. Le problème technique qui se pose est donc de diagnostiquer le bon fonctionnement d'un dispositif de connexion, en vérifiant que les données transmises par celui-ci le sont de manière satisfaisante pour les systèmes électroniques qui doivent les utiliser. Dans les dispositifs de connexion de l'art connu la fiabilisation des connexions peut être faite de manière mécanique, par exemple par clipsage ou arrimage mécanique d'une partie mâle sur une partie femelle. Une telle solution, qui garantit une non déconnexion tant que l'on ne dépasse pas certaines contraintes mécaniques ou thermiques, ne répond que partiellement au problème technique défini ci-dessus. Il existe également d'autres solutions de l'art connu. Le document référencé [1] en fin de description décrit un détecteur de courant circulant dans un fil conducteur électrique à tester. Ce détecteur est constitué d'un anneau, comprenant un capteur à effet Hall, que l'on place autour de ce fil. Ce détecteur, qui permet de mesurer le courant circulant dans un fil, ne permet pas de diagnostiquer le bon fonctionnement d'un connecteur. De plus, ce détecteur est très encombrant, et rien ne suggère à un homme de métier d'intégrer un tel dispositif de mesure au niveau d'un connecteur. TECHNICAL FIELD The invention relates to a device and method for diagnosis and contactless connection between a first set of electrical wires and a second set of electrical wires or an electronic card. STATE OF THE PRIOR ART In electronic or computer systems, in which several boxes or electronic cards must exchange data, the weak point is often located at the connections. There is no diagnostic capability to detect faults or faults, and possibly to degrade them in degraded mode, that exist for electronic components or systems, for connections between sets of electrical wires or between a set of wires. electrical wires and an electronic card. When a complex electronic system is placed in an aggressive environment (vibrations, heat, corrosion, saline or chemical medium, etc.) the connections can abruptly degrade (disconnection, rupture) or evolve (chemical attack, corrosion, thermal expansion). ). Such degradation can lead to, for example, poor information exchange or loss of power supply. The technical problem that arises is to diagnose the proper functioning of a connection device, verifying that the data transmitted by it are satisfactory for the electronic systems that must use them. In the connection devices of the prior art, the reliability of the connections can be made mechanically, for example by clipping or mechanical securing of a male part to a female part. Such a solution, which guarantees a non-disconnection as long as one does not exceed certain mechanical or thermal constraints, only partly meets the technical problem defined above. There are also other solutions of the known art. The document referenced [1] at the end of the description describes a current detector flowing in an electrical conductor wire to be tested. This detector consists of a ring, comprising a Hall effect sensor, which is placed around this wire. This detector, which measures the current flowing in a wire, does not diagnose the proper functioning of a connector. In addition, this detector is very bulky, and nothing suggests to a skilled person to integrate such a measuring device at a connector.
Le document référencé [2] décrit un connecteur de type smart connector qui intègre un circuit imprimé avec des pistes de contact. Le circuit imprimé est relié électriquement à des fils électriques et aux pistes conductrices situées sur l'un de ses bords. Le circuit imprimé de détection des signaux n'est donc pas passif. De manière analogue, le document référencé [3] décrit un connecteur intégrant une carte à circuit imprimé comprenant un circuit imprimé de contrôle. La carte à circuit imprimé est reliée d'une part à des fils électriques et d'autre part à des contacts. Dans ces deux derniers documents, les dispositifs décrits sont intrusifs, puisque la carte à circuit imprimé est intercalée sur la ligne électrique. De plus le circuit imprimé de contrôle n'est pas adapté à la mesure de tous types de signaux. L'invention a pour objet de permettre à un dispositif de connexion de diagnostiquer son état, de détecter correctement des défauts de connexion dus, par exemple, à des parasites, des vibrations, des défauts de transmission des informations, par exemple par perte de données ou diminution d'amplitude des signaux, ou une dégradation de la connexion, par exemple par apparition de corrosion. The referenced document [2] describes a connector of the smart connector type which integrates a printed circuit board with contact tracks. The printed circuit is electrically connected to electrical wires and conductive tracks on one of its edges. The printed signal detection circuit is therefore not passive. Similarly, the document referenced [3] describes a connector incorporating a printed circuit board comprising a control printed circuit. The printed circuit board is connected on the one hand to electrical wires and on the other hand to contacts. In these two documents, the devices described are intrusive, since the printed circuit board is interposed on the power line. In addition, the printed circuit board is not suitable for measuring all types of signals. The object of the invention is to enable a connection device to diagnose its state, to correctly detect connection faults due, for example, to noise, vibrations, data transmission faults, for example by loss of data. or decrease in amplitude of the signals, or a degradation of the connection, for example by appearance of corrosion.
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention concerne un dispositif de diagnostic et de connexion sans contact entre un premier ensemble de fils électriques et un second ensemble de fils électriques ou une carte électronique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur de courant ou de champ magnétique disposé au voisinage d'au moins un contact et un dispositif d'acquisition et de traitement du (des) signal(aux) reçu(s) de cet au moins un capteur de courant ou de champ magnétique qui permet de reconstituer le courant initial arrivant audit au moins un contact. Contrairement aux documents référencés [2] et [3], le dispositif de l'invention est passif vis-à-vis de la détection des signaux sur les fils. Chaque capteur de courant ou de champ magnétique peut être un capteur de type inductif, à effet Hall, à force de Lorentz, ou magnéto-résistif, ou une magnéto-résistance ou une magnéto-résistance anisotrope ou une magnéto-résistance géante (GMR) ou une sonde magnétométrique. Il peut être relié au dispositif d'acquisition et de traitement par une liaison filaire. Il peut être alimenté directement par au moins un des fils d'un des ensembles de fils ou par un dispositif d'alimentation. Avantageusement le dispositif d'acquisition de traitement comporte des moyens de comparaison entre les signaux fournis par deux capteurs de courant ou de champ magnétique situés de part et d'autre du contact. Avantageusement, les moyens de comparaison effectuent la comparaison de signaux reconstitués. DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention relates to a diagnostic device and contactless connection between a first set of electrical son and a second set of electrical son or an electronic card, characterized in that it comprises at least one current sensor or a magnetic field disposed in the vicinity of at least one contact and a device for acquiring and processing the signal (s) received from this at least one current or magnetic field sensor which makes it possible to reconstitute the initial current arriving at said at least one contact. Unlike the documents referenced [2] and [3], the device of the invention is passive vis-à-vis the detection of signals on the son. Each current or magnetic field sensor may be an inductive, Hall effect, Lorentz force, or magneto-resistive, or magneto-resistance or anisotropic magneto-resistance or giant magnetoresistance (GMR) sensor. or a magnetometer probe. It can be connected to the acquisition and processing device by a wired connection. It can be powered directly by at least one of the son of one of the sets of son or by a feeding device. Advantageously, the processing acquisition device comprises means for comparing signals provided by two current or magnetic field sensors located on either side of the contact. Advantageously, the comparison means perform the comparison of reconstituted signals.
Avantageusement le dispositif d'acquisition et de traitement comporte des moyens de comparaison entre les signaux fournis par un capteur de courant ou de champ magnétique et un signal de référence, qui peut être un courant connu arrivant au contact. Advantageously, the acquisition and processing device comprises means of comparison between the signals supplied by a current or magnetic field sensor and a reference signal, which may be a known current coming into contact.
Avantageusement, le dispositif de l'invention comprend un dispositif de gestion des entrées/sorties de signaux, un dispositif d'acquisition et de traitement et une alimentation disposés sur une carte électronique au sein du connecteur. Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif d'acquisition et de traitement comprend des moyens de reconstitution d'un signal défectueux et de réinjection d'un signal correct se substituant au signal défectueux. Dans un exemple de réalisation, le dispositif d'acquisition et de traitement est un circuit intégré spécifique ou ASIC. Un circuit analogique de mise en forme et de numérisation est disposé en sortie de chaque capteur de courant ou de champ magnétique. Les capteurs de courant ou de champ magnétique et un dispositif de mise en forme associé à une alimentation sont disposés dans un boîtier muni d'un couvercle mobile autour d'une articulation pour venir emprisonner un ensemble de fils. Avantageusement au moins une boucle de courant sous forme d'une pince d'injection en deux parties disposées respectivement dans le boîtier et dans son couvercle, permet d'injecter le signal correct reconstitué sur un fil électrique. L'invention concerne également un procédé de connexion entre un premier ensemble de fils électriques et un second ensemble de fils électriques ou une carte électronique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - on mesure le courant arrivant dans au 30 moins un contact à l'aide d'un capteur de courant ou de champ magnétique disposé au voisinage de cet au moins un contact, - on acquiert et traite, dans un dispositif d'acquisition et de traitement, le (les) signal(aux) reçu(s) de cet au moins un capteur de courant ou de champ magnétique, et - on reconstitue le courant initial arrivant audit au moins un contact. Avantageusement on compare les signaux fournis par deux capteurs de courant ou de champ magnétique situés de part et d'autre du contact. On peut également comparer les signaux fournis par les capteurs de courant ou de champ magnétique à un signal de référence, par exemple un courant connu arrivant au contact. Dans un mode de réalisation avantageux, on reconstitue un signal défectueux et on réinjecte un signal correct se substituant au signal défectueux. Le dispositif de l'invention permet ainsi de repérer rapidement une connexion déficiente, de tester l'état de celle-ci, d'en signaler l'état à un opérateur de maintenance, et de remplacer temporairement ou durablement cette connexion déficiente, par reconstruction des signaux non transmis ou mal transmis. Aucun des documents de l'art connu cités précédemment ne suggère une telle réparation des signaux défectueux, au moyen du dispositif d'acquisition et de traitement associé à un dispositif de réémission du signal reconstitué. Advantageously, the device of the invention comprises a signal input / output management device, an acquisition and processing device and a power supply arranged on an electronic card within the connector. In an advantageous embodiment, the acquisition and processing device comprises means for reconstituting a defective signal and reinjecting a correct signal that replaces the defective signal. In an exemplary embodiment, the acquisition and processing device is a specific integrated circuit or ASIC. An analog shaping and digitizing circuit is disposed at the output of each current or magnetic field sensor. The current or magnetic field sensors and a shaping device associated with a power supply are arranged in a casing provided with a movable cover around a hinge for enclosing a set of wires. Advantageously, at least one current loop in the form of a two-part injection clamp disposed respectively in the housing and in its cover, makes it possible to inject the correct reconstituted signal onto an electrical wire. The invention also relates to a connection method between a first set of electrical wires and a second set of electric wires or an electronic card, characterized in that it comprises the following steps - the current arriving in at least one contact is measured by means of a current or magnetic field sensor arranged in the vicinity of this at least one contact, the received signal (s) is acquired and processed in an acquisition and processing device ( s) of this at least one current or magnetic field sensor, and - the initial current arriving at said at least one contact is reconstituted. Advantageously, the signals supplied by two current or magnetic field sensors located on either side of the contact are compared. It is also possible to compare the signals supplied by the current or magnetic field sensors with a reference signal, for example a known current coming into contact. In an advantageous embodiment, a defective signal is reconstituted and a correct signal replacing the defective signal is reinjected. The device of the invention thus makes it possible to quickly identify a faulty connection, to test the state thereof, to report the status to a maintenance operator, and to temporarily or permanently replace this deficient connection by reconstruction. signals not transmitted or poorly transmitted. None of the prior art documents cited above suggest such a repair of the defective signals, by means of the acquisition and processing device associated with a device for retransmission of the reconstituted signal.
Le dispositif de l'invention présente de nombreux avantages . - Il peut être branché sur un bus de données pour en extraire les données sans abîmer les fils électriques, et débranché sans laisser de traces, par exemple pour un test du réseau non intrusif ou une connexion temporaire ou déplaçable. - Un dispositif électronique complexe peut être intégré au dispositif de l'invention, ou sur une carte électronique proche de celui-ci. - De nouvelles fonctions peuvent être ajoutées au dispositif de l'invention, en vue d'en améliorer sa fiabilité, par exemple des fonctions : • de vérification de la bonne transmission des informations, • de détection et d'indication de problèmes de transmission, par exemple perte de contact transitoire ou définitive, atténuation des signaux, • de reconstruction de signaux non transmis ou mal transmis. - Une telle possibilité de reconstituer des signaux à partir de la lecture des champs électromagnétiques rayonnés permet de créer un connecteur sans contact qui vient se brancher sur un câble ou un ensemble de fils électriques et de capter les signaux qui y transitent pour les envoyer vers un système électronique qui peut en avoir besoin, sans couper ou endommager les fils. L'invention peut être utilisée dans de nombreux domaines, par exemple : - dans le domaine de la fiabilisation de dispositifs d'interconnexion, au sein de systèmes électroniques distribués communiquant par fils ou alimentés par fils, - dans tous les domaines utilisant des systèmes électroniques interconnectés, surtout ceux comportant des fonctions critiques de sûreté (pour lesquelles les signaux transmis sont primordiaux), par exemple les domaines suivants : avionique, automobile et transports, communication, automates, médical, nucléaire, machines industrielles, équipement grand public haut de gamme. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 illustre le mode de fonctionnement du dispositif de connexion de l'invention. La figure 2 illustre un premier mode de réalisation du dispositif de l'invention de type diagnostic de connexion . La figure 3 illustre un second mode de réalisation du dispositif de l'invention de type diagnostic de connexion . Les figures 4A et 4B illustrent un schéma électronique de principe du dispositif de l'invention. La figure 5 illustre un exemple de réalisation du dispositif de l'invention et d'application à un réseau CAN. Les figures 6 et 7 illustrent le mode d'utilisation connecteur sans contact . The device of the invention has many advantages. - It can be connected to a data bus to extract the data without damaging the electrical wires, and disconnected without leaving any traces, for example for a non-intrusive network test or a temporary or movable connection. A complex electronic device can be integrated in the device of the invention, or on an electronic card close to it. - New functions can be added to the device of the invention, in order to improve its reliability, for example functions: • verification of the proper transmission of information, • detection and indication of transmission problems, for example loss of transient or permanent contact, attenuation of signals, • reconstruction of signals that are not transmitted or poorly transmitted. - Such a possibility of reconstructing signals from the reading of the radiated electromagnetic fields makes it possible to create a contactless connector which is connected to a cable or a set of electrical wires and to pick up the signals that pass through them to send them to a electronic system that may need it, without cutting or damaging the wires. The invention can be used in many fields, for example: in the field of the reliability of interconnection devices, within distributed electronic systems communicating by wire or powered by son, in all areas using electronic systems interconnected, especially those with critical safety functions (for which transmitted signals are paramount), for example the following areas: avionics, automotive and transport, communication, automata, medical, nuclear, industrial machinery, high-end consumer equipment. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates the mode of operation of the connection device of the invention. FIG. 2 illustrates a first embodiment of the device of the invention of the connection diagnostic type. FIG. 3 illustrates a second embodiment of the device of the invention of the connection diagnostic type. FIGS. 4A and 4B illustrate an electronic circuit diagram of the device of the invention. FIG. 5 illustrates an exemplary embodiment of the device of the invention and of application to a CAN network. Figures 6 and 7 illustrate the use of contactless connector mode.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Le dispositif de diagnostic et de connexion sans contact selon l'invention entre un premier ensemble de fils électriques et un second ensemble de fils électriques ou une carte électronique comprend au moins un capteur de courant ou de champ magnétique, disposé au voisinage d'au moins un contact de ce dispositif dont on cherche à mesurer les signaux par rayonnement électromagnétique, et un dispositif d'acquisition et de traitement du (des) signal(aux) reçu(s) de cet au moins un capteur de courant ou de champ magnétique qui permet de mettre en forme, numériser et traiter ce (ou ces) signal(aux) pour reconstituer le courant initial arrivant audit au moins un contact. En effet, un courant circulant dans un conducteur électrique, par exemple un fil électrique, au niveau d'un contact de ce dispositif émet un champ magnétique qui rayonne dans l'espace environnant. Un capteur de courant ou de champ magnétique placé dans ce champ fournit un courant qui est l'image du champ rayonné et donc du courant arrivant au contact du dispositif de connexion, qui est à l'origine de ce champ. DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS The diagnostic device and contactless connection according to the invention between a first set of electrical son and a second set of electrical son or an electronic card comprises at least one current sensor or magnetic field, arranged in the vicinity of at least one contact of this device whose signal is to be measured by electromagnetic radiation, and a device for acquiring and processing the signal (s) received from this at least one sensor current or magnetic field that allows to shape, scan and process this (or these) signal (aux) to reconstitute the initial current arriving at said at least one contact. Indeed, a current flowing in an electrical conductor, for example an electrical wire, at a contact of this device emits a magnetic field that radiates in the surrounding space. A current or magnetic field sensor placed in this field provides a current which is the image of the radiated field and therefore the current coming into contact with the connection device, which is at the origin of this field.
Selon le mode de fonctionnement illustré sur la figure 1, le dispositif de diagnostic et de connexion sans contact de l'invention comprend une partie mâle 10 et une partie femelle 11. La partie mâle 10 comprend des fils 12 qui viennent s'insérer dans des contacts 13 de la partie femelle. Des capteurs de courant ou de champ magnétique 14 solidaires de la partie femelle 11 sont disposés à proximité de ces fils 12 pour détecter le passage d'un courant dans ceux-ci. Un dispositif d'acquisition et de traitement 15, dans la partie supérieure de la figure, génère un signal 19 (générateur 16) dans le fil 17. Ces capteurs de courant ou de champ magnétique 14 détectent un courant. Le dispositif de détection 18 détermine que le contact correspondant entre la partie mâle et la partie femelle est bon. Par contre dans la partie inférieure de la figure, ce dispositif 15 génère un signal 19 dans le fil 17, mais les capteurs de courant ou de champ magnétique 14 ne détectent aucun courant. Le dispositif de détection 18 détermine donc que le contact correspondant entre la partie mâle et la partie femelle est mauvais. Le signal généré 19 peut être un signal de test spécifique ou un signal numérique d'opération courante. On peut ainsi utiliser un seul capteur de courant ou de champ magnétique 14 qui capte le courant sur plusieurs fils, ou plusieurs capteurs 14 disposés chacun au dessus d'un fil. L'ensemble formé par le (ou les) capteur(s) de courant ou de champ magnétique 14 et le dispositif d'acquisition et de traitement 15 peut être autonome en énergie, ou s'alimenter en utilisant le courant qui arrive au dispositif de connexion, ce qui permet de ne pas créer de lien physique supplémentaire entre la partie mâle 10 et la partie femelle 11 du dispositif de connexion, et donc de ne pas empêcher la déconnexion de ces deux parties. According to the mode of operation illustrated in FIG. 1, the diagnostic and non-contact connection device of the invention comprises a male part 10 and a female part 11. The male part 10 comprises wires 12 which are inserted into contacts 13 of the female part. Current or magnetic field sensors 14 integral with the female part 11 are arranged near these wires 12 to detect the passage of a current therein. An acquisition and processing device 15, in the upper part of the figure, generates a signal 19 (generator 16) in the wire 17. These current or magnetic field sensors 14 detect a current. The detection device 18 determines that the corresponding contact between the male part and the female part is good. On the other hand, in the lower part of the figure, this device 15 generates a signal 19 in the wire 17, but the current or magnetic field sensors 14 detect no current. The detection device 18 therefore determines that the corresponding contact between the male part and the female part is bad. The generated signal 19 may be a specific test signal or a current operation digital signal. It is thus possible to use a single current or magnetic field sensor 14 which picks up the current on several wires, or several sensors 14 each placed above a wire. The assembly formed by the current or magnetic field sensor (s) 14 and the acquisition and processing device 15 may be autonomous in energy, or can be powered by using the current that arrives at the device connection, which makes it possible not to create additional physical link between the male part 10 and the female part 11 of the connection device, and therefore not to prevent the disconnection of these two parts.
Pour détecter un défaut de connexion, on compare le courant, reconstitué ou non par le dispositif d'acquisition et de traitement, à une valeur de référence, de la façon suivante : - Si un courant connu arrive au dispositif de connexion, par exemple parce qu'il est issu d'un système électronique en amont qui peut être un calculateur sur une carte qui envoie une donnée, le dispositif d'acquisition et de traitement compare le courant reconstitué par le capteur de courant ou de champ magnétique en aval du contact à ce courant connu. - Si un courant inconnu arrive au dispositif de connexion, par exemple parce que le dispositif de connexion relie deux ensembles de fils, le dispositif d'acquisition et de traitement compare les deux courants émis par deux capteurs de courant ou de champ magnétique disposés de chaque côté de la connexion, avant ou après reconstitution. La figure 2 illustre un premier mode de réalisation dans lequel le dispositif de diagnostic et de connexion de l'invention comprend un dispositif 20 de gestion des entrées/sorties de signaux, le dispositif d'acquisition et de traitement 21 sous la forme d'un ASIC (circuit intégré spécifique), et une alimentation 22 disposés sur une carte électronique 23. Il comprend une partie mâle 24, et un partie femelle 25. Un capteur de courant ou de champ magnétique 26 est situé au dessus d'un fil 27 de la partie mâle, la partie femelle 25 étant associée au dispositif d'acquisition et de traitement 21. Le capteur de courant ou de champ magnétique 26 est physiquement relié à la carte électronique 23, par exemple par le biais d'un capot 28 qui protège le dispositif de connexion. Par contre, il n'est pas relié à la partie mâle, ce qui permet une déconnexion 29 des parties mâle et femelle du dispositif de l'invention. Le dispositif d'acquisition et de traitement 21 est relié au dispositif 20 de gestion des entrées/sorties et envoie ou reçoit les signaux par son intermédiaire. Les capteurs de courant ou de champ magnétique 26 captent les courants qui circulent dans les fils de la partie mâle et les renvoient vers le dispositif d'acquisition et de traitement 21 qui compare ceux-ci avec les signaux envoyés par le dispositif 20 de gestion des entrées/sorties, qui servent de référence de comparaison. Le dispositif d'acquisition et de traitement 21 détermine alors si les signaux sont corrects ou incorrects, et envoie un avertissement dans le second cas. Dans ce premier mode de réalisation, on peut, bien entendu, intervertir les rôles de la partie mâle 24 et de la partie femelle 25. La figure 3 illustre un second mode de réalisation du dispositif de diagnostic et de connexion de l'invention dans le cas où il relie deux ensembles de fils. Deux ensembles de capteurs 30 et 31, situés au dessus des fils des parties mâle 32 et femelle 33 du dispositif de connexion, sont reliés à un dispositif d'acquisition et de traitement 34. Ces deux ensembles 30 et 31 ainsi que le dispositif d'acquisition et de traitement 34 sont solidaires mécaniquement (ensemble 35) du capot 37 de la partie femelle. L'alimentation est prise (référence 36) sur un des fils, mais pourrait provenir d'une autre source (batterie par exemple). Ce dispositif d'acquisition et de traitement 34 compare les signaux entre eux et envoie un avertissement si les signaux ne sont pas correctement transmis. Les flèches 38 illustrent la déconnexion des parties mâle et femelle. On peut prévoir une sortie supplémentaire du dispositif d'acquisition et de traitement 34 associée à un amplificateur pour réaliser une réinjection des signaux reconstitués en aval de la connexion si celle-ci est défectueuse, ce qui permet de rajouter un niveau de fiabilité supplémentaire au dispositif de connexion de l'invention en réparant un défaut par réinjection d'un signal correct en aval du contact défaillant. Une telle solution permet de fonctionner en mode dégradé en attendant une réparation ou une maintenance. Ainsi, dans le dispositif de l'invention illustré schématiquement sur les figures 4A et 4B, le dispositif d'acquisition et de traitement 40, qui peut être un ASIC, effectue le traitement des signaux recueillis. Les capteurs de courant ou de champ magnétique 41 envoient leurs signaux vers des circuits électroniques analogiques de mise en forme et de numérisation 42, qui entrent dans le dispositif 40 pour comparaison et/ou reconstitution des signaux initiaux. Une interface homme-machine 43 permet d'avertir un opérateur d'un éventuel problème. Elle peut être très rudimentaire (simple diode électroluminescente indiquant un défaut) ou plus complexe (lien hertzien envoyant vers un autre système une information sur le défaut ou même la donnée reconstituée). L'alimentation 44 peut être interne au système ou externe, par exemple par télé alimentation. Sur la figure 4A, le dispositif d'acquisition et de traitement 40 permet de comparer les signaux détectés par les premiers capteurs 41 avec des signaux détectés par de seconds capteurs 45 mis en forme dans des circuits 46. Sur la figure 4B, le dispositif 40 permet de comparer les signaux détectés par les premiers capteurs 41 avec un signal de référence REF (issu d'une carte électronique par exemple). To detect a connection fault, the current, reconstituted or not restored by the acquisition and processing device, is compared with a reference value, as follows: - If a known current arrives at the connection device, for example because it comes from an upstream electronic system that can be a calculator on a card that sends data, the acquisition and processing device compares the current restored by the current or magnetic field sensor downstream of the contact at this known current. If an unknown current arrives at the connection device, for example because the connection device connects two sets of wires, the acquisition and processing device compares the two currents emitted by two current or magnetic field sensors arranged in each case. side of the connection, before or after reconstitution. FIG. 2 illustrates a first embodiment in which the diagnostic and connection device of the invention comprises a signal input / output management device 20, the acquisition and processing device 21 in the form of a ASIC (specific integrated circuit), and a power supply 22 disposed on an electronic card 23. It comprises a male part 24, and a female part 25. A current or magnetic field sensor 26 is located above a wire 27 of the male part, the female part 25 being associated with the acquisition and processing device 21. The current or magnetic field sensor 26 is physically connected to the electronic card 23, for example by means of a cover 28 which protects the connection device. By cons, it is not connected to the male part, which allows a disconnection 29 of the male and female parts of the device of the invention. The acquisition and processing device 21 is connected to the input / output management device 20 and sends or receives the signals through it. The current or magnetic field sensors 26 pick up the currents flowing in the wires of the male part and send them back to the acquisition and processing device 21 which compares them with the signals sent by the device 20 for managing the data. inputs / outputs, which serve as a reference for comparison. The acquisition and processing device 21 then determines whether the signals are correct or incorrect, and sends a warning in the second case. In this first embodiment, it is of course possible to invert the roles of the male part 24 and the female part 25. FIG. 3 illustrates a second embodiment of the diagnostic and connection device of the invention in the where it connects two sets of wires. Two sets of sensors 30 and 31, situated above the wires of the male 32 and female 33 of the connection device, are connected to an acquisition and processing device 34. These two assemblies 30 and 31 as well as the device of FIG. acquisition and processing 34 are mechanically secured (together 35) of the cover 37 of the female part. The power is taken (reference 36) on one of the wires, but could come from another source (battery for example). This acquisition and processing device 34 compares the signals with each other and sends a warning if the signals are not correctly transmitted. The arrows 38 illustrate the disconnection of the male and female parts. An additional output of the acquisition and processing device 34 associated with an amplifier may be provided to reinject the signals reconstituted downstream of the connection if the latter is defective, which makes it possible to add an additional level of reliability to the device. connection of the invention by repairing a fault by reinjection of a correct signal downstream of the failed contact. Such a solution makes it possible to operate in degraded mode while awaiting repair or maintenance. Thus, in the device of the invention illustrated diagrammatically in FIGS. 4A and 4B, the acquisition and processing device 40, which may be an ASIC, performs the processing of the signals collected. The current or magnetic field sensors 41 send their signals to analog electronic shaping and scanning circuits 42, which enter the device 40 for comparison and / or reconstitution of the initial signals. A human-machine interface 43 makes it possible to warn an operator of a possible problem. It can be very rudimentary (simple electroluminescent diode indicating a defect) or more complex (radio link sending to another system information on the defect or even reconstituted data). The power supply 44 may be internal to the system or external, for example by remote power supply. In FIG. 4A, the acquisition and processing device 40 makes it possible to compare the signals detected by the first sensors 41 with signals detected by second sensors 45 shaped in circuits 46. In FIG. 4B, the device 40 allows the signals detected by the first sensors 41 to be compared with a REF reference signal (derived from an electronic card, for example).
Exemple de réalisation Dans un exemple de réalisation et d'utilisation du dispositif de l'invention pour un réseau CAN, illustré sur la figure 5, on utilise un capteur de courant du commerce 50, par exemple un capteur GMR HMC 10215 de la société Honeywell avec deux sorties out+ et out- , relié à un circuit de mise en forme, comprenant un amplificateur d'instrumentation, un amplificateur non inverseur et un suiveur, dont la sortie est envoyée sur le convertisseur analogique numérique d'une carte électronique comportant un circuit FPGA (composant électronique reconfigurable). Un algorithme de traitement est mis en oeuvre pour reconstituer les courants circulant dans la paire de fils 51 et 52 situés sous le capteur, qui représentent un bus CAN ( Control Area Network ), sur lequel circulent des signaux en mode différentiel. Le capteur capte donc la somme des champs émis par ces deux fils. Le dispositif de connexion fonctionne parfaitement pour des débits de données sur le bus CAN allant jusqu'à 3,5 Mbits/s. L'ensemble illustré sur la figure 6, formé par les capteurs de courant ou de champ magnétique 60 et un dispositif de mise en forme 61 associé à une alimentation, est disposé dans un boîtier 62 muni d'un couvercle mobile autour d'une articulation 63 pour venir emprisonner un ensemble de fils électriques 65 (le bus de données par exemple), afin de positionner le ou les capteurs au dessus ou à proximité immédiate du ou des fils que l'on désire observer. Cet ensemble délivre alors des signaux qui sont renvoyés par liaison 64, par exemple filaire, vers le dispositif électronique d'acquisition et de traitement chargé de reconstituer les signaux circulant sur les fils. L'utilisation de ce dispositif de connexion est ainsi sans contact puisqu'elle ne crée aucun lien physique définitif ni aucune lésion aux fils du bus de données et peut se défaire sans laisser de traces. Comme illustré sur la figure 7, on peut insérer au sein du dispositif de connexion sans contact au moins une boucle de courant ou pince d'injection 70 pour injecter un signal sur un fil électrique d'un bus. Lorsque ces boucles de courant sont parcourues par les courants des signaux à injecter sur le bus, elles génèrent un champ magnétique qui recrée par induction les signaux sur les fils électriques 71 du bus de données. Ces boucles 70 sont en deux parties dans le boîtier 62 et dans son couvercle, ce qui permet d'ouvrir et de refermer celui-ci. L'ensemble constitue donc un connecteur sans contact. Embodiment Example In an exemplary embodiment and use of the device of the invention for a CAN network, illustrated in FIG. 5, a commercial current sensor 50, for example a GMR sensor HMC 10215 from Honeywell, is used. with two outputs out + and out-, connected to a shaping circuit, comprising an instrumentation amplifier, a non-inverting amplifier and a follower, the output of which is sent to the digital analog converter of an electronic card comprising a circuit FPGA (reconfigurable electronic component). A processing algorithm is implemented to reconstruct the currents flowing in the pair of wires 51 and 52 located beneath the sensor, which represent a CAN bus (Control Area Network), on which signals in differential mode circulate. The sensor thus captures the sum of the fields emitted by these two wires. The connection device works perfectly for data rates on the CAN bus up to 3.5 Mbps. The assembly illustrated in FIG. 6, formed by the current or magnetic field sensors 60 and a shaping device 61 associated with a power supply, is arranged in a housing 62 provided with a cover that is movable around an articulation. 63 to imprison a set of electrical son 65 (the data bus for example), in order to position the sensor or sensors above or in the immediate vicinity of the son or son to be observed. This set then delivers signals that are sent back via link 64, for example wired, to the electronic acquisition and processing device responsible for reconstituting the signals circulating on the wires. The use of this connection device is thus contactless since it does not create any definitive physical link or damage to the son of the data bus and can be undone without leaving any traces. As illustrated in FIG. 7, at least one current loop or injection clip 70 can be inserted into the contactless connection device in order to inject a signal onto an electric wire of a bus. When these current loops are traversed by the currents of the signals to be injected on the bus, they generate a magnetic field which recreates by induction the signals on the electrical wires 71 of the data bus. These loops 70 are in two parts in the housing 62 and in its cover, which allows to open and close it. The assembly thus constitutes a contactless connector.
REFERENCES [1] US 6,717,396 5 [2] US 6,896,536 [3] US 6,929,487 REFERENCES [1] US 6,717,396 5 [2] US 6,896,536 [3] US 6,929,487
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