Dispositif de contrôle du bon fonctionnement électrique et/ou mécanique d'éléments indicateurs de type électromagnétique

Abstract

 Le dispositif comprend un circuit (12, 13) sensible au champ magnétique de l'aimant permanent (6) d'un élément indicateur électromagnétique (1) commandé par un électro-­aimant (7) et étant relié à une entrée (14a) d'un compa­rateur (15) dont une autre entrée (15c) est reliée au circuit d'alimentation (11) de l'électro-aimant (7) et reçoit ainsi une information concernant la polarité électrique de la tension de commande appliquée à l'électro-aimant (7). Un dispositif (18) est en outre relié aux bornes du circuit d'alimentation (11) pour en contrôler le fonctionnement électrique.

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif de contrôle du bon fonctionnement électrique et/ou mécanique d'élé­ments indicateurs de type électromagnétique.

[0002] Un tel élément indicateur électromagnétique est monté sur un bâti ou masque et est constitué, d'une part, d'une partie mobile présentant un volet relié à un aimant permanent et montée pivotante et, d'autre part, d'un électro-aimant fixé à ce bâti et prévu pour agir sur l'aimant permanent de la partie mobile.

[0003] Lorsqu'on applique une impulsion de courant continu sur le bobinage d'un électro-aimant, son noyau central garde, suivant la polarité de l'impulsion appliquée, un magné­tisme rémanent de polarité imposée par cette impulsion.

[0004] L'aimant permanent solidaire du volet mobile se posi­tionne alors selon la polarité magnétique du noyau central de l'électro-aimant et provoque une rotation de la partie mobile du volet en accord avec une polarité.

[0005] Afin de concrétiser l'effet visuel d'un tel changement de position du volet mobile, ce dernier présente un con­traste différent du bâti fixe ou masque sur lequel il est monté.

[0006] Lors de la commande électrique de l'élément indicateur, une incertitude existe sur le bon fonctionnement tant électrique que mécanique de la partie mobile de l'élément indicateur. La partie mobile peut, par exemple, être immobilisée par un corps étranger ou être cassée ou encore ne plus exister, voire être ôtée de son support. De même, l'électro-aimant peut ne pas être alimenté. dans tous les cas, ceci a pour effet une erreur sur la lecture du dispositif équipé de l'élément indicateur, et ce dispositif doit indiquer ou détecter le défaut et arrêter automatiquement le service pour lequel l'instrument de mesure comprenant l'élément indicateur était conçu.

[0007] Le dispositif de contrôle conforme à l'invention vise à résoudre le problème ci-dessus et peut également être utilisé en tant qu'élément mémoire permettant de connaî­tre à tout moment la position dans laquelle se trouve l'élément indicateur.

[0008] Conformément à l'invention, le dispositif de contrôle comprend un circuit sensible au champ magnétique de l'aimant permanent d'un élément indicateur électromagné­tique commandé par un électro-aimant, ce circuit compre­nant une magnéto-résistance à proximité de l'aimant permanent et étant relié à une entrée d'un comparateur dont une autre entrée est reliée au circuit d'alimenta­tion de l'électro-aimant et reçoit une information concernant la polarité électrique de la tension de commande appliquée à l'électro-aimant, de sorte qu'une sortie du comparateur présente une première valeur lorsque l'aimant permanent prend une position qui corres­pond à celle de la polarité de la tension de commande et une seconde valeur lorsque l'aimant permanent n'est pas présent ou ne prend pas ladite position indiquant ainsi une défaillance mécanique et/ou électrique de l'élément indicateur, ladite sortie du comparateur étant reliée à un dispositif électronique de traitement de ces valeurs permettant, par exemple, d'arrêter un organe de comptage relié à l'élément indicateur en cas de défaillance tant mécanique qu'électrique de ce dernier.

[0009] Selon une autre caractéristique de la présente invention, le circuit d'alimentation de l'électro-aimant est relié aux bornes d'un dispositif de contrôle du fonctionnement électrique du circuit d'alimentation lui-même relié au dispositif électronique de traitement, de sorte qu'un défaut d'alimentation électrique de l'électro-aimant crée un signal de défaillance électrique de l'élément indica­teur agissant sur ledit dispositif de traitement.

[0010] Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de contrôle peut être utilisé en tant qu'élé­ment mémoire et est, notamment, applicable pour détecter la position dans laquelle se trouve l'élément indicateur après une absence d'alimentation électrique de ce der­nier, l'électro-aimant gardant une magnétisation réma­nente agissant sur l'aimant permanent de commande du volet dont est ainsi connue la position antérieure à l'arrêt momentané de l'alimentation. Le dispositif de contrôle de l'invention est également applicable pour faire repartir un système informatique arrêté, après réinitialisation des informations de position de l'élé­ment indicateur.

[0011] Diverses autres caractéristiques de l'invention ressor­tent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.

[0012] Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé.

Les fig. 1a et 1b montrent schématiquement un élément indicateur en position d'affichage et, respectivement, en position d'effacement.

La fig. 2 est un schéma synoptique de principe du dispo­sitif de contrôle conforme à l'invention du bon fonction­nement électrique et mécanique de l'élément indicateur des fig. 1a et 1b.

[0013] Aux fig. 1a et 1b, on a représenté de manière schématique un élément indicateur électromagnétique 1 monté dans le bâti 2 d'un afficheur. L'indicateur électromagnétique 1 comprend une partie mobile 3 pivotant autour d'un axe 4 et présentant un volet 5 muni d'une indication numérique de type approprié à l'afficheur et se présente en posi­tion d'affichage à la fig. 1a et en position d'effacement à la fig. 1b.

[0014] La partie mobile 3 comprend également un petit aimant permanent 6 monté de telle manière qu'un de ses pôles, par exemple le pôle nord, soit disposé à l'opposé du volet par rapport à l'axe de pivotement 4.

[0015] En face de la partie mobile 3 est monté un électro-aimant 7 dont le noyau central magnétique 8 est coaxial à un axe passant par le pivot 4 et le pôle nord de l'aimant permanent 6 dans la position d'affichage de la fig. 1a.

[0016] L'électro-aimant 7 est monté sur une plaque 9 solidaire du bâti 2 de l'afficheur et présente deux plots de connexion 10 reliés à un amplificateur de commande 11 (fig. 2).

[0017] Lorsqu'une impulsion de courant continu de polarité donnée est appliquée aux plots de l'électro-aimant 7, et si l'on suppose que, lors de l'application de cette polarité électrique, le noyau central 8 présente un magnétisme rémanent tel que la polarité magnétique du noyau magnétique 8 en face de l'aimant permanent 6 de la partie mobile est un pôle sud, alors la partie mobile 3 prendra la position indiquée à la fig. 1a.

[0018] Au contraire, si la polarité de l'impulsion de courant continu appliquée aux plots 10 de l'électro-aimant par l'amplificateur de commande 11 est telle qu'un pôle nord se développe en face de l'aimant permanent 6, alors la partie mobile 3 pivotera pour amener son pôle sud S devant le pôle nord du noyau central 8 de l'électro-­aimant 7 (fig. 1b). Le volet 5 de la partie mobile 3 se trouve alors dans la position d'effacement par rapport au bâti fixe ou masque 2 de l'afficheur.

[0019] Afin de concrétiser l'effet visuel du changement de position du volet mobile par rapport au bâti fixe, le volet mobile est d'une couleur différente du bâti ou présente un certain contraste par rapport à ce dernier.

[0020] La présente invention concerne plus particulièrement la vérification du bon fonctionnement mécanique et électri­que d'un afficheur constitué par des éléments indicateurs électromagnétiques du type ci-dessus de manière à véri­fier si le volet prend bien la position prévue lorsque l'on applique à l'électro-aimant une impulsion de courant de polarité donnée.

[0021] A la fig. 2 qui représente un schéma synoptique de principe du dispositif de contrôle selon l'invention du bon fonctionnement électrique et mécanique d'éléments indicateurs du type représenté aux fig. 1a et 1b, on a représenté schématiquement l'ensemble de l'élément indicateur avec les mêmes références qu'aux fig. 1a et 1b.

[0022] Comme on l'a vu plus haut et selon la polarité magnétique du noyau 8 de l'électro-aimant 7 créée par l'intermé­diaire de l'amplificateur de commande 11, la partie mobile 3 qui porte l'aimant permanent 6 et le volet 5 prend, normalement, la position en trait plein (position d'affichage) ou la position en traits mixtes (position d'effacement) par rapport au bâti ou masque 2.

[0023] De manière à détecter le déplacement de l'aimant perma­nent 6, une magnéto-résistance 12 est placée devant l'aimant permanent 6 par exemple dans la position d'affi­chage de la fig. 1a, et cette magnéto-résistance est reliée, par un amplificateur de mise en forme 13, à la première entrée 14a d'une porte ET d'un comparateur 15. La porte ET 14 reçoit sur sa seconde entrée 14b, par l'intermédiaire d'un circuit 16, une information relative à la polarité de l'impulsion de commande de l'électro-­aimant, polarité qui est aussi appliquée à l'amplifi­cateur de commande 11 de l'électro-aimant 7.

[0024] L'entrée 14a de la porte ET 14 qui est reliée à l'ampli­ficateur de mise en forme 13 est également reliée à un dispositif électronique 17 de traitement de l'application qui reçoit aussi sur une autre entrée la sortie de la porte ET. Le dispositif électronique de traitement 17 est prévu pour commander le service de l'instrument de mesure comprenant l'élément indicateur des fig. 1a et 1b et l'arrêter en cas de défaillance de ce dernier.

[0025] La sortie du dispositif électronique de traitement 17 est reliée en 15c au comparateur 15 et par l'intermédiaire du circuit 16 à l'amplificateur de commande 11 ; il permet, comme on l'a vu plus haut, d'appliquer une impulsion de polarité donnée à l'électro-aimant 7.

[0026] Selon la polarité ainsi appliquée à l'électro-aimant 7, l'aimant permanent 6 du volet mobile prend l'une des positions représentées au dessin, et cette position est détectée par le circuit de la magnéto-résistance 12 qui, par effet Hall, permet ainsi de connaître la position de la partie mobile 3 en mesurant la polarité de l'aimant permanent 6.

[0027] Ainsi, au cas où la partie mobile 3 est immobilisée par un corps étranger ou est cassée ou encore n'existe plus, voire est ôtée de son support, la première entrée 14a de la porte ET 14 du comparateur 15 reçoit une information différente de celle appliquée par le circuit 16 sur sa seconde entrée 14b. Une information de défaut apparaît alors en sortie de la porte ET 14 sur le dispositif électronique 17 de traitement de l'application qui engendre alors un signal correspondant permettant d'ar­rêter par le système utilisant l'élément indicateur dont la défaillance a été détectée.

[0028] On voit ainsi que le comparateur 15 donne, tout d'abord, une information de position de l'aimant permanent sur sa sortie 15a reliée à l'amplificateur de mise en forme 13. Le comparateur 15 donne, d'autre part, à la sortie 15b de la porte ET 14 une première valeur lorsque l'aimant permanent prend une position qui correspond à celle de la polarité de la tension de commande et une seconde valeur lorsque l'aimant permanent n'est pas présent ou ne prend pas ladite position indiquant ainsi une défaillance mécanique de l'élément indicateur correspondant.

[0029] Le dispositif de l'invention est ainsi plus particuliè­rement conçu pour détecter une défaillance mécanique de l'élément indicateur.

[0030] Un autre avantage du dispositif de contrôle conforme à l'invention concerne toutefois la possibilité de pouvoir connaître à tout moment la position dans laquelle se trouve le volet 5 de l'élément indicateur, ce qui est intéressant par exemple après une absence momentanée d'alimentation électrique de l'électro-aimant 7.

[0031] Dans un tel cas en effet, du fait du magnétisme rémanent du noyau 8, la partie mobile 3 conserve sa position et le dispositif de contrôle selon l'invention permet de connaître cette position par l'information sortant en 15a du comparateur 15. L'élément indicateur 1 joue alors le rôle d'une mémoire pouvant être relue.

[0032] Un autre cas intéressant est celui dans lequel l'élément indicateur ainsi commandé par le dispositif de contrôle est associé à un système micro-informatique ou informa­tique qui serait pour une raison quelconque arrêté. Le système peut alors reprendre après une réinitialisation des informations de positionnement de l'élément indica­teur afin de pouvoir repartir avec les indications présentes avant l'événement ayant produit l'arrêt du système.

[0033] On voit donc que le dispositif de contrôle selon l'inven­tion peut être utilisé non seulement en tant que détec­teur de défaut mais aussi en tant qu'élément mémoire.

[0034] La fig. 2 représente également un dispositif 18 qui est placé aux bornes de l'amplificateur de commande 11 et permet de détecter le bon fonctionnement électrique de cet amplificateur ainsi qu'en général de tout le circuit électrique de l'élément indicateur. A cet effet, le dispositif de contrôle du fonctionnement électrique 18 est relié au dispositif électronique de traitement de l'application 17 qui par la ligne 19 permet d'envoyer un signal électrique de commande de test et par la ligne 20 permet de recevoir le résultat du test et de détecter ainsi une coupure dans le circuit électrique du détec­teur. Dans le cas d'une telle coupure, le dispositif électronique 17 arrête automatiquement le service pour lequel était conçu l'instrument de mesure comprenant l'élément indicateur, de la même façon que précédemment dans le cas d'une défaillance mécanique de l'élément indicateur.

Revendications

1. Dispositif de contrôle du bon fonctionnement électri­que et/ou mécanique d'éléments indicateurs de type électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit (12, 13) sensible au champ magnétique de l'aimant permanent (6) d'un élément indicateur électromagnétique (1) commandé par un électro-aimant (7), ce circuit comprenant une magnéto-résistance (12) à proximité de l'aimant permanent (6) et étant relié à une entrée (14a) d'un comparateur (15) dont une autre entrée (15c) est reliée au circuit d'alimentation (11) de l'électro-aimant (7) et reçoit ainsi une information concernant la pola­rité électrique de la tension de commande appliquée à l'électro-aimant (7), de sorte qu'une sortie (15b) du comparateur présente une première valeur lorsque l'aimant permanent (6) prend une position qui correspond à celle de la polarité de la tension de commande et prend une seconde valeur lorsque l'aimant permanent (6) n'est pas présent ou ne prend pas ladite position indiquant ainsi une défaillance mécanique et/ou électrique de l'élément indicateur électromagnétique, ladite sortie du compara­teur étant reliée à un dispositif électronique (17) de traitement de ces valeurs permettant par exemple d'ar­rêter un organe de comptage relié à l'élément indicateur en cas de défaillance tant mécanique qu'électrique de ce dernier.

2. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation (11) de l'électro-aimant est relié aux bornes d'un dispositif (18) de contrôle du fonctionnement électrique du circuit d'alimentation lui-même relié au dispositif électronique de traitement, de sorte qu'un défaut d'alimentation électrique de l'électro-aimant crée un signal de défaillance électrique de l'élément indicateur agissant sur ledit dispositif électronique de traitement.

3. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la sortie du circuit (12, 13) est directement reliée en (15a) au dispositif élec­tronique (17) de traitement pour fournir une information relative à la position de l'aimant permanent (6) de l'élément indicateur (1).

4. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce qu'il est utilisé en tant qu'élément mémoire.

5. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est applicable pour détecter la position dans laquelle se trouve l'élément indicateur après une absence d'alimentation électrique de ce dernier.

6. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il permet de faire repartir un système informatique arreté, après réinitialisation des informations de position de l'élément indicateur.

Dessins