FR2497347A1 - ELECTRONIC DYNAMOMETRIC KEY, AND INTERVENTION APPARATUS ON ELECTRICAL CONDUCTORS USING A POLE, PROVIDED WITH SUCH A KEY - Google Patents
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Abstract
CLEF DYNAMOMETRIQUE POUR SERRER ET DESSERRER UN ORGANE FILETE, DU GENRE COMPORTANT UN CAPTEUR A JAUGES DE CONTRAINTES SOUMIS A UN EFFORT DE TORSION ET FOURNISSANT UN SIGNAL DE DEFORMATION A UN DISPOSITIF ELECTRONIQUE. LE DISPOSITIF ELECTRONIQUE COMPORTE DES MOYENS DE TRAITEMENT 603, 604, 605 DU SIGNAL DE DEFORMATION ET DES MOYENS D'AFFICHAGE 609, 610, 611, 612, 613 D'UNE VALEUR DE CONSIGNE D'EFFORT MAXIMAL A EXERCER SUR L'ORGANE FILETE, RELIES A DES MOYENS DE COMPARAISON 606 ACTIONNANT DES MOYENS D'ALARME 607, 608 LORSQUE LA VALEUR DE L'EFFORT ATTEINT LA VALEUR DE CONSIGNE. L'INVENTION EST UTILISABLE NOTAMMENT POUR TRAVAILLER SUR DES CONDUCTEURS ELECTRIQUES SOUS TENSION.TORQUE WRENCH FOR TIGHTENING AND LOOSENING A THREADED ORGAN, OF THE KIND INCLUDING A STRAIN GAUGE SENSOR SUBJECT TO A TORSIONAL FORCE AND PROVIDING A DEFORMATION SIGNAL TO AN ELECTRONIC DEVICE. THE ELECTRONIC DEVICE INCLUDES PROCESSING MEANS 603, 604, 605 FOR THE DEFORMATION SIGNAL AND DISPLAY MEANS 609, 610, 611, 612, 613 WITH A MAXIMUM STRENGTH SETPOINT VALUE TO EXERCISE ON THE THREADED ORGAN, CONNECTED TO COMPARISON MEANS 606 ACTIVATING ALARM MEANS 607, 608 WHEN THE VALUE OF THE EFFORT REACHES THE SET VALUE. THE INVENTION CAN BE USED IN PARTICULAR FOR WORKING ON LIVE ELECTRIC CONDUCTORS.
Description
La présente invention concerne une clef dynamométrique pour le serrage et le desserrage d'un organe fileté tel que vis, boulon, écrou ou analogue, du genre comportant un capteur à jauges de contraintes disposé longitudinalement dans le prolongement de l'axe central du filetage de l'organe à serrer ou desserrer et soumis à un effort de torsion lors du serrage et du desserrage, dans lequel les jauges de contraintes fournissent un signal de déformation à un dispositif électronique. The present invention relates to a torque wrench for tightening and loosening a threaded member such as a screw, bolt, nut or the like, of the type comprising a strain gauge sensor disposed longitudinally in the extension of the central axis of the thread of the member to be tightened or loosened and subjected to a torsional force during tightening and loosening, in which the strain gauges provide a deformation signal to an electronic device.
Elle concerne également un appareillage d'intervention sur conducteurs électriques à l'aide d'une perche, muni d'une telle clef. It also relates to intervention equipment on electrical conductors using a pole, provided with such a key.
En effet, depuis une vingtaine d'années est apparu dans différents pays, et en particulier en France, un nouveau mode de maintenance des lignes aériennes Basse Tension, Moyenne
Tension et Haute Tension. Ce nouveau mode consiste à intervenir directement sur les lignes sous tension électrique, et ce afin de diminuer au maximum les perturbations qu'entraînent pour les usagers les coupures de courant électrique. Pour ce faire, deux méthodes sont actuellement appliquées.Indeed, for twenty years has appeared in different countries, and in particular in France, a new mode of maintenance of Low Voltage, Medium overhead lines
Voltage and High Voltage. This new mode consists in intervening directly on the lines under electric tension, and this in order to reduce to the maximum the disturbances which cause for the users the cuts of electric current. Two methods are currently used to do this.
Le travail dit "au potentiel" consiste à intervenir directement au potentiel du câble, en se protégeant du risque d'électrocution-par un isolement total vis-a-vis de la masse. The work known as "at potential" consists in intervening directly at the potential of the cable, while protecting oneself from the risk of electrocution - by total isolation from the ground.
Le travail à distance consiste à travailler éloigné des parties conductrices, grâce à l'utilisation de perches isolantes. Les extrémités de ces perches peuvent étre munies des différents outils nécessaires au type de travail requis. Remote work consists of working away from the conductive parts, thanks to the use of insulating poles. The ends of these poles can be fitted with the various tools necessary for the type of work required.
En particulier, ces perches sont utilisées à des fins de serrage sur différents organes, et en particulier sur des connecteurs à anneau, spécifiquement étudiés pour le travail à distance.In particular, these poles are used for tightening purposes on various organs, and in particular on ring connectors, specifically designed for remote work.
La manipulation de ces perches est délicate dans le cas du serrage, car il n'existe aucun dispositif permettant à l'utilisateur de la perche de connaître le couple de serrage qu'il exerce. Cette information est pourtant primordiale, puisque un serrage insuffisant peut entraîner une perte de qualité de l'organe serré (dégradation du contact électrique par exemple dans le cas du connecteur à anneau), cette perte de qualité pouvant entraîner un fonctionnement défectueux de l'organe et pouvant nécessiter par là. même une nouvelle intervention de maintenance. Par contre, un serrage excessif peut provoquer la rupture de organe serré et sa chute éventuelle de la ligne ; il peut donc mettre en péril la vie de l'utilisateur de la perche. The handling of these poles is delicate in the case of tightening, because there is no device allowing the user of the pole to know the tightening torque that he exerts. This information is however essential, since insufficient tightening can lead to a loss of quality of the tight member (degradation of the electrical contact for example in the case of the ring connector), this loss of quality being able to lead to a faulty functioning of the member. and may require there. even a new maintenance intervention. On the other hand, excessive tightening can cause the rupture of a tight member and its possible fall from the line; it can therefore endanger the life of the pole user.
Pout ces raisons, les fiches techniques E.D.F. qui définissent en particulier les modalités de mise en oeuvre des accessoires de ligne, précisent quand il y a lieu, les couples nominaux de serrage à utiliser. Malheureusement, les dispositifs connus ne permettent pas de manière sûre de respecter les consignes de serrage. For all these reasons, the E.D.F. which define in particular the methods of implementing line accessories, specify when necessary, the nominal tightening torques to be used. Unfortunately, the known devices do not allow surely to respect the tightening instructions.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de créer un dispositif électronique du genre clef dynamométrique pouvant s'adapter sur les perches existantes ou éventuellement s'integrer dans des perches nouvelles, et permettant de prévenir l'utilisateur de l'exercice d'un couple nominal préalablement mémorisé. The object of the present invention is to remedy these drawbacks and to create an electronic device of the torque wrench type which can be adapted to existing poles or possibly be integrated into new poles, and which makes it possible to prevent the user from exercising. of a nominal torque previously memorized.
A cet effet, l'invention concerne une clef dynamométrique pour le serrage et le desserrage d'un organe filete tel que vis, boulon, écrou ou analogue, du genre comportant un capteur à jauges de contraintes disposé longitudinalement dans le prolongement de l'axe central du filetage de l'organe a serrer ou desserrer et soumis à un eftort de torsion lors du serrage et du desserrage, dans lequel les jauges de contraintes fournissent un signal de déformation à un dispositif électronique, clef dynamométrique caractérisée en ce que le dispositif électronique comporte des moyens de traitement du signal de déformation et des moyens d'affichage d'une valeur de consigne d'effort maximal à exercer sur l'organe fileté reliés à des moyens de comparaison pour actionner des moyens d'alarme lorsque la valeur de l'effort appliqué audit organe fileté atteint au moins la valeur de consigne. To this end, the invention relates to a torque wrench for tightening and loosening a threaded member such as a screw, bolt, nut or the like, of the type comprising a strain gauge sensor disposed longitudinally in the extension of the axis. central thread of the member to be tightened or loosened and subjected to a torsional force during tightening and loosening, in which the strain gauges provide a deformation signal to an electronic device, torque wrench characterized in that the electronic device includes means for processing the deformation signal and means for displaying a maximum force setpoint value to be exerted on the threaded member connected to comparison means for actuating alarm means when the value of l 'force applied to said threaded member reaches at least the set value.
Cette conception permet, pour un prix modéré, la détermination de couples dans une large gamme, par exemple de 0 à 9,9 mdaN sans qu'une commutation de gamme soit nécessaire, une excellente précision, par exemple meilleure que 1%, une consommation électrique extrêmement réduite, un fonctionnement possible dans le sens du serrage ou du desserrage sans qu'une commutation soit nécessaire, un arrêt automatique de l'appareil après utilisation sans nécessité de prévoir un interrupteur d'arrêt, la programmation d'une valeur de couple de consigne par défilement, une visualisation des couples ou des consignes sur visualisateur à cristaux liquides, un test automatique couplé avec la commande de programmation permettant de vérifier le bon fonctionnement de l'appareil, une conservation permanente de la valeur du couple mémorisé même après arrêt de l'appareil, une commande unique servant à la fois pour la programmation du couple de consigne, pour la mise en service de l'appareil, et pour le test automatique, et une remise automatique en fonctionnement de l'appareil dès que le dispositif détecte un couple dans un laps de temps inférieur à un quart d'heure après la dernière utilisation de l'appareil. This design allows, for a moderate price, the determination of torques in a wide range, for example from 0 to 9.9 mdaN without a range switching being necessary, excellent accuracy, for example better than 1%, consumption extremely reduced electrical output, operation possible in the direction of tightening or loosening without switching required, automatic shutdown of the device after use without the need for a stop switch, programming of a torque value setpoint by scrolling, a display of the torques or setpoints on the liquid crystal display, an automatic test coupled with the programming command allowing the correct functioning of the device to be checked, a permanent conservation of the value of the memorized torque even after shutdown of the device, a single command used both for programming the setpoint torque, for commissioning the device, and for testing at automatic, and an automatic return to operation of the device as soon as the device detects a torque within a period of time less than a quarter of an hour after the last use of the device.
L'invention concerne également un appareillage d'intervention sur conducteurs électriques à l'aide d'une perche, caractérisé en ce qu'il comporte une telle clef dynamométrique. The invention also relates to intervention equipment on electrical conductors using a pole, characterized in that it comprises such a torque wrench.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une coupe longitudinale d'une première forme de réalisation d'une clef dynamométrique selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en bout de la forme de réalisation de la figure l ;
- la figure 3 est une vue schématique en perspective, partiellement en arraché, d'une seconde forme de réalisation d'une clef selon l'invention
- la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un capteur équipant une clef dynamométrique selon l'invention;
- la figure 5 est un schéma synoptique de la partie électronique d'une clef dynamométrique selon l'invention
- la figure 6 est un schéma électronique se rapportant au schéma synoptique de la figure 5.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a longitudinal section of a first embodiment of a torque wrench according to the invention;
- Figure 2 is an end view of the embodiment of Figure l;
- Figure 3 is a schematic perspective view, partially broken away, of a second embodiment of a key according to the invention
- Figure 4 is a schematic perspective view of a sensor fitted to a torque wrench according to the invention;
- Figure 5 is a block diagram of the electronic part of a torque wrench according to the invention
- Figure 6 is an electronic diagram referring to the block diagram of Figure 5.
La clef de la figure 1 est destinée à être manoeuvrée manuellement à l'une de ses extrémités par son utilisateur, en vue d'entrainer par son extrémité opposée (ou tête) une extrémité correspondante d'une perche d'intervention sur un conducteur ; de manière connue, la perche d'intervention est munie, à son extrémité opposée à celle entrainée par la clef, d'un outil permettant d'effectuer sur le conducteur les travaux désirés, par exemple de serrer ou de desserrer un organe fileté tel que vis, boulon, écrou ou analogue. The key of Figure 1 is intended to be manually operated at one of its ends by its user, with a view to driving by its opposite end (or head) a corresponding end of an intervention pole on a conductor; in known manner, the intervention pole is provided, at its end opposite to that driven by the key, with a tool making it possible to carry out the desired work on the driver, for example to tighten or loosen a threaded member such as screw, bolt, nut or the like.
En vue de sa coopération avec une perche munie à son extrémité (appelée couramment pied de perche) d'un carré d'entrainement en relief, la clef comporte, du côté de la perche, à l'intérieur d'un corps creux 1, une bague tournante 2 munie d'une zone d'encastrement du pied de perche ici sous la forme d'un carré d'entraînement en creux 21.La bague tournante, de forme générale cylindrique et logée dans un alésage correspondant 11 du corps 1, est fixée grace à une goupille 3 la traversant dans son extrémité opposée au carré 21 pour la perche, à un capteur de torsion 4 logé longitudinalement à l'intérieur du corps 1 dans le prolongement de l'axe central du filetage de l'organe fileté, dans une cavité 12 prolongeant l'alésage 11 vers la partie centrale de la clef cette fixation par goupille est effectuée dans une zone d'encastrement du capteur également sous la forme d'un carré d'entraînement 22 en creux dans la bague tournante 2, llextré- mité correspondante du capteur 4 étant munie d'un carré d'entraînement en relief 41 ; à son extrémité opposée, le capteur 4 est muni d'un autre carré d'entraînement en relief 42 inséré dans une zone d'encastrement correspondante du capteur également sous la forme d'un carré d'entraînement en creux 13 ; le capteur 4 est fixé au corps 1 par une goupille 5 traversant de part en part le carré 42 et la partie du corps 1 entourant ce carré. In view of its cooperation with a pole provided at its end (commonly called pole leg) with a raised training square, the key comprises, on the side of the pole, inside a hollow body 1, a rotating ring 2 provided with a zone for embedding the foot of the pole here in the form of a hollow drive square 21. The rotating ring, of generally cylindrical shape and housed in a corresponding bore 11 of the body 1, is fixed by a pin 3 passing through it in its end opposite the square 21 for the pole, to a torsion sensor 4 housed longitudinally inside the body 1 in the extension of the central axis of the thread of the threaded member , in a cavity 12 extending the bore 11 towards the central part of the key, this fixing by pin is carried out in a recessing area of the sensor also in the form of a drive square 22 recessed in the rotating ring 2 , the corresponding end of the sensor 4 being provided with a bus re drive in relief 41; at its opposite end, the sensor 4 is provided with another relief driving square 42 inserted in a corresponding embedding zone of the sensor also in the form of a hollow driving square 13; the sensor 4 is fixed to the body 1 by a pin 5 passing right through the square 42 and the part of the body 1 surrounding this square.
Du côté de l'utilisateur, le corps 1 comporte une cavité 14 séparée du carré 13 par une paroi 15, munie intérieurement d'une carte de circuit imprimé électronique 6 sur laquelle sont implantés les composants destinés au traitement des signaux fournis par le capteur, ceux-ci étant transmis du capteur 4 à la carte 6 par des conducteurs non représentés la carte 6 est protégée par un obturateur 7 fermant la cavité 14 du corps creux 1 à l'opposé de l'alésage 11.En vue de la commande de la mise en service de l'électronique de la clef, la carte 6 porte un interrupteur 61 dont le poussoir est accessible de I'ntérieur du corps 1 grace à un trou de passage 16 dans celui-ci ; en vue de la yisualisation du couple appliqué à la perche, elle porte également un visualisateur 62 à cristaux liquides, visible à travers une ouverture 17 dans la paroi latérale du corps ; l'ouverture 17 peut être munie d'une fenêtre transparente de protection 8 ; la carte électronique 6 est alimentée par une pile 9 logée également à l'intérieur de la cavité 14. On the side of the user, the body 1 comprises a cavity 14 separated from the square 13 by a wall 15, provided internally with an electronic printed circuit board 6 on which the components intended for processing the signals supplied by the sensor are installed, these being transmitted from the sensor 4 to the card 6 by conductors not shown, the card 6 is protected by a shutter 7 closing the cavity 14 of the hollow body 1 opposite the bore 11. In view of the control of the commissioning of the electronics of the key, the card 6 carries a switch 61, the pusher of which is accessible from the interior of the body 1 thanks to a through hole 16 therein; for the visualization of the torque applied to the pole, it also carries a liquid crystal viewer 62, visible through an opening 17 in the side wall of the body; the opening 17 can be provided with a transparent protective window 8; the electronic card 6 is powered by a battery 9 also housed inside the cavity 14.
Extérieurement, le corps 1 comporte un anneau de garde 18 délimitant la position limite de préhension de la clef pour l'utilisateur, cet anneau étant par exemple dans la région qui entoure le capteur 4 ; il peut également comporter des nervures longitudinales extérieures 19 de préhension. Externally, the body 1 comprises a guard ring 18 delimiting the limit position for gripping the key for the user, this ring being for example in the region which surrounds the sensor 4; it can also include external longitudinal ribs 19 for gripping.
La clef de la figure 3 n'est pas destinée à actionner une perche d'intervention, mais à être utilisée à la manière d'une clef classique. A cet effet, le corns 1 comporte une extrémité un carré d'entrainement en creux 13 dans lequel est inséré un carré d'entraînement 42 en relief appartenant au capteur 4 lequel est disposé transversalement par rapport au corps, le carré d'entrainement opposé 41 étant hors du corps, en vue d'entraîner en rotation un organe fileté dont l'axe central du filetage est disposé longitudinalement dans le prolongement de celui du capteur, directement ou par l'intermédiaire d'un organe approprié ; là encore le corps est creux et renferme une carte de circuit imprimé 6 alimentée par pile 9, comportant notamment un interrupteur 61 accessible de l'extérieur par un trou de passage et un visualisateur 62 visible à travers une ouverture munie d'une fenêtre, la cavité renfermant la carte 6 étant fermée par un obturateur 7. The key of Figure 3 is not intended to actuate an intervention pole, but to be used in the manner of a conventional key. To this end, the corns 1 has one end with a hollow drive square 13 into which is inserted a drive square 42 in relief belonging to the sensor 4 which is arranged transversely relative to the body, the opposite drive square 41 being outside the body, with a view to driving in rotation a threaded member whose central axis of the thread is disposed longitudinally in the extension of that of the sensor, directly or by means of a suitable member; here again the body is hollow and contains a printed circuit board 6 supplied by battery 9, comprising in particular a switch 61 accessible from the outside by a through hole and a viewer 62 visible through an opening provided with a window, the cavity containing the card 6 being closed by a shutter 7.
Le capteur 4, comme il a été vu, comporte deux carrés d'entraînement 41, 42 destinés à etre encastrés, respectivement de part et d'autre d'un corps 43 portant des jauges de contraintes 44, 45. En fait, le terme "carré" désigne les organes d'entraînement du capteur 4 quelle que soit leur forme réelle ; cette forme peut être en réalité parallélépipédique à section carrée ou rectangulaire, ou même plus généralement prismatique. Le corps 43 du capteur est en acier spécial à très haute limite élastique, et sa forme générale est également parallélépipédique, contrairement aux capteurs connus, qui ont généralement un corps cylindrique.Le choix de cette forme parallélépipédique pour le corps 43 permet un usinage moins coûteux, et une fixation plus aisée des jauges de contraintes, car le collage des jauges sur une surface cylindrique est plus difficile que sur une surface plane ; ici, les jauges, au nombre de deux, sont disposées en V sur les flancs plans du corps 43, inclinées à 45 par rapport à l'axe longitudinal de la jauge, ce qui est favorable à la mesure des torsions s'effectuant autour de cet axe. The sensor 4, as has been seen, comprises two drive squares 41, 42 intended to be embedded, respectively on either side of a body 43 carrying strain gauges 44, 45. In fact, the term "square" means the drive members of the sensor 4 whatever their actual shape; this shape can in reality be parallelepipedic with square or rectangular section, or even more generally prismatic. The body 43 of the sensor is made of special steel with a very high elastic limit, and its general shape is also parallelepipedic, unlike known sensors, which generally have a cylindrical body. The choice of this parallelepipedic shape for the body 43 allows less costly machining. , and easier fixing of the strain gauges, since bonding the gauges on a cylindrical surface is more difficult than on a flat surface; here, the gauges, two in number, are arranged in a V on the flat sides of the body 43, inclined at 45 relative to the longitudinal axis of the gauge, which is favorable for the measurement of the twists taking place around this axis.
Les jauges 44, 45 du capteur 4 sont reliées l'une à l'autre dans un montage en pon de Wheastone 600 comprenant également deux résistances R1 R2 également reliées l'une à l'autre, choisies de telle sorte qe lorsque le capteur est au repos, le signal de sortie entre les noeuds formés par une jauge et une résistance soit nul, le pont étant alimenté en tension d'entrée par ses noeuds Ecrmés respectivement par les jauges et par les résistances ; le pont peut également être muni d'une résistance variable (non représentée), pour parfaire son équilibre ; aux bornes de la résistance R2, est montée une branche comportant en série une résistance R3 et un interrupteur Il; la fermeture de l'interrupteur I1 produisant un déséquilibre du pont au même titre qu'une information de couple transmise par les jauges, il en résulte une possibilité de test de fonctionnement de l'ensemble du circuit sans avoir à appliquer un couple sur le corps d'épreuve. Le pont 600, selon une caractéristique propre à l'invention, est alimenté en impulsions par un hacheur 601, ce qui permet de diminuer dans des proportions importantes la puissance qu'il consomme. L'étage pilote 602 permettant cette alimentation est constitué par un oscillateur intégré IC1 (ici de type LM 555) générant des signaux en créneaux pour commander le hacheur de puissance 601.Le hacheur 601 est constitué par des transistors T1, T2, T3 montés en fonctionnement "tout ou rien" ; plus particulièrement, l'émetteur et le collecteur du transistor T1 sont reliés respectivement à un point chaud sous condition" de l'alimentation et au point commun aux jauges 44, 45 du pont, tandis que l'émetteur et le collecteur du transistor T2 sont reliés respectivement à la masse de l'alimentation et au point commun aux résistances
R1, R2 du pont ; le collecteur et l'émetteur du transistor T3 sont reliés respectivement à la masse et au point chaud sous condition par l'intermédiaire de résistances R4, R4' respectives, et son collecteur est relié à- la base du transistor T2.The gauges 44, 45 of the sensor 4 are connected to each other in a pylon assembly of Wheastone 600 also comprising two resistors R1 R2 also connected to each other, chosen so that qe when the sensor is at rest, the output signal between the nodes formed by a gauge and a resistance is zero, the bridge being supplied with input voltage by its nodes Skimmed respectively by the gauges and by the resistors; the bridge can also be provided with a variable resistance (not shown), to perfect its balance; across the resistor R2, a branch is mounted comprising in series a resistor R3 and a switch Il; the closing of the switch I1 producing an imbalance of the bridge in the same way as a torque information transmitted by the gauges, this results in a possibility of testing the operation of the entire circuit without having to apply a torque to the body of test. The bridge 600, according to a characteristic specific to the invention, is supplied with pulses by a chopper 601, which makes it possible to reduce in significant proportions the power which it consumes. The pilot stage 602 allowing this supply is constituted by an integrated oscillator IC1 (here of the LM 555 type) generating signals in slots to control the power chopper 601. The chopper 601 consists of transistors T1, T2, T3 mounted in "all or nothing"operation; more particularly, the emitter and the collector of transistor T1 are respectively connected to a hot point under condition "of the power supply and to the point common to the gauges 44, 45 of the bridge, while the emitter and the collector of transistor T2 are connected respectively to the ground of the power supply and to the point common to the resistors
R1, R2 of the bridge; the collector and the emitter of transistor T3 are respectively connected to ground and to the hot spot under condition via respective resistors R4, R4 ', and its collector is connected to the base of transistor T2.
Les liaisons des électrodes du circuit intégré ICI de commande de hacheur (dans l'ordre de succession normal pour ce type) sont respectivement les suivantes : directement à la masse, au point chaud sous condition par l'intermédiaire de résistances en série R5 et R6 et à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur CI, aux bases des transistors T1 et T3, au point chaud sous condition, sans liaison, au point commun au condensateur C1 et à la résistance R6, au point commun aux résistances R5 et R6, et au point chaud sous condition ; les résistances R5 et 56, et le condensateur C1 déterminent la fréquence d'oscillation, et les signaux en créneaux créés bloquent et débloquent alternativement, suivant leur polarité, les transistors T1, T2 et T3 alimentant le pont 600.The electrodes of the integrated circuit ICI for chopper control (in the normal order of succession for this type) are respectively as follows: directly to earth, to the hot spot under condition via resistors in series R5 and R6 and to ground via a capacitor CI, at the bases of transistors T1 and T3, at the hot spot conditionally, without connection, at the point common to the capacitor C1 and to the resistor R6, to the point common to the resistors R5 and R6, and at the hot spot conditionally; resistors R5 and 56, and capacitor C1 determine the oscillation frequency, and the square wave signals created block and unblock alternately, depending on their polarity, the transistors T1, T2 and T3 supplying the bridge 600.
Les deux noeuds formés par une jauge et une résistance sont reliés à un amplificateur 603, et plus particulièrement par l'intermédiaire chacun d'un condensateur de liaison C2, C3 destiné à bloquer toute tension continue et d'une résistance
R7, R8, à une entrée d'un amplificateur opérationnel sous la forme d'un circuit intégré IC2 monté en amplificateur différentiel ; afin de définir le gain et le fonctionnement du circuit intégré IC2, conjointement avec les résistances R7, R8, une résistance R9 relie la sortie à son entrée (inverseuse) à laquelle est branchée la résistance R7, deux résistances en série R10 et Rîl relient la masse à son entrée (non inverseuse) à laquelle est branchée la résistance R8, une résistance R12 relie le point commun de ces deux résistances R10 et Rîl au point chaud sous condition de l'alimentation pour constituer un montage potentiométrique permettant la polarisation du circuit intégré IC2, et ses bornes appropriées sont reliées en vue de son alimentation l'une au point chaud sous condition et l'autre à la masse. Etant donné que le couple appliqué au capteur peut s'exercer aussi bien dans un sens que dans l'autre, selon que la vis présente un pas à droite ou à gauche, ou que l'on veut mesurer un couple de desserrage, on n'est pas assur du signe de la tension de sortie du pont ; en yue de s'affranchir de cette indétermination gênante sur ce signe, il est prévu de fournir à la suite de la chaîne de traitement toujours un signal positif (ou la valeur absolue du signal) grâce à un sélecteur de polarité positive 604 commandé par un dispositif de commande 605.Le sélecteur de polarité positive 604 comporte un transistor T4 à effet de champ dont la source est reliée à la sortie de l'amplificateur IC2 et le drain à l'étage suivant de la chaîne de traitement pour lui transmettre sous forme positive lorsqu'il est passant tout signal positif issu de l'amplificateur, sa porte étant commandée par la sortie du dispositif de commande 605 comme il sera vu plus loin ; le sélecteur de polarité positive 604 comporte également un amplificateur opérationnel sous la forme d'un circuit intégré IC3 dont l'entrée inverseuse est reliée par une résistance
R13 à la sortie de l'amplificateur IC2, et un transistor T5 à effet de champ dont la source est reliée à la sortie du circuit intégré IC3 et le drain à celui du transistor T4 en vue de transmettre à l'étage suivant sous forme positive tout signal négatif issu de l'amplificateur IC2 ; l'inversion de polarité est obtenue grâce au circuit intégré IC3 dont le gain est égal à -1 à condition que la résistance R13, qui est branchée entre son entrée et la sortie de l'amplificateur IC2, soit égale à une résistance R14 de contre-réaction reliant cette même entrée à sa propre sortie, le transistor de passage étant T5 alors passant ; par ailleurs, le circuit intégré IC3 comporte une entrée (non inverseuse) reliée au point commun aux résistances R10 et Rîl en série de l'ampli- ficateur 603, tandis que ses bornes d'alimentation sont reliées l'une au point chaud sous condition de l'alimentation et l'autre à la masse.Ce dispositif de commande 605, en plus du circuit intégré IC4, comporte un transistor T6 à effet de champ dont la porte est reliée à la sortie dudit circuit intégré IC4, sa source étant à la masse et son drain au point chaud sous condition par l'intermédiaire d'une résistance R15 ; en vue de comparer le signal de sortie du circuit intégré IC2 à la masse virtuelle correspondant au point commun aux résistances R10, Roll, R12, deux entrées (inverseuse et non inverseuse) du circuit intégré IC4 sont reliées respectivement à cette sortie et à ce point commun la sortie du circuit intégré IC4 de comparaison est reliée à la porte des transistors T5 et T6, et le drain du transistor
T6 est relié à la porte du transistor de passage T4.Par ailleurs, le circuit intégré IC4 a ses bornes d'alimentation reliées respectivement à la masse et au point chaud sous condition de l'alimentation. I1 résulte de ce montage que si le signal amplifié issu du circuit intégré IC2 est positif, le comparateur IC4 ayant sa sortie négative bloquera le transistor T5 ainsi que le transistor T6 et donc rendra passant le transistor T4, ce qui permettra la transmission du signal positif issu du circuit intégré 1C2 à la sortie du montage par le transistor T4 ; par contre, si ce signal est négatif, le comparateur 1C4 ayant sa sortie positive rendra passants les transistors T5 et T6 et bloquera le transistor
T4, ce qui permettra la transmission à la sortie du montage, du signal changé de signe donc positif sortant du circuit intégré IC3 par le transistor T5. En résumé, si le signal de sortie du circuit IC2 est positif, on le transmet directement, s'il est négatif, on le transmet après changement de signe.The two nodes formed by a gauge and a resistor are connected to an amplifier 603, and more particularly by the intermediary each of a connecting capacitor C2, C3 intended to block any direct voltage and a resistor
R7, R8, to an input of an operational amplifier in the form of an integrated circuit IC2 mounted as a differential amplifier; in order to define the gain and the operation of the integrated circuit IC2, together with the resistors R7, R8, a resistor R9 connects the output to its input (inverting) to which the resistor R7 is connected, two resistors in series R10 and Rîl connect the ground at its input (non-inverting) to which the resistor R8 is connected, a resistor R12 connects the common point of these two resistors R10 and Rîl to the hot spot under power supply conditions to constitute a potentiometric circuit allowing the polarization of the integrated circuit IC2, and its appropriate terminals are connected for supply, one to the hot spot under condition and the other to earth. Since the torque applied to the sensor can be exerted in one direction as in the other, depending on whether the screw has a pitch to the right or to the left, or whether we want to measure a loosening torque, we n is not sure of the sign of the bridge output voltage; in order to get rid of this annoying indeterminacy on this sign, it is planned to supply following the processing chain always a positive signal (or the absolute value of the signal) thanks to a positive polarity selector 604 controlled by a control device 605. The positive polarity selector 604 comprises a field effect transistor T4, the source of which is connected to the output of amplifier IC2 and the drain to the next stage of the processing chain to transmit it in the form positive when passing any positive signal from the amplifier, its door being controlled by the output of the control device 605 as will be seen later; the positive polarity selector 604 also includes an operational amplifier in the form of an integrated circuit IC3, the inverting input of which is connected by a resistor
R13 at the output of the amplifier IC2, and a field effect transistor T5 whose source is connected to the output of the integrated circuit IC3 and the drain to that of the transistor T4 in order to transmit to the next stage in positive form any negative signal from the amplifier IC2; the polarity reversal is obtained thanks to the integrated circuit IC3 whose gain is equal to -1 provided that the resistor R13, which is connected between its input and the output of the amplifier IC2, is equal to a resistor R14 against reaction reacting this same input to its own output, the passing transistor being T5 then passing; in addition, the integrated circuit IC3 has an input (non-inverting) connected to the point common to the resistors R10 and Rîl in series with the amplifier 603, while its supply terminals are one connected to the hot spot under condition from the power supply and the other to ground. This control device 605, in addition to the integrated circuit IC4, comprises a field effect transistor T6 the gate of which is connected to the output of said integrated circuit IC4, its source being at the mass and its drain at the hot spot conditionally via a resistor R15; in order to compare the output signal of the integrated circuit IC2 with the virtual ground corresponding to the point common to the resistors R10, Roll, R12, two inputs (inverting and non-inverting) of the integrated circuit IC4 are connected respectively to this output and to this point common the output of the comparison integrated circuit IC4 is connected to the gate of the transistors T5 and T6, and the drain of the transistor
T6 is connected to the gate of the through transistor T4.In addition, the integrated circuit IC4 has its supply terminals connected respectively to ground and to the hot spot under supply condition. I1 results from this arrangement that if the amplified signal coming from the integrated circuit IC2 is positive, the comparator IC4 having its negative output will block the transistor T5 as well as the transistor T6 and therefore turn on the transistor T4, which will allow the transmission of the positive signal from the integrated circuit 1C2 at the output of the assembly by the transistor T4; on the other hand, if this signal is negative, the comparator 1C4 having its positive output will turn on the transistors T5 and T6 and block the transistor
T4, which will allow the transmission, at the output of the assembly, of the signal changed in sign, therefore positive, leaving the integrated circuit IC3 by the transistor T5. In summary, if the output signal of circuit IC2 is positive, it is transmitted directly, if it is negative, it is transmitted after change of sign.
La sortie du sélecteur de polarité positive 604 est reliée à l'entrée d'un comparateur de couple de consigne 606, dont la sortie est connectée à l'entrée d'un étage de détecticn 607, dont la sortie est elle-même brancnée à l'entrée d'un étage d'alarme 608. Le comparateur de couple de consigne 606 est constitué par un amplificateur opérationnel en circuit intégré IC5 et un condensateur de liaison C4 par l'intermédiaire duquel l'une de ses entrées (inverseuse) est reliée à la sortie du sélecteur de polarité positive 604 et plus particulièrement au drain du transistor T4, l'autre entrée (non inverseuse) étant destinée à recevoir un signal analogique de consigne mémorisé comme il sera vu plus loin ses bornes d'alimentation sont reliées respectivement au point chaud sous condition et à la masse. The output of the positive polarity selector 604 is connected to the input of a setpoint torque comparator 606, the output of which is connected to the input of a detection stage 607, the output of which is itself connected to the input of an alarm stage 608. The setpoint torque comparator 606 consists of an operational amplifier in integrated circuit IC5 and a link capacitor C4 by means of which one of its inputs (inverting) is connected to the output of the positive polarity selector 604 and more particularly to the drain of transistor T4, the other input (non-inverting) being intended to receive a stored analog setpoint signal as will be seen below, its supply terminals are connected respectively at the conditionally hot spot and at ground.
L'étage de détection 607, classique, comporte une diode D1 dont une électrode (ici l'anode) est reliée à la sortie du circuit IC5 et l'autre (ici la cathode), à une extrémité d'une cellule RC parallèle constituée par une résistance R'15 et un condensateur C5, dont l'autre extrémité est à la masse.The detection stage 607, conventional, comprises a diode D1 of which one electrode (here the anode) is connected to the output of the circuit IC5 and the other (here the cathode), at one end of a parallel RC cell constituted by a resistor R'15 and a capacitor C5, the other end of which is grounded.
L'étage d'alarme 608 est ici constitué par un transistor T7, dont l'émetteur est à la masse et la base à l'extrémité opposée de la cellule RC, tandis que le collecteur est connecté à une alarme A traversée par le courant d'alimentation du transistor T7 par le fait que son autre extrémité est reliée au point chaud sous condition.Ainsi, le signal provenant du capteur n ' est transmis à la sortie du comparateur que si son niveau de tension est au moins égal à celui du signal de consigne ; dans ce cas, la sortie du comparateur présente un créneau de fréquence égale à la fréquence de l'alimentation pulsée du pont de jauges, pouvant être utilisé dans l'étage d'alarme ; ici il est traité en détection crête et le signal résultant est appliqué à un transistor disposé en interface pour commander une alarme A, mais il peut également être utilisé directement dans un étage d'alarme par exemple à hautparleur, sans détection et éventuellement sans interface.The alarm stage 608 is here constituted by a transistor T7, whose emitter is grounded and the base at the opposite end of the RC cell, while the collector is connected to an alarm A crossed by the current power supply of transistor T7 by the fact that its other end is connected to the hot spot conditionally. Thus, the signal from the sensor is transmitted to the comparator output only if its voltage level is at least equal to that of setpoint signal; in this case, the comparator output has a frequency slot equal to the frequency of the pulsed supply to the gauge bridge, which can be used in the alarm stage; here it is processed for peak detection and the resulting signal is applied to a transistor arranged as an interface to control an alarm A, but it can also be used directly in an alarm stage, for example a loudspeaker, without detection and possibly without interface.
Comme il a été vu, le signal issu du se lecteur de polarité positive 604 est comparé à un signal de consigne analogique ; ce signal de consigne analogique est élaboré grâce à la fermeture d'un interrupteur I2 (bouton-poussoir) dont une borne est reliée au point chaud sous condition de l'alimentation et l'autre à l'entrée d'un étage de commande de programmation 609 (en vue d'alimenter celui-ci) dont la sortie digitale est branchée à l'entrée d'un compteurdiviseur par cent référencé 610 connecté d'une part à un convertisseur digital-analogique 611 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un interface 612, à un visualisateur du couple de consigne 613 ; c'est la sortie du convertisseur digital-analogique qui est reliée à l'entrée du comparateur de couple de consigne 606. L'étage de commande de programmation 609 comporte un circuit intégré IC6 monté en oscillateur ou hurloge dont la fréquence d'oscillation est réglée par une résistance R16 branchée entre le point chaud sous condition et une de ses bornes, et une résistance R17 branchée entre la même borne et deux autres bornes appropriées du circuit, reliées à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur C6 deux bornes appropriées du circuit reliées entre elles, et en constituant en quelque sorte l'entrée, sont connectées d'une part comme il a été vu à la borne de l'interrupteur qui n' est pas reliée au point chaud sous condition, et, d'autre part, à un étage d'un dispositif de mise en état de veille et de réarmement automatique comme il sera vu plus loin.La sortie de l'étage de commande de programmation 609 étant:reliée au compteur-diviseur 610 constitué par un circuit intégré IC7 et au dispositif de veille et de réarmement déjà mentionné, transmet ses créneaux à ceux-ci ; le compteur-diviseur 610 est un circuit intégré IC7 comportant deux sorties à quatre fils pour transmettre des signaux numériques en décimal codé binaire, ces signaux correspondant au résultat du comptage de 00 à 99 des créneaux d'entrée fournis par incrémentation de l'étage de commande de programmation 609 pendant que l'interrupteur I2 est activé ; l'apparition de la centième impulsion provoque la remise à zéro du compteur par suite de son dépassement de capacité.Le convertisseur digitalanalogique est constitué par un groupe de résistances R18, ..., R25, chacune d'entre elles étant connectée à l'entrée de consigne du circuit IC5 et à un fil de sortie du circuit intégré IC7 de manière à être insérée entre la sortie de ce circuit intégré et cette entrée de l'amplificateur opérationnel IC5, et une résistance R26 reliant la même entrée de l'amoli- ficateur IC5 et la masse ; la valeur des résistances R18,
R25, est évidemment choisie en fonction du poids associé à chaque fil de sortie du compteur-diviseur ; en effet, la théorie de ce circuit montre que la conversion numériqueanalogique s'accomplit dès lors que Rn+l = 2 Rn od Rn est la valeur de la résistance associée au poids binaire d'ordre inférieur ; ainsi R19 = 2R18, R20 = 2R19, R21 = 2R20,
R23 = 2R22; R24 = 2R23, R25 = 2R24 ; par ailleurs, il est nécessaire de choisir une combinaison de résistances R18, .... As has been seen, the signal from the positive polarity reader 604 is compared to an analog reference signal; this analog setpoint signal is generated by closing an I2 switch (push button), one terminal of which is connected to the hot spot under power supply conditions and the other at the input of a control stage. programming 609 (with a view to supplying it), the digital output of which is connected to the input of a one hundred divider counter referenced 610 connected on the one hand to a digital-analog converter 611 and, on the other hand, by via an interface 612, to a display of the setpoint torque 613; it is the output of the digital-analog converter which is connected to the input of the setpoint torque comparator 606. The programming control stage 609 comprises an integrated circuit IC6 mounted as an oscillator or a clock whose oscillation frequency is regulated by a resistor R16 connected between the hot spot under condition and one of its terminals, and a resistor R17 connected between the same terminal and two other appropriate terminals of the circuit, connected to ground via a capacitor C6 two terminals appropriate of the circuit connected to each other, and constituting in a way the input, are connected on the one hand as it was seen to the terminal of the switch which is not connected to the hot spot under condition, and, d on the other hand, on a stage of a device for putting into standby state and automatic rearming as will be seen below. The output of the programming control stage 609 being: connected to the counter-divider 610 constituted by a integrated circuit IC7 e t to the watch and reset device already mentioned, transmits its slots to them; the counter-divider 610 is an integrated circuit IC7 comprising two four-wire outputs for transmitting digital signals in binary coded decimal, these signals corresponding to the result of counting from 00 to 99 of the input slots provided by incrementing the stage of programming command 609 while the switch I2 is activated; the appearance of the hundredth pulse causes the counter to be reset to zero as a result of its capacity being exceeded. The digital analog converter is made up of a group of resistors R18, ..., R25, each of them being connected to the setpoint input of circuit IC5 and to an output wire of integrated circuit IC7 so as to be inserted between the output of this integrated circuit and this input of operational amplifier IC5, and a resistor R26 connecting the same input of amoli - IC5 ficor and mass; the value of resistors R18,
R25, is obviously chosen according to the weight associated with each lead of the counter-divider; indeed, the theory of this circuit shows that the analogical digital conversion is accomplished as soon as Rn + l = 2 Rn od Rn is the value of the resistance associated with the binary weight of lower order; thus R19 = 2R18, R20 = 2R19, R21 = 2R20,
R23 = 2R22; R24 = 2R23, R25 = 2R24; moreover, it is necessary to choose a combination of resistors R18, ....
R25 avec une résistance R26 telle au'il apparaisse à l'entrée de consigne du comparateur IC5 un signal analogique compatible avec le signal appliqué sur l'autre entrée ; en vue d'une mise au point commode, la résistance R26 est préférentiellement du type ajustable. L'interface 612 est constituée par des circuits intégrés IC8 et IC9 qui sont des convertisseurs de code DCB - sept segments permettant la visualisation des chiffres correspondant au résultat du comptage, et dont, à cet effet, les entrées sont reliées aux sorties des convertisseurs IC8, IC9. Les bornes d'alimentation des circuits intégrés IC?, IC8, IC9, IC10 de cet étage sont évidemment alimentées par une tension appropriée, étant reliéesau point chaud de l'alimentation. Par ailleurs, l'interface 609 et l'étage visualisateur 610, et plus précisément les convertisseurs IC8, IC9 et le visualisateur IC10 ont également une borne reliée au dispositif de veille et de réarmement.R25 with a resistor R26 such that an analog signal compatible with the signal applied to the other input appears at the reference input of the comparator IC5; for a convenient development, the resistor R26 is preferably of the adjustable type. The interface 612 consists of integrated circuits IC8 and IC9 which are DCB code converters - seven segments allowing the visualization of the figures corresponding to the counting result, and whose inputs for this purpose are connected to the outputs of the IC8 converters , IC9. The supply terminals of the integrated circuits IC ?, IC8, IC9, IC10 of this stage are obviously supplied by an appropriate voltage, being connected to the hot spot of the supply. Furthermore, the interface 609 and the viewer stage 610, and more precisely the converters IC8, IC9 and the viewer IC10 also have a terminal connected to the standby and reset device.
Le dispositif de veille et de réarmement comporte une base de temps 614, dont une entrée est reliée en vue de son réarmement d'une part à la sortie de l'étage de commande de programmation 609 et, d'autre part, à la sortie d'un étage de réarmement 615 prévu spécialement à cette fin pour réarmer la base de temps si un nouveau couple est appliqué au capteur; en plus de la base temps 614 de l'étage de réarmement 615, le dispositif comporte une bascule 616 dont une entrée est reliée à la sortie de la base de temps 614 et une autre entrée à l'interrupteur I2 (plus précisément à la borne alimentée seulement lorsque l'interrupteur est fermé), et dont la sortie est reliée comme il a déjà été vu au visualisateur 613 et à l'interface 612, ainsi qu'un étage de coupure d'alimentation commandée 617 dont une entrée est reliée également à une sortie de la bascule 616 ; cet étage de coupure 617 est par ailleurs intercalé entre l'alimentation (ici en continu) de l'appareil et une entrée du hacheur 601.Le circuit permet, en vue de diminuer dans une forte proportion la consommation du circuit en dehors de son temps d'utilisation, d'inhiber certaines parties de l'appareil grâce à l'étage de coupure 617 monté en interrupteur dans l'alimentation. La base de temps 614 est une bascule monostable réarmable sous la forme d'un circuit intégré ICll dont la constante de temps (environ un quart d'heure) est fixée par une résistance R27 et un condensateur C7 branchés l'un à l'autre à une de leurs extrémités reliée à deux entrées du circuit intégré, l'autre extrémité du condensateur étant à la masse tandis que l'autre extrémité de la résistance est reliée à l'entrée de la bascule branchée à l'oscillateur IC6 et à la borne de l'interrupteur I2 qui n'est pas au point chaud sous condition de l'alimenté tation. L'étage de réarmement 615 est constitué par un comparateur sous forme d'un circuit intégré IC12 dont une entrée (non inverseuse) est reliée à la sortie de l'étage de commande de programmation 609 constitué par un circuit intégré IC6 et dont l'autre entrée (inverseuse) est reliée par un condensa- teur C8 à la sortie du condensateur C4 ou à celle du circuit intégré amplificateur IC2, ce même point étant relié à la masse par une résistance R28.La bascule 616 est constituée par des portes IC13, IC14, IC15 ; la porte IC13, montée en inverseur, a une entrée reliée à la bornedel'interrupteur 12 qui n'est alimentée que lorsque l'interrupteur est fermé, tandis que son autre entrée est reliée à la masse par l'inter médiaire d'une résistance R29 ; la sortie de la-porte IC13 est reliée à la bascule proprement dite, constituée par les portes IC14, IC15 qui sont des portes NOR montées en bascule bistable, et plus particulièrement à une entrée de la porte IC15 ; à cet effet, l'autre entrée de la porte IC15 est reliée à la sortie de la porte IC14, tandis que les entrées de la porte IC14 sont reliées respectivement à la sortie de la porte IC15 et à la sortie du monostable ICll ; la sortie de la porte IC14 est également reliée au visualisateur IC10 et aux convertisseurs IC8, IC9. L'étage de coupure d'alimentation commandée 617 est constitué par un transistor T8 dont le collecteur est relié au point chaud, ici au pole positif de l'alimentation continue, tandis que l'émetteur est relié aux circuits ne devant pas être alimentés de façon permanente et constitue donc le point chaud sous condition ; la base du transistor T8 est reliée à la sortie de la porte IC15 pour être commandée par le signal de sortie de celle-ci
Sur le plan pratique, les interrupteurs I1 et I2 sont couplés mécaniquement et correspondent à l'interrupteur 61 des figures 1 et 2, le visualisateur IC10 est repéré 62 sur les mêmes figures, et l'alimentation continue n'est autre que la pile 9 ; bien entendu, le nombre et la disposition des composants représentés sur la carte 6 sont tout à fait arbitraires et ne servent qu'à symboliser la partie électronique de l'appareil selon l'invention. The standby and reset device comprises a time base 614, an input of which is connected for resetting on the one hand to the output of the programming control stage 609 and, on the other hand, to the output a reset stage 615 specially provided for this purpose to reset the time base if a new torque is applied to the sensor; in addition to the time base 614 of the reset stage 615, the device comprises a flip-flop 616, one input of which is connected to the output of the time base 614 and another input to the switch I2 (more precisely to the terminal powered only when the switch is closed), and the output of which is connected as already seen to the viewer 613 and to the interface 612, as well as a controlled power cut stage 617 of which an input is also connected at an output of the flip-flop 616; this cut-off stage 617 is moreover interposed between the power supply (here continuously) to the apparatus and an input of the chopper 601. The circuit allows, in order to decrease in a large proportion the consumption of the circuit outside of its time of use, to inhibit certain parts of the device thanks to the cut-off stage 617 mounted as a switch in the power supply. The time base 614 is a monostable flip-flop resettable in the form of an integrated circuit ICll whose time constant (about a quarter of an hour) is fixed by a resistor R27 and a capacitor C7 connected to each other at one of their ends connected to two inputs of the integrated circuit, the other end of the capacitor being grounded while the other end of the resistor is connected to the input of the rocker connected to the IC6 oscillator and to the switch terminal I2 which is not at the hot spot under condition of the power supply. The reset stage 615 is constituted by a comparator in the form of an integrated circuit IC12 of which an input (non-inverting) is connected to the output of the programming control stage 609 constituted by an integrated circuit IC6 and whose other input (inverting) is connected by a capacitor C8 to the output of the capacitor C4 or to that of the integrated amplifier circuit IC2, this same point being connected to ground by a resistor R28. The flip-flop 616 is constituted by doors IC13 , IC14, IC15; door IC13, mounted as an inverter, has an input connected to the terminal of switch 12 which is only supplied when the switch is closed, while its other input is connected to ground via a resistor R29; the output of the door IC13 is connected to the flip-flop proper, constituted by the doors IC14, IC15 which are NOR gates mounted in flip-flop, and more particularly to an input of the door IC15; for this purpose, the other input of the door IC15 is connected to the output of the door IC14, while the inputs of the door IC14 are connected respectively to the output of the door IC15 and to the output of the monostable ICll; the output of gate IC14 is also connected to the viewer IC10 and to the converters IC8, IC9. The controlled power cut stage 617 is constituted by a transistor T8 whose collector is connected to the hot spot, here at the positive pole of the continuous power supply, while the emitter is connected to the circuits which should not be supplied with permanently and therefore constitutes the conditionally hot spot; the base of transistor T8 is connected to the output of gate IC15 to be controlled by its output signal
In practical terms, the switches I1 and I2 are mechanically coupled and correspond to the switch 61 in Figures 1 and 2, the viewer IC10 is marked 62 in the same figures, and the continuous power supply is none other than the battery 9 ; of course, the number and arrangement of the components represented on the card 6 are entirely arbitrary and only serve to symbolize the electronic part of the device according to the invention.
L'utilisateur désirant afficher une valeur de couple sur le visualisateur actionne l'interrupteur 61 (I2). De ce fait, l'oscillateur IC6 est alimenté et, d'une part, le compteurdiviseur et, d'autre part, la porte d'inversion IC13 reçoivent des impulsions. Ainsi, par l'intermédiaire de la porte IC13, un zéro est appliqué sur la porte IC15 montée en bascule avec une autre porte IC14 ; aussi, quel que soit l'état de la deuxième entrée de cette porte IC15, sa sortie est à l'état 1, et le transistor T8 est sature, ce qui entraîne que tous les étages alimentés par le point chaud sous condition sont sous tension.Par ailleurs, sur les sorties du compteur-diviseur IC7, défilent les impulsions codées de programmation correspondant ici à des couples de consigne de 00 à 99 m N (ou 0,0 à 9,9 mdaN) selon la durée d'actionnement de l'interrupteur I2 sans qu'une commutation de gamme soit nécessaire ; ces impulsions sont appliquées aux convertisseurs IC8 et 1C9 et de là au visualisateur IC10 ; pendant le même temps, le circuit de comparaison 1C12 recevant sur son entrée non inverseuse les impulsions de progremmation provenant de l'oscillateur IC6, mais aucun signal correspondant à un couple détecté, transmet ces impulsions, lesquelles sont appliquées à la bascule monostable réarmable ICll et réappa- ravissent à la sortie de celle-ci pour être appliquées à l'entrée de la porte IC14, donc à sa sortie du fait que sa deuxième entrée est à 1 (puisque la sortie de la porte IC15 est à 1) ; ces impulsions de sortie de la porte IC14 sont transmises aux convertisseurs IC8, 1C9 et au culot du circuit visualisateur IC10 pour piloter ceux-ci, et il y a visualisation successive des nombres de 00 à 99 jusqu'à mise hors fonction de l'interrupteur 12; alors, le défilement des nombres est interrompu, par suit de l'arrêt des oscillations de l'oscillateur IC6, par exemple sur la valeur 15 correspondant aux configurations 0001 et 0101 aux sorties du compteur-diviseur IC7 ; par contre, le visualisateur IC10 conserve la visualisation de cette valeur, correspondant à un couple de consigne de 1,5 mdaW, jusqu'à une mise en service ultérieure de l'interrupteur I2.Il faut noter que tant que l'interrupteur I2 de commande de programmation est actionné, tous les composants de l'appareil sont sous tension par suite de la saturation du transistor de coupure T8, et que le test automatique de bon fonctionnement de l'appareil est en service, puisque l'interrupteur I1 lui est couplé mécaniquement
Pendant une durée de un quart d'heure suivant l'activation de l'interrupteur I2,
- si l'interrupteur I2 n'est pas à nouveau actionné et si aucun couple n'est exercé sur le capteur, l'entrée inversée du circuit de comparaison IC12 est au potentiel de la masse ; la dernière impulsion provenant de l'oscillateur de programmation IC6 (juste avant la mise hors fonction de l'interrupteur I2 et l'arrêt de l'osciîlateur IC6) a provoqué le basculement du circuit IC12 qui induit sur sa sortie un état 0 qui est appliqué à la porte IC14 ; il apparaît donc à la sortie de l'autre porte IC15 un niveau 1 (bien que l'entrée de cette porte IC15 en provenance de la porte d'inversion IC13 soit au niveaulpuisque l'interrupteur I2 n'est pas activé) ; comme la sortie de la porte IC15 est au niveau 1, le transistor T8 reste saturé et tous les étages restent alimentés ; en particulier, le système est donc prêt à mesurer et détecter toute information en provenance du capteur. Par contre, le visualisateur IC10 n'est plus incrémenté puisqu' aucun signal pilote n'est appliqué son culot par suite du non fonctionnement de l'oscillateur IC6
- si un couple appliqué sur le capteur est détecté, le pont de Wheastone émet un signal de déséquilibre qui est à l'image du couple de torsion appliqué sur ce capteur, et la valeur absolue de ce signal arrive à l'entrée du circuit de comparaison IC5 ; il en résulte qu'un signal est transmis au circuit de comparaison IC12, et que la sortie de ce dernier change d'état, ce qui réarme la bascule ICll pour une nouvelle durée de un quart d'heure ; il en résulte également que si le capteur est soumis à un couple au moins égal au couple de consigne, la sortie de ce circuit de comparaison IC5 présente un signal en créneau déclenchant l'alarme A.The user wishing to display a torque value on the viewer operates switch 61 (I2). As a result, the oscillator IC6 is supplied and, on the one hand, the divider counter and, on the other hand, the reversing gate IC13 receive pulses. Thus, via the door IC13, a zero is applied to the door IC15 rocked with another door IC14; also, whatever the state of the second input of this gate IC15, its output is in state 1, and the transistor T8 is saturated, which causes that all the stages supplied by the hot spot under condition are energized .In addition, on the outputs of the IC7 counter-divider, the programming coded pulses scroll corresponding here to setpoint torques from 00 to 99 m N (or 0.0 to 9.9 mdaN) depending on the actuation duration of the switch I2 without a range switching being necessary; these pulses are applied to the converters IC8 and 1C9 and from there to the viewer IC10; during the same time, the comparison circuit 1C12 receiving on its non-inverting input the programming pulses coming from the oscillator IC6, but no signal corresponding to a detected torque, transmits these pulses, which are applied to the resettable monostable rocker ICll and reappear at the exit of this one to be applied to the entry of the door IC14, therefore on its exit because its second entry is at 1 (since the exit of the door IC15 is at 1); these output pulses from the door IC14 are transmitted to the converters IC8, 1C9 and to the base of the display circuit IC10 to control these, and there is successive display of the numbers from 00 to 99 until the switch is deactivated 12; then, the scrolling of the numbers is interrupted, following the stopping of the oscillations of the oscillator IC6, for example on the value 15 corresponding to the configurations 0001 and 0101 at the outputs of the counter-divider IC7; on the other hand, the viewer IC10 retains the display of this value, corresponding to a setpoint torque of 1.5 mdaW, until the switch I2 is put into service later. Note that as long as the switch I2 of programming command is actuated, all the components of the device are energized as a result of the saturation of the cut-off transistor T8, and that the automatic test of correct operation of the device is in service, since the switch I1 is mechanically coupled
For a period of a quarter of an hour following the activation of the switch I2,
- if the switch I2 is not actuated again and if no torque is exerted on the sensor, the inverted input of the comparison circuit IC12 is at ground potential; the last pulse from the programming oscillator IC6 (just before switching off the switch I2 and stopping the oscillator IC6) caused the circuit IC12 to toggle which induces on its output a state 0 which is applied to door IC14; it therefore appears at the output of the other door IC15 a level 1 (although the input of this door IC15 coming from the inversion door IC13 is at the level since the switch I2 is not activated); as the output of the gate IC15 is at level 1, the transistor T8 remains saturated and all the stages remain supplied; in particular, the system is therefore ready to measure and detect any information from the sensor. On the other hand, the viewer IC10 is no longer incremented since no pilot signal is applied to its base as a result of the non-functioning of the oscillator IC6
- if a torque applied to the sensor is detected, the Wheastone bridge emits an imbalance signal which is in the image of the torque applied to this sensor, and the absolute value of this signal arrives at the input of the circuit comparison IC5; it follows that a signal is transmitted to the comparison circuit IC12, and that the output of the latter changes state, which resets the flip-flop ICll for a new period of fifteen minutes; it also results therefrom that if the sensor is subjected to a torque at least equal to the setpoint torque, the output of this comparison circuit IC5 has a slot signal triggering the alarm A.
Après l'écoulement d'une durée de un quart d'heure, la bascule mono stable ICll revient à son état de repos et un niveau 1 est appliqué à sa sortie ; cet état 1 est appliqué à la porte IC14, ce qui entraîne le passage de la sortie de l'autre porte IC15 à l'état 0, et le blocage du transistor T8, donc la suppression de l'alimentation des étages reliés au point chaud sous condition (pont de jauges, circuits intègres
ICI, IC2, IC3, IC4, IC5, transistors TI, T2, T3, T6, T7) l'arrêt de l'appareil après utilisation est donc automatique et il n'est pas nécessaire de prévoir un interrupteur d'arrêt, une commande unique servant à la fois pour la programmation du couple de consigne, la mise en service de l'appareil et le test automatique.After a period of fifteen minutes has elapsed, the stable mono rocker IC11 returns to its rest state and a level 1 is applied to its output; this state 1 is applied to the gate IC14, which causes the output of the other gate IC15 to go to state 0, and the transistor T8 is blocked, thus removing the power supply from the stages connected to the hot spot under certain conditions (gauge bridge, integrated circuits
HERE, IC2, IC3, IC4, IC5, transistors TI, T2, T3, T6, T7) the shutdown of the device after use is therefore automatic and it is not necessary to provide a stop switch, a command used for programming the setpoint torque, commissioning the device and automatic test.
Cette structure et cet agencement permettent une excellente prévision, ici meilleure que 1% grâce aux jauges de contraintes, ainsi qu'une très grande facilité d'emploi, tout en réduisant au maximum la consommation électrique du circuit, en évitant la présence d'un interrupteur marche- arrêt" et en conservant l'alimentation des circuits de mémoire du couple de consigne, la valeur du couple mémorisé étant conservée en permanence, même après arret de l'appareil. De plus, le fait que la comparaison avec le signal de consigne soit effectuée sur la valeur absolue du signal de déséquilibre provenant du pont permet un fonctionnement possible dans le sens de rotation direct ou dans le sens rétrograde sans qu'une commutation soit nécessaire. This structure and this arrangement allow an excellent forecast, here better than 1% thanks to the strain gauges, as well as a great ease of use, while minimizing the electrical consumption of the circuit, avoiding the presence of a on-off switch "and retaining the power supply to the memory circuits of the setpoint torque, the value of the memorized torque being kept permanently, even after switching off the device. Furthermore, the fact that the comparison with the signal setpoint is carried out on the absolute value of the imbalance signal from the bridge allows operation possible in the direct direction of rotation or in the retrograde direction without switching being necessary.
Bien entendu, l'invention ntest pas limitée à la forme de réalisation ci-dessus décrite et représentée, et on pourra prévoir d'autres formes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention ; on pourra par exemple prévoir qu'une clef dynamométrique selon l'invention puisse être adaptée à l'une ou l'autre extrémité d'une perche d'intervention, soit pour qu'elle travaille directement sur un conducteur sous tension, soit pour qu'elle soit tenue par l'utilisateur de l'appareillage. De même, on pourra prévoir une alimentation de polarité inverse, avec une électronique comportant des branchements et des semi-conducteurs appropriés. Of course, the invention is not limited to the embodiment described above and shown, and other embodiments may be provided without departing from the scope of the invention; one could for example provide that a torque wrench according to the invention can be adapted to one or the other end of an intervention pole, either so that it works directly on a live conductor, or so that '' it is held by the user of the device. Likewise, provision may be made for a supply of reverse polarity, with electronics comprising appropriate connections and semiconductors.
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