Présentation
Auteur(s)
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Jean-Paul DUBUS : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers - Docteur ès Sciences Physiques, Spécialité Électronique - Professeur à l’Université des Sciences et Technologies de Lille
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le comptage n’est pas, à proprement parler, une opération de mesure mais plutôt une opération de contrôle. Il est à considérer néanmoins comme un problème connexe des mesures, problème d’une part très ancien, avec les compteurs volumétriques de fluides, les compteurs-intégrateurs d’énergie ou autre et les compte-tours en vue d’une détermination de vitesse ou de distance, mais aussi problème plus récent, comportant, pour les comptages les plus divers, les processeurs modernes auxquels il est fait appel de plus en plus pour l’exploitation et le traitement des résultats de mesure. On peut schématiser la structure d’une voie de mesure comme représenté sur la figure.
Dans l’appareillage de mesure, le comptage est largement utilisé soit sous forme intégrée au capteur, soit dans les étages de traitement du signal, qui constituent aujourd’hui la plus vaste tâche dans l’instrumentation de mesure, soit dans les étages de sortie pour contrôler la visualisation ou les organes de commande.
Les réalisations des compteurs sont différentes suivant la technologie mise en œuvre ; le comptage peut exploiter les principes de divers domaines scientifiques et techniques (mécanique, électromagnétique, physico-chimique, électronique).
Les capteurs modernes transforment les grandeurs physiques en grandeurs électriques analogiques ou numériques et, pour des raisons de commodité, les signaux délivrés sont traités à l’aide des techniques de l’électronique numérique où la fonction comptage est largement utilisée quel que soit le niveau du traitement de la mesure (capteurs, étages de traitement, étages de contrôle).
La fonction de l’électronique la plus fiable, la plus stable et la plus simple à réaliser est celle qui agit en ne prenant que deux états stables, auxquels on affecte les valeurs 0 et 1.
La maîtrise des technologies de l’intégration des composants électroniques solides et les progrès réalisés en matière de traitement numérique du signal ont conduit à l’état actuel de l’utilisation et de la présentation des composants compteurs dans les chaînes de mesure.
l’article « Fonction comptage des appareils » fait l’objet de plusieurs fascicules :
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[R 510] Bascules et compteurs ;
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Fonction comptage des appareils- Logiques câblées et programmées Logiques câblées et programmées.
Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres.
Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1985 par Jean-Paul DUBUS
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Logique binaire et circuits logiques : rappels4. Exemples de fonctions réalisées par les compteurs
Les compteurs réalisent généralement plusieurs fonctions dans un même appareil de mesure. Ils assurent le comptage d’impulsions pour la mesure des grandeurs, mais ils participent aussi souvent au contrôle du séquencement du processus de mesure et à la visualisation du résultat de mesure.
Une application typique de ces tâches effectuées simultanément est illustrée figure 29 par la fonction voltmètre numérique à double rampe 2000 points, qui met en œuvre principalement 3 fonctions :
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un générateur de rampe ;
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un compteur ;
-
un système d’affichage.
Chacune de ces fonctions peut être encapsulée séparément ou être implantée sur un substrat.
Au départ de la mesure, les compteurs sont remis à zéro, l’interrupteur met en service le générateur de courant Ix . Le comparateur débloque les impulsions de comptage et le compteur BCD (cf. [R 512], § 1) génère son code jusqu’au comptage de 999 impulsions. Lorsqu’il revient à zéro à la 1 000e impulsion, il génère une impulsion à l’entrée du compteur C1 qui présente le premier mot de son code en sortie. L’état 1 de Q 1 fait basculer l’interrupteur de courant et l’intégrateur présente une rampe de pente négative au comparateur, pendant que le compteur BCD génère son code.
Si le temps de comptage T2 est supérieur à T1 (figure 29b ), le compteur recommence un cycle et, au moment où il passe à zéro, il génère une impulsion au compteur C1 qui présente le deuxième mot de son code. La sortie Q 2 à l’état 1 forme le chiffre des milliers. Quand la sortie du comparateur passe à zéro, la logique de commande bloque le comptage et fournit une impulsion de commande de mémorisation au registre verrou à la sortie du compteur BCD.
À ce moment, les compteurs sont remis à zéro et un nouveau cycle de mesure peut recommencer. Le registre verrou maintient en mémoire un nombre BCD proportionnel au signal Vx...
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