Brevet FR2299652A1 — publié le 19760827

La présente invention a pour objet l'eiécution de détecteurs de proximité inductifs de sécurité tels, que leur signal électrique de sortie, ayant des caractéristiques définies, ne puisse & re délivré qu'en présence à leur proximité d'un objet ayant également des caractéristiques définies, sans que la modification ou la destruction d'une quelconque de leurs parties, y compris le câble de liaison, par rupture mécanique, coupure ou court-circuit électrique ou de toute autre manière puisse simuler ce signal électrique et par conséquent, la présence de l'objet. En l'étant actuel de la technique, les détecteurs de position de sécurité sont toujours du type mécanique. En effet, les détecteurs de proximité inductifs comportent des semiconducteurs qui ne sont pas à l'abri des défaillances par coupure ou par court-circuit, ce qui interdit leur utilisation, quand la sécurité de fonctionnement est exigée. Nais mQme si on admet la possibilité de construire des détecteurs de position mécaniques ayant une sécurité de fonctionnement absolue, ce qui est statistiquement impossible, les coupures ou court-circuits toujours possibles sur les câbles de liaison rendent cette sécurité aléatoire. La présente invention pallie à cet inconvénient et permet d'interpréter le signal électrique délivré par le détecteur de proximité, comme correspondant avec une certitude mathématique à la présence de l'objet à détecter. Pour obtenir ce résultat, le détecteur de proximité de sécurité comporte les organes énumérés ci-après, dont certains sont toujours employés et d'autres facultativement. Organes toujours employés - Un émetteur qui entretient dans son voisinage un champ électromagné- tique haute fréquence, avec découpage à basse fréquence. - Un récepteur qui détecte le champ haute fréquence, l'amplifie et le démodule. I1 en résulte à sa sortie, une tension alternative à la fréquence du découpage réalisé dans émetteur - Un organe recevant l'information qui n'affecte ltétat logique "1" que s'il reçoit cette tension alternative, et affecte l'état logique "U' dans toute autre hypothèse, crest à dire tension positive ou négative continue, ou nulle. Organes facultatifs : - Un transmetteur passif consistant en deux énroulements reliés entre eux. L'un des enroulements de ce transmetteur peut détecter le champ H.F. entretenu par ltémetteur, et transmettre le courant alternatif résultant de cette détection à l'autre enroulement qui induit à son tour un champ H.F. dans son voisinage. Ce champ secondaire peut être détecté par le récepteur. - Un écran métallique qui, intercalé entre l'émetteur et le récepteur découple ces deux organes. En le retirant, le champ U.F. parvient jusqu'au récepteur, qui le détecte. Il apparait que la coupure ou le court-circuit d'un composant quelconque, constituant ces organes empêche soit la génération, soit la transmission, soit la détection du courant alternatif BF et conduit à l'état logique "O" de l'organe recevant l'information. Les planches annexées représentent trois applications de ces principes. Ils sont donnés à titre d'exemple, parmi les solutions possibles. La planche "1", représente une solution correspondant à une installation permettant d'alimenter l'objet à détecter en courant électrique. Sur cette planche, 1 représente l'émetteur, faisant office d'objet à détecter, alimenté en 4 et comportant un multivxbrateur astable, assurant l'alimentation découpée de l'oscillateur iF 6. Cet oscillateur entretient dans le voisinage de sa bobine 7 un champ électromagnétique qui induit dans la bobine 8 du récepteur 2 un courant BF intermittent. Ce courant, amplifié en 9 et démodulé en 10, engendre une tension alternative à la sortie du récepteur 2, transmise par le cible 11 à l'organe recevant l'information 3, dans lequel 12 représente deux diodes de redressement, 13 deux condensateurs de filtrage et 14 un relais de sortie. La planche "2" représente une solution correspondant à une installation ou l'alimentation de l'objet à détecter n'est pas possible. Cette planche comporte les mimes éléments, avec les mêmes références que la planche "1", mais l'émetteur 1 1 est dans ce cas fixé sur le m8me support que le récepteur 2. Le rôle d'objet à détecter est assumé dans ce cas par le transmetteur 15, constitué par deux bobines 16 et 17, donc des éléments passifs, non alimentés. Si émetteur 1 et le détecteur 2 sont fixés à une distance suffisante pour que la transmission directe soit impossible, le relais 14 ne peut etre alimenté que si les bobines 16 et 17 se trouvent simultanément en face des bobines 7 et 8. La planche "3" représente une solution correspondant à une installation ou l'absence de l'objet à détecter soit la seule cause possible de ltenclenchement du relais (fin de course de sécurité, par exemple). Cette planche comporte les mimes éléments, avec les mimes références que la planche "1", mais l'émetteur 1 est dans ce cas fixé sur le même support que le récepteur 2, de façon à ce que la détection soit permanente. C'est l'écran métallique 18 qui fait office d'objet à détecter. Tant qu'il est présent, il représente un blindage entre émetteur et le récepteur, et ce dernier ne perçoit pas le champ H.F. Dès que l'écran s'éloigne, la détection s' établit. Dans ce cas, tout incident interdisant l'arrivée du courant alternatif basse fréquence au récepteur 3, simule la présence de ltobjet détecté, contrairement aux deux exemples précédants. La présente invention peut etre appliquée partout ou une détection de position doit intervenir dans des conditions sévères de sécurité, comme par exemple : - Autorisation du démarrage d'une machine après fermeture des capots de protection et positionnement de tous les organes. - Fin de course de sécurité. REVENDICAlIONS 1 - Détecteur de proximité inductif de sécurité comportant un émetteur qui entretient aars son voisinage un champ électromagnétique à haute fréquence, découpé à basse fréquence1 un récepteur qui détecte, amplifie et démodule le signal de ltémetteur, et le traduit à sa sortie par une tension alternative à la fréquence du découpage, et dlun organe recevant l'information qui n'affecte ltétat logique "1" que sil reçoit cette tension alternative. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'émetteur fait office d'objet à détecter, et que sa présenceau voisinage du récepteur est traduit par l'état logique "1" de organe recevant l'information. 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la fixation de émetteur et du récepteur sur le même support, à une distance suffisante pour qutil nty ait pas transmission. L'objet à détecter est dans ce cas un transmetteur passif constitué par deux enroulements reliés entre eux.? Le voisinage simultané des deux bobines respectivement de l'émetteur et du récepteur est traduit par ltétat logique "1" de l'organe recevant l'information. 4 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la fixation de l'émetteur et du récepteur sur le meme support, assez près pour qu'il y ait transmission permanente. L'objet à détecter est dans ce cas un écran métallique découplant l'émetteur eut le récepteur. L'absence de l'écran est traduit par l'état logique "1" de organe recevant l'information.