Brevet FR2346679A1 — publié le 19771028

La présente invention, étudiée dans le cadre du Département MTI de la Société des Produits Industriels ITT, a pour objet un détecteur de proximité électromagnétique et, plus particulièrement, un mode de construction d'un tel détecteur de proximité. Dans la demande de brevet français nO 74 34074 déposée le 10 Octobre 1974 au nom de la Société Demanderesse pour un "Détecteur magnétique de proximité d'objets métalliques", on décrit un tel détecteur composé essentiellement d'un oscillateur dont l'inductance du circuit accordé est réalisée sous la forme d'un bobinage monté dans un demi-pot ferrite. En approchant un objet métallique de l'extrémité ouverte du demi-pot, on cause une variation de l'amplitude de l'oscillation produite par l'oscilla- teur. Cette variation est décelée par un circuit fournissant un signal à deux niveaux caractérisant la présence ou l'absence d'un objet dans le champ du détecteur de proximité. La réalisation pratique d'un tel détecteur de proximité, appelé encore capteur, soulève un problème en raison de son extrdme sensibilité à la présence d'un objet métallique dans le voisinage du demi-pot ferrite et des performances élevées mulon lui demande. En effet, le capteur doit entre monté dans un équipement de façon que l'extrémité ouverte du demi-pot soit influencée par le ou les objets à détecter. Pour des raisons d'encombrement, on sera quelquefois amené à inclure le capteur dans l'équipement, l t extrémité ouverte du demi-pot ferrite affleurant la surface libre d'un bottier ou du bâti d'une machine. Or, bati ou boftier peuvent etre métalliques.Comme le demi-pot ferrite ne guide pas complètement le champ magnétique produit par le bobinage, il existe un flux de fuite autour du demi-pot ferrite. Ainsi, dans certains cas d'utilisation, le capteur risque d'être soumis à l'influence de l'équipement qui l'environne, par le biais du flux de fuite environnant le noyau, influence qui affecterait la distance de détection. La solution connue à ce problème est de réaliser deux sortes de capteurs. Lorsque ltenvironnement ne risque pas d'affecter le capteur, on le construit dans une enveloppe formée par un tube en matière plastique ou similaire contenant, à une extrémité, le demi-pot ferrite et derrière lui les circuits électroniques noyés dans une résine isolante. Ce capteur, dit non-noyable,possède les caractéristiques les plus poussées, notamment en ce qui concerne la sensibilité. Lorsqu'au contraire l'environnement risque d'affecter le capteur, on remplace le tube en matière plastique par un tube métallique, en bronze ou en laiton par exemple, l'extrémité ouverte du demi-pot ferrite affleurant juste une extrémité du tube.Le tube apporte ainsi une influence connue qui masque l'influence éventuelle non déterminée de ltéquipement dans lequel on va monter le capteur. La réponse de ce capteur, dit noyable, est affectée d'une quantité connue, ce qui ne nuit pas outre mesure à ses performances ; cela entrasse par exemple une réduction limitée de la sensibilité. L'inconvénient de cette situation est d'exiger la fabrication de deux sortes de détecteurs de proximité différenciés essentiellement par leur enveloppe. La présente invention a pour objet un détecteur de proximité noyable dont le mode de construction est essentiellement le m8me que celui du capteur non-noyable, c'est-à-dire qui emploie une enveloppe en matière non métallique. La caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait que ce détecteur de proximité noyable est réalisé à partir d'un détecteur non-noyable par la seule adjonction d'une mince couche de métal autour de la circonférence extérieure du demi-pot ferrite. Cette couche de métal peut castre obtenue par une mince bande métallique enroulée autour du demi-pot avant son introduction dans l'enveloppe, l'épaisseur de cette bande étant assez faible pour que, compte tenu des tolérances de fabrication du demi-pot et de l'enveloppe, elle puisse être ajoutée sans modification des cotes de fabrication. Les différents objets et caractéristiques de l'invention vont maintenant castre détaillés dans la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représente une vue en coupe d'un détecteur de proximité construit selon l'invention. Le détecteur de proximité ou capteur de la figure annexée est réalisé à partir d'une enveloppe 1, en matière plastique par exemple, de section circulaire et comportant à l'extérieur, en 2, une portion filetée pour le montage dans un équipement d'utilisation. La surface intérieure circulaire 3 de cette enveloppe tubulaire comprend deux rainures matérialisées en i et 4' et destinées à recevoir une plaque de circuits électroniques comportant notamment l'oscillateur et le circuit de détection mentionnés au début de ce texte. A l'extrémité gauche de ltenveloppe, la section interne augmente en 5 pour ménager le logement d'un demi-pot ferrite 6 portant un bobinage 7. Un dernier décrochement 8 est prévu, à gauche sur la figure, pour recevoir un disque d'obturation. A l'autre extrémité du tube, à droite sur la figure, le décrochement 9 sert de même à recevoir un disque obturateur. En 10 et 1 1, on a représenté une feuille métallique conductrice insérée entre l'enveloppe 1 et le demi-pot 6. Cette feuille a donc la forme d'un anneau entourant la-circonférence extérieure du demi-pot ferrite, la continuité électrique étant établie au long de cet anneau. On réalisera l'anneau par exemple en enroulant une bande de métal conducteur, cuivre ou alliage de cuivre, et en soudant l'une à l'autre ses deux extrémités. Cet anneau peut être assez mince pour se loger entre le demi-pot 6 et l'enveloppe 1 sans prévoir d'espace à son profit, les tolérances de fabrication suffisant à permettre son insertion. Si l'on suppose la feuille 10, 11 absente, le capteur de la figure annexée est un capteur non-noyable. Le flux de fuite qui existe entre la face avant du noyau 12 et le fond du demi-pot 13 s'étend à l'extérieur du demi-pot au delà de l'enveloppe 1. Si le capteur est monté sur un support non métallique, ce flux de fuite n'est pas influencé par le support et le capteur fonctionne dans les conditions spécifiées. En ajoutant la feuille 10, Il selon l'invention, on place autour du demi-pot une boucle en court-circuit traversée par le fluxde fuite. Cette boucle est le siège de courants induits et produit un flux opposé ; elle influence le fonctionnement du capteur dans une mesure déterminable. Les caractéristiques du fonctionnement du capteur sont donc ainsi affectées de façon constante. On en tient compte dans les conditions d'utilisation du capteur, ce qui n'apporte pas de gene. En effet, cette boucle, en neutralisant le flux de fuite du demi-pot ferrite, rend le capteur insensible à toute influence de la part du support dans lequel on le montera. On peut donc monter le capteur ainsi construit dans un support métallique sans craindre un effet indéterminé de ce support modifiant de façon indéterminée les caractéristiques de son fonctionnement. Le capteur de l'invention, bien que réalisé avec une enveloppe non métallique, est donc ainsi un capteur noyable. REVENDICATIONS 1. Détecteur de proximité électromagnétique comprenant un oscillateur dont l'inductance du circuit accordé est montée dans un demi-pot, ces éléments étant montés dans une enveloppe en matière non métallique, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une mince couche de métal disposée autour de la circonférence extérieure du demi-pot pour permettre le montage du détecteur dans un support métallique quelconque sans que le support influence le fonctionnement du détecteur de façon indéterminée. 2. Détecteur de proximité électromagnétique tel que défini en 1 et caractérisé par le fait que ladite couche de métal est réalisée sous la forme d'une feuille de métal conducteur assez mince pour être insérée entre le demi-pot et l'enveloppe sans nécessiter d'espace réservé à son intention. 3. Détecteur de proximité électromagnétique tel que défini en 2 et caractérisé par le fait que ladite couche de métal est réalisée à l'aide d'une mince bande de métal conducteur enroulée en anneau et dont les extrémités sont soudées l'une à l'autre pour former une boucle conductrice autour du demi-pot.