Brevet FR2453393A1 — publié le 19801031

L'invention a pour objet un montage d'exploitation analogique pour capteur de position inductif, comportant deux bobines montées sur un noyau en -fer commun, au moins lune de ces bobines étant à inductance variable à l'aide d'un anneau en court-circuit qui entoure l'une des branches du noyau et qui est déplaçable le long de cette branche en fonction du déplacement à mesurer.Dans un tel capteur de déplacement, l'inductance de la bobine varie lorsque l'vanneau en c-ourt- circuit est déplacé sur l'une des branches du noyau en fer de la bobine, par exemple en fonction du déplacement d'une boite à membrane mesurant la dépression qui règne dans la tubulure d'admission d'un moteur à combustion interne ou d'un volet de retenue disposé dans la tubulure d'admission pour mesurer le débit d'air aspirée L'invention a pourbut de créer un montage d'exploitation constitué de la façon la plus simple possible qui permette de convertir l'unductance de la bobine, variant en fonction du déplacement, en une valeur électrique analogique, notamment en une tension analogique. L'invention concerne à cet effet un montage du-type ci-dessus caractérisé en ce qu'il y est-prévu un oscillateur de clapp dont le circuit oscillant comporte au moins les deux bobines en série et un condensateur en serie, et en ce qu'il y est prévu un amplificatéur opérationnel fonctionnant comme régulateur qui meintient constante l'amplitude d'oscillation sural moins l'une des bobines, ainsi qu'un second amplificateur opérationnel, fonctionnant en redresseur, raccordé au condensateur en série et à l'autre des deux bobines, la sortie de ce second amplificateur opérationnel étant raccordée à un condensateur dont la tension fournit l'information sur le déplacement. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et du dessin annexé représentant un exemple de réalisation de l'invention. Dans ce dessin, la figure unique est un schéma du montage-dtexploitation analogique conforme à l'invention. Le montage d'exploitation conforme à l'invention sert à convertir en une tension analogique l'inductance variable LS de la bobine de mesure 3 du capteur, cette inductance variant en fonction du déplacement d'un élément de cons truction d'un moteur à combustion interne non représenté, par exemple du déplacement d'un volet de retenue disposé dans la conduite d'admission du moteur. Cette tension analogique peut être prélevée à la sortie A du montage d'exploitation. On forme alors le rapport de l'inductance LS de la bobine de mesure à une inductance de référence Lr correspondant à une bobine de comparaison 2 qui, pour éviter les influences extérieures, est disposée sur le même noyau en fer que la bobine de mesure 3. La partie centrale du montage d'exploitation conforme à l'invention est constituée par un oscillateur de clapp à amplitude stable dont le principe est indiqué dans le brevet DE 20 08 902 (H03b, 3/02). L'oscillateur perfectionné 1 représenté sur le dessin n'est que très légèrement modifié. Il comporte deux transistors complémentaires branchés en série, à savoir un premier transistor T1 du type npn dont le collecteur est directement raccordé à un conducteur de courant de service 4 au potentiel positif et un second transistor T2 du type pnp dont le collecteur est raccordé à un conducteur négatif continu 5. Les émetteurs des deux transistors sont reliés par deux résistances de même valeur en s'rie 6 et 7.Au point de connexion 8 de ces résistances sont raccordés deux condensateurs 10 et 11 servant à assurer le couplage de réaction et la division de tension. Le condensateur 11 est relié au conducteur négatif 5 et le condensateur 10 est relié à la base du premier transistor T1. Cette base est en outre reliée au conducteur positif 4 par l'intermédiaire d'une résistance 12 et à la base du second transistor T2 par ltintermédiaire d'un autre condensateur 13. La base du second transistor T2 est reliée au conducteur négatif 5 par l'intermédiaire d'une résistance 14. Les deux bobines 2 et 3 sont branchées en série et constituent, conjointement avec un condensateur 15 raccordé à la base du premier transistor T1, un circuit oscillant en série dont la fréquence de résonance dépend de la capacité du condensateur en série 15 et de l'inductance des deux bobines 2 et 3. Pour obtenir une précision élevée lors de l'exploitation de l'inductance variable LS, on prévoit une stabilisation d'amplitude pour l'.oscillateur 1. Cela est obtenu du fait que la tension élémentaire sinusordale produite sur la bobine de référence 2 Est envoyée à un premier redresseur de pointe 16. Un régulateur 17 est relié à la tension de sortie, fonction de l'amplitude, du redresseur de pointe 16.Ce régulateur 17 comporte un amplificateur.opérationnel 18 dont la tension de sortie est envoyée, par ltintermédiaire d'une résistance 19 et dtune diode 20, à la base du second transistor T2, de telle sorte que, pour toutes les conditions de fonctionnement pouvant se présenter, la tension élémentaire produite sur la bobine de référence 2 demeure constante et indépendante de la valeur instantanée de l'inductance de mesure LS de la bobine de mesure 3. La tension élémentaire de loscillateur,~ prélevée sur la bobine de référence 2, est envoyée, par lwinter- médiaire d'une résistance 22, à l'entrée positive de ltamplifi- cateur opérationnel 2t appartenant au redresseur 16. Comme les autres amplificateurs opérationnels du montage d'exploitation, l'amplificateur opérationnel 21 peut être du type MC 3302. Pour que les valeurs de tension négatives appliquées à lssentnée positive ne puissent pas provoquer de dégâts dans l'amplificateur opérationnel, cette entrée positive est protégée par une diode 23 branchée en parallèle à un condensateur 24. A partir de la sortie de l'amplificateur opérationnel 21, une autre diode 25 est reliée à une résistance 26 avec un condensateur de lissage 27 en parallèle. La diode 25 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance en serie 28, à l'entrée positive du second amplificateur opérationnel 18 appartenant au régulateur 17. Ltentrée positive de cet -amplificateur opverationnel est reliée à sa sortie par l'intermédiaire d'un condensateur d'intégration 29. Cette sortie est également reliée à un autre condensateur 30, raccordé au conducteur négatif 5, ainsi qu'à la résistance 19 allant au transistor T2. La tension de leoscillateur, fonction de l'in- ductance LS de la bobine de mesure 3 est transmise, immédiatement après le condensateur en série 15, par l'intermédiaire de l'une de deux résistances de division de tension 31, 32, à l'entrée positive-, protégée par une diode 35, d'un troisième amplificateur opérationnel 33 qui constitue la partie centrale d'un second redresseur 34. Un condensateur d'intégration 37 est raccordé par 11 intermédiaire d'une autre diode 36 à la sortie de l'amplificateur opérationnel 33 sur lequel, avec une résis tance de décharge 38 branchée en parallèle, apparat la tension de sortie proportionnelle à la grandeur de l'inductance instap- tanée fonction de la position. Cette tension peut être prélevée à la sortie A de l'amplificateur opérationnel. L'avantage particulier du montage d'exploitation conforme à l'invention est que la tension de l'oscillateur peut, malgré une faible tension de batterie par exemple égale à + 5 V sur le conducteur positif 4, s'élever jusqutà des valeurs de pointe de 15 V environ. En conséquence, on peut obtenir un très bon rapport entre la tension utile et les tensions parasites, compte tenu des ondes parasites inévitables lors du fonctionnement des véhicules automobiles. REVENDICATIONS t 1.- Montage d'exploitation analogique pour capteur de position inductif, comportant deux bobines montées sur un noyau en fer commun, au moins l'une de ces bobines étant à inductance variable à laide dtun anneau en court-circuit qui entoure ltune des branches du noyau et qui est mobile le long de cette branche en fonction du déplacement à mesurer, montage caractérisé en ce qu'il y est prévu un oscillateur de clapp (T1, T2) dont le circuit oscillant comporte au moins les deux bobines en série (2, 3) et un condensateur en série (C3), et en ce qu'il y est prévu un amplificateur opérationnel (18) fonctionnant comme régulateur (17) qui maintient constante l'amplitude dt-oscillation sur au moins lune des bobines (2, 3), ainsi qu'un second amplificateur opérationnel (33) fonctionnant en redresseur, raccordé au condensateur en série (C 3) et à l'autre des deux bobines, la sortie de ce second amplificateur opérationnel étant raccordée à un condensateur (37) dont la tension (UA) fournit l'information sur le déplacement. 2.--Montage selpn la revendication 1-, caractérisé en ce qu'un étage redresseur (16) est branché avant le régulateur (17), l'entrée de cet stage étant raccordée à celle (2) des deux bobines (2, 3) réglée sur une inductance de référence fixe (Lr). 3.- Montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étage redresseur (16) comporte un amplificateur opérationnel (21), l'inductance de référence (Lr) étant raccordée à l'entrée positive de cet amplificateur. 4.- Montage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la bobine (3) à inductance variable (LS) est raccordée à l'entrée positive de llamplifica- teur opérationnel (33) appartenant au redresseur de sortie (34).