Brevet FR2468884A1 — publié le 19810508

1.- 2468884 L'invention est relative à une installation inductive de mesure pour détecter la course d'un organe de com- mande ou de régulation, notamment dans un moteur à combustion interne, installation comportant un émetteur semi-différentiel à anneau de courtcircuit, qui comporte une première bobine avec une inductance susceptible d'être modifiée (inductance de mesu- re) en fonction de la position considérée de l'anneau de court- circuit, ainsi qu'une seconde bobine avec une inductance indé- pendante (inductance de comparaison), cet émetteur étant relié à un circuit électrique d'exploitation pour détecter l'inductan- ce susceptible d'être modifiée. Dans le cas de la régulation électronique des moteurs diesel, on peut utiliser pour détecter les courses rec- tilignes et angulaires, par exemple de la tige de réglage d'une pompe d'injection, un amplificateur semi-différentiel à anneau de court-circuit, du type précité, dans lequel l'anneau de court-circuit est couplé mécaniquement avec l'organe de comman- de ou de régulation et accompagne les déplacements de cet organe. L'inductance de la bobine de mesure est alors modifiée. L'invention a pour but, pour une installation de mesure du type précité, d'obtenir une modification de l'in- ductance appréhendant de façon aussi précise que possible, la grandeur de commande ou de réglage, et de créer une dispo- sition de circuit simple pour l'exploitation de ces modifica- tioiis d'inductance. A cet effet, l'invention concerne une instal- lation caractérisée en ce que: a) la première bobine présentant ltinductance susceptible d'être modifiée, est subdivisée en deux enroulements de mesure cou- plés magnétiquement ensemble, tandis que la seconde bobine présentant l'inductance de comparaison est subdivisée en deux enroulements de comparaison couplés magnétiquement ensemble. b) il est prévu au moins deux amplificateurs opérationnels bran- chés l'un derrière l'autre, dans chacun desquels la sortie est rétrocouplée sur une entrée négative, c) dans le conducteur de liaison allant de la sortie du premier amplificateur opérationnel à l'entrée négative du second am- plificateur opérationnel, est disposé l'un des deux enroule- ments de mesure, d) l'autre des deux enroulements de mesure est relié à l'entrée négative du premier amplificateur opérationnel. 2.- 2458884 L'invention va être expliquée plus en détail en se référant à deux exemples de réalisation représentés sur les dessins ci-joints, dans lesquels: - - la figure 1 représente un schéma de branche- ment d'un premier exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente un schéma de branche- ment d'un second exemple de réalisation de l'invention. L'installation de mesure représentée sert à dé- tecter la course d'une tige de réglage, non représentée, d'une pompe d'injection pour moteur diesel, cette installation compor- tant un émetteur semi-différentiel à anneau de court-circuit, non représenté, dont l'anneau de court-circuit est couplé méca- niquement avec l'organe de commande ou de réglage à surveiller. L'émetteur à anneau de court-circuit comporte deux enroulements de mesure 11 et 12 couplés mécaniquement entre eux, ainsi que deux enroulements de comparaison 13 et 14 égale- ment couplés mécaniquement entre eux, ces enroulements de com- paraison présentant une inductance L2 réglée à une valeur fixe. Au contraire de ces enroulements de comparaison, l'inductance Li des deux enroulements de mesure se modifie selon la position de l'anneau de courtcircuit entre une valeur maximale et une valeur minimale. Comme on peut le voir sur le schéma de branche- ment selon la figure 1, le circuit d'exploitation comporte un premier amplificateur opérationnel 01 et, branché à la suite de celui-ci, un second amplificateur opérationnel 02, les deux entrées positives de ces amplificateurs opérationnels étant maintenues.grâce à des diviseurs de tension constitués de deux résistances R de même valeur,4 la moitié de la tension de fonc- tionnement UB. Sur le conducteur de liaison allant de la sortie du premier amplificateur opérationnel 01 à une résistance R re- liée à l'entrée négative du second amplificateur opérationnel 02, se situe le branchement en série constitué du second enrou- lement de mesure indiqué en 12 et du second enroulement de com- paraison indiqué en 14. A partir de ces enroulements, une résis- tance d'intégration 2R assure respectivement la liaison à la tension UB et à la masse. Pour obtenir un rétro-couplage, les deux premières moitiés d'enroulement 11 et 13, couplées magnéti- quement avec le second enroulement de mesure 12 ou bien avec le 3 2468884 second enroulement de comparaison 14, se situent sur une branche de rétro-couplage reliée avec l'entrée négative du premier ampli- ficateur opérationnel 01, et qui est reliée à la sortie du se- cond amplificateur opérationnel 02 de façon telle qu'une oscilla- tion rectangulaire s'instaure à la sortie du second amplifica- teur opérationnel, la période T de cette oscillation étant direc- tement proportionnelle à la différence de l'inductance de mesure LX et de l'inductance de comparaison L2, à savoir È Ll - L2 T = const R Dans lecas de l'exemple de réalisation selon la figure 2, un troisième amplificateur opérationnel 03 est branché en amont du premier amplificateur opérationnel 01., une tension partielle de la tension de service U B étant appliquée à l'entrée positive de ce troisième amplificateur opérationnel. A l'entrée négative de cet amplificateur est relié le premier enroulement de comparaison repéra par 13, dont l'autre extrémité est raccordée au point de jonction d'un condensateur relié direc- tement à la tension de fonctionnement U. et d'une résistance R reliée à la sortie du troisième amplificateur opérationnel 03. La sortie du troisième amplificateur opérationnel 03 est reliée directement avec l'entrée positive du premier amplificateur opérationnel 01. A partir de la sortie du premier amplificateur opérationnel, le second enroulement de mesure 12 aboutit à l'en- trée négative du second amplificateur opérationnel 02, d'o le second enroulement de comparaison 14 aboutit à la sortie du se- cond amplificateur opérationnel. Le premier enroulement de mesu- re 11 par contre, est raccordé à l'entrée négative du premier amplificateur opérationnel 01 et son autre extrémité est raccor- dée à une tension partielle de la tension de fonctionnement U.3 Du fait du rétro-couplage prévu conformément à l'invention, une oscillation rectangulaire s'instaure à la sortie du second amplificateur opérationnel 02, oscillation dont la fréquence est f = const *. La tension de sortie du second amplificateur opérationnel peut, en conséquence, comme dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, être traitée direc- tement de façon numérique. L'avantage particulier de l'invention réside en ce que les tensions de sortie peuvent être traitées directement de façon numérique, En outre, grAce au couplage par transformateur 4 _ 2468884 des inductances de l'émetteur, les dérives de température des inductances individuelles sont éliminées. Les signaux de com- mande des inductances de l'émetteur peuvent approchés de la tension d'alimentation UB, leur grandeur pouvant atteindre: + UB _2 si-bien qu'il en résulte un bon rapport signal-bruit dans le cas de conducteur de liaison de grande longueur entre l'émet- teur et le circuit d'exploitation. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Installation inductive de mesure pour détec- ter la course d'un organe de commande ou de régulation, notam- ment dans un moteur à combustion interne, installation compor- tant un émetteur semi-différentiel à anneau de court-circuit, qui comporte une première bobine avec une inductance suscepti- ble d'Otre modifiée (inductance de mesure) en fonction de la position considérée de l'anneau de court-circuit, ainsi qu'une seconde bobine avec une inductance indépendante (inductance de comparaison), cet émetteur étant relié à un circuit électrique d'exploitation pour détecter l'inductance susceptible d'être modifiée, installation caractérisée en ce que: a) la première bobine présentant l'inductance (L1) susceptible d'être modifiée, est subdivisée en deux enroulements de me- sure (11, 12) couplés magnétiquement ensemble, tandis que la seconde bobine présentant l'inductance de comparaison (L2) est subdivisée en deux enroulements de comparaison (13, 14) couplés magnétiquement ensemble. b) il est prévu au moins deux amplificateurs opérationnels (01, 02) branchés l'un derrière l'autre, dans chacun desquels la sortie est rétro-couplée sur une entrée négative. c) Dans le conducteur de liaison allant de la sortie du premier amplificateur opérationnel (01) à l'entrée négative du second amplificateur opérationnel (02) est disposé l'un (12) des deux enroulements de mesure (11, 12), d) l'autre (11) des deux enroulements de mesure est relié à l'entrée négative du premier amplificateur opérationnel (01) 2.- Installation selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que, avec le premier (11) des deux enroulements de mesure, le premier (13) des deux enroulements de comparaison (13, 14) est branché en série, ce branchement en série étant dis- posé entre la sortie du second amplificateur opérationnel (02) et l'entrée négative du premier amplificateur opérationnel (01) tandis que le second enroulement de comparaison (14) est rac- cordé en série avec le second enroulement de mesure (12) à la sortie du premier amplificateur opérationnel (01). 3.- Installation selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'un troisième amplificateur opérationnel (03) à l'entrée positive duquel est appliquée une tension partielle de la tension de fonctionnement (UB), est relié par son entrée 5.- négative à un premier (13) des deux enroulements de comparai- son (13, 14), tandis qu'il est raccordé par sa sortie à l'entrée positive du second amplificateur opérationnel, ainsi que par l'intermédiaire d'une résistance à un condensateur (a) relié à la tension de fonctionnement (UB), et à l'autre extrémité du premier enroulement de comparaison (13), tandis que le se- cond enroulement de comparaison (14) se situe entre l'entrée négative et la sortie du second amplificateur opérationnel (02), et qu'en outre, le second enroulement de mesure (11) est relié d'une part, avec l'entrée négative du premier amplificateur opé- rationnel (01) et, d'autre part, avec une tension partielle de la tension de fonctionnement.