Brevet FR2468886A1 — publié le 19810508

L'invention concerne une installation inductive de mesure pour détecter la course d'un organe de commande ou de régulation, notamment sur un moteur à combustion interne, instal- lation comportant un émetteur à anneau de court-circuit semi- différentiel comportant une première bobine avec une inductance susceptible d'être 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 (induc- tance de comparaison), cet émetteur étant relié à un circuit électrique d'exploitation pour la détection de l'inductance sus- ceptible 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 régulation d'une pompe d'injection, un émetteur semi-différentiel à anneau de court-circuit du type défini ci-dessus, dans lequel l'anneau de court-circuit est couplé mécaniquement avec l'organe de comman- de ou de régulation et accompagne les déplacements de celui-ci. L'invention a pour but d'obtenir dans le cas d'une installation de mesure du type précité, une modification d'inductance appréhendant de façon aussi précise que possible, la grandeur de commande ou de régulation et de créer une dis- position de circuit simple pour exploiter les modifications d'inductances. à cet effet, l'invention concerne une installa- tion caractérisée en ce que: a) la première bobine comportant l'inductance susceptible d'être modifiée est subdivisée en deux enroulements de mesure, cou- plés ensemble magnétiquement, tandis que la seconde bobine comportant l'inductance de comparaison est subdivisée en deux enroulements de comparaison couplés ensemble magnétiquement, b) un enroulement de mesure est branché en série avec un en- roulement de comparaison et est raccordé à la sortie d'un os- cillateur régulé en amplitude, c) l'autre enroulement de comparaison est raccordé à un premier redresseur délivrant une grandeur de régulation pour l'os- cillateur, d) l'autre enroulement de mesure est branché en série, selon une polarité opposée, avec l'autre enroulement de comparai- son et est raccordé à l'entrée d'un second redresseur, à la 1.- sortie duquel est susceptible d'8tre prélevée une grandeur électrique (courant ou tension) qui dépend de la différence de ltinductance de mesure et de l'inductance de comparaison rapportée à l'inductance de comparaison. L'invention va être décrite plus en détail en se référant à un exemple de réalisation représenté sur les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma par blocs d'un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 est un schéma de branchement du même exemple de-réalisation de l'invention. L'installation de mesure représentée sur les dessins sert à détecter la course de la tige de régulation, non représentée, d'une pompe d'injection pour moteur diesel, et cette installation comporte un émetteur semidifférentiel à anneau de court-circuit, non représenté en détail, dont l'an- neau de court-circuit est couplé mécaniquement avec l'organe de commande ou de régulation à surveiller. L'émetteur à anneau de court-circuit comporte deux enroulements de mesure 11 et 12-couplés ensemble magnéti- quement, ainsi que deux enroulements de comparaison 13 et 14 également couplés ensemble magnétiquement, ces enroulements de comparaison ayant une inductance L2 réglée à une valeur fixe. Au contraire de ce qui a lieu pour ces enroulements de comparai- son, l'inductance LI des deux enroulements de mesure est modifiée selon la position de V'anneau de court-circuit entre une valeur maximale et une valeur minimale. Comme on peut le voir sur le schéma par blocs de la figure 1, le circuit d'exploitation comporte un premier redresseur Gi, un oscillateur réglée en amplitude Os et un se- cond redresseur G2. à la sortie duquel est disponible une ten- sion UA proportionnelle au rapport de la différence de l'induc- tance de mesure Li et de l'inductance de comparaison 12 à Vin- ductance de comparaison L2. Le premier enroulement de comparaison 13 est en série avec le premier enroulement de mesure 11, qui est rac- cordé à la sortie de l'oscillateur Os. le courant I parcourant ces deux enroulements, engendre dans le second enroulement de comparaison 14, une tension U2 qui est appliquée au premier re- dresseur Gi et qui sert à régler de façon telle l'amplitude des 2.- 2 4. -246888-6 oscillations délivrées par l'oscillateur, qu'à l'entrée du re- dresseur G1 appara t une tension U2 de valeur constante. Dans le second enroulement de mesure 12, le courant I induit une tension Ul proportionnelle à la grandeur de l'inductance li susceptible d'être modifiée. la différence Ul -.U2 des tensions est appliquée au second redresseur qui délivre une tension de sortie U . De façon plus détaillée, le premier redresseur GI comporte un amplificateur opérationnel Pl, dont l'entrée positive est raccordée par l'intermédiaire d'une résistance Rl à l'enroulement de comparaison 14, et par l'intermédiaire d'un condensateur 013 ainsi que d'une diode Dl branchée en parallèle, au conducteur de masse commun 150 A la sortie de ce premier am- plificateur opérationnel P1, sont raccordées une résistance R2 reliée au conducteur positif commun 16, ainsi que l'anode d'une diode D2 à laquelle fait suite un condensateur d'intégration C1 ainsi qu'une résistance R3 branchée en parallèle sur celui-ci. la tension continue obtenue sur le condensateur C1 est appli- quée par l'intermédiaire d'une résistance R8 à l'entrée néga- tive d'un second amplificateur opérationnel P2, dont l'entrée positive est reliée par l'intermédiaire d'une pré-résistance R7 avec un diviseur de la tension de fonctionnement UB constitué de deux résistances R4 et R5, et en outre, par l'intermédiaire d'un condensateur 014 avec l'entrée négative. Cette entrée néga- tive est reliée par un condensateur C2 à la sortie du second amplificateur opérationnel P2, à partir de laquelle un condensa- teur 03 est relié au conducteur de masse 15 tandis qu'une résis- tance R9 et une troisième diode D3 sont reliées à la base d'un transistor!2 de type pnp, dont l'électrode de collecteur est reliée au conducteur négatif 15 et dont l'émetteur est relié par l'intermédiaire d'une résistance R12 et d'une résistance R13 à l'émetteur d'un transistor npn Tl, dont le collecteur est à son tour raccordé au conducteur positif 16. les deux résistances d'émetteur- R12 et R13 sont reliées à la prise d'un diviseur de tension capacitif constitué par les condensateurs 05 et 04, le condensateur C5 étant raccor- dé à la base du transistor Tl et étant relié par l'intermédiaire d'un autre condensateur C7 avec le premier enroulement de mesure 11, tandis qu'un condensateur 06 est disposé entre la base du transistor Tl et la base du transistor T2. la base du transis- 3,- tor T1 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R10 avec le conducteur positif 16, la base du transistor T2 étant par contre reliée par l'intermédiaire d'une résistance R11 avec le conducteur négatif 15. La tension U1 induite dans le second enroulement de mesure 12 couplé magnétiquement avec le premier enroulement de mesure 11, est appliquée par l'intermédiaire d'une résistance R15 à l'entrée positive d'un troisième amplificateur opération- nel P3, qui, comme le premier amplificateur opérationnel, fonc- tionne comme redresseur et délivre par l'intermédiaire d'une diode D5 et d'une résistance R20 une tension de sortie UA pro- portionnelle au rapport de la différence UA Il - 12 2 des in- ductances Il - 12 à l'inductance 12. Cette tension de sortie est appliquée aux bornes d'un condensateur de stockage C8 sur lequel est branchée en parallèle une résistance de décharge R17. L'entrée positive du troisième amplificateur opé- rationnel P3 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R14 et d'une diode D4, branchée dans le sens de blocage, au conduc- teur négatif commun 15. la sortie de ce troisième amplificateur opérationnel P3 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R16 au conducteur positif commun 16. L'avantage particulier de l'invention réside en ce que la tension de sortie est proportionnelle au quotient de la différence de l'inductance Il et de l'inductance de référence L2 par l'inductance de référence 12. On peut alors, pour un choix convenable de l'inductance de référence, amplifier, ainsi qu'on va le montrer ci-après par un exemple, aussi bien le décalage- de tension de UAqui est très petit.que la course V. EXEMPLE: Pour L2 = 9 T1 (S min) on a un décalage de tension de: l1 (S min) - 90 1 (S min) UA (S min) = U 19 T1 (S min) ou: 1 Ua (S min) - U2 et une course de sortie V pour Il (S max) = 3 T1 (S min) de: 3 T1 (S min) - 19 Il (S min) V = - n= 21 à 2000 - Ti 1 (S min) -'12-0 Il, (S min) c'est-à-dire que pour une variation d'inductance de 200 %, on a une variation de tension de 2000 %. Si l'émetteur est exposé-à des températures am- biantes différentes, il y ajentre autreDvariation de la résistan- ce ohmique des enroulements 11 à 14 de l'émetteur. Le circuit selon les figures 1 et 2, au contraire de ce qui a lieu pour les dispositions de circuits connus, mesure sous forte résistance ohmique la tension induite dans l'enroulement de comparaison 14 sans la chute de tension supplémentaire sur la résistance ohmi- que pure de l'enroulement et règle la tension de sortie de l'oscillateur Os de façon correspondante, si bien qu'une faible variation du dispositif en fonction de la température est obtenue. 6.- 2458886 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 régulations notamment sur un moteur à combustion interne, installation comportant un émetteur à anneau de court-circuit semi-différentiel comportant une première bobine avec une inductance susceptible d'être mo- difiée (inductance de mesure) en fonction de la position consi- dérée de l'anneau de court-circuitainsi qu'une seconde bobine avec une inductance indépendante (inductance de comparaison), cet émetteur étant relié à un circuit électrique d'exploitation pour la détection de l'inductance susceptible d'être modifiée, installation caractérisée en ce que: a) la première bobine comportant l'inductance (1I) susceptible d'être modifiée est subdivisée en deux enroulements de mesure (11, 12) couplés ensemble magnétiquement, tandis que la se- conde bobine comportant l'inductance de comparaison (L2) est subdivisée en deux enroulements de comparaison (13, 14) cou- plés ensemble magnétiquement, b) un enroulement de mesure (11) est branché en série avec un enroulement de comparaison (13) et est raccordé à la sortie d'un oscillateur régulé en amplitude (Os), c) l'autre enroulement de comparaison (14) est raccordé à un premier redresseur (Gi) délivrant une grandeur de régulation pour l'oscillateur (Os), d) l'autre enroulement de mesure (12) est branché en série, se- lon une polarité opposée, avec l'autre enroulement de compa- raison (14) et est raccordé à l'entrée d'un second redres- seur (G2), à la sortie duquel est susceptible d'être prélevée une grandeur électrique (courant ou tension (Ua)) qui dépend de la différence de l'inductance de mesure (L1) et de l'in- ductance de comparaison (L2) rapportée à l'inductance de com- paraison (L2). 2.- Installation selon la revendication 1, carac- térisée en ce que dans le premier redresseur (Gi), l'oscillateur régulé en amplitude (Os), et le second redresseur (G2) est res- pectivement prévu un amplificateur opérationnel (Pi, P2, P3)r ces trois amplificateurs opérationnels ayant de préférence la même constitution et étant en conséquence interchangeables les uns par rapport aux autres. 3.- Installation selon l'une quelconque des 7.- 2468886 revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, à l'amplificateur opérationnel (P2) servant de régulateur, est raccordé un oscil- lateur comportant deux transistors (TI1, T2) branchés ensemble en série et qui sont complémentaires l'un de l'autre. 4.- Installation selon la revendication 3, carac- térisée en ce que l'enroulement de mesure (11) branché en série avec l'un (13) des deux enroulements de comparaison, est raccordé par l'intermédiaire d'un condensateur (07) à la sortie de l'oscillateur*