Brevet FR2526940A1 — publié le 19831118

de mesure et d'affichage La présente invention a pour objet un dispositif/de niveau et/ou de-pression de liquided'un réservoir, en partic Aird'i'tile dans un carter-moteur de véhicule automobile. L'invention vise à réaliser un dispositif de ce type tel qu'il soit de réalisation simple et pratique et nécessite des temps de réglage et d'étalonnage aussi réduits que pos- sible. A cet effet, l'invention prévoit le traitement numérique des signaux émis par les capteurs, l'unité de traitement étant avantageusement un microprocesseur. Les informations,provenant des capteurs de type analogique, un interface de mesure sera donc interposé entre eux et l'uni- té de traitement pour assurer la conversion analogique/numé- rique. Sile capteur de niveau _ est une sonde à fil chaud, elle est reliée à l'unité de traitement par un étage généra- teur de courant commandé par cette unité. -Le courant peut être transmis à la sonde de niveau par transistor ou d'un l'intermédiaire d'un/darlington dont la base est mise au niveau O ou au niveau 1 par l'unité de traitement. Si le récepteur d'affichage des mesures est unique, 'un témoin lumineux est prévu permettant d'indiquer quelle mesure, niveau ou pression, est affichée. La conversion analogique/numérique des mesures de niveau peut être réalisée en mesurant le temps que met un condensa- teur pour se charger à une tension égale à celle Qui existe aux bornes du capteur, dont on veut traiter afet d-cer/mestre L'or- dre de mesure peut être donné en bloquant un transistor, mon- té en parallèle avec le condensateur, et la mesure obtenue en comptant, à partir de l'instant de blocage, le nombre de périodes élémentaires jusqu'à ce que la sortie mesure passe au niveau 1. L'unité de traitement peut être étalonnée par "apprentis- sage", c'est-à-dire par présentation successive à celle-ci d'étalons de sondes niveau mini et niveau maxi et d'émetteurs de pression mini et éventuellement maxi. Connaissant les valeurs mesurées et les valeurs désirées, des facteurs de correction sont établis, dont l'unité de trr tr ment -ectcr ens te les v 1-'c, osures n 2 titre nullement limt tif, on a re or-senté au dessin nnexé un exemple de ralis ton C is iti de mesure se- Ion l'invention, dessin sur le-u:el: a 12 figure 1 est lle s-hm ghém nral par blocs de l'en- semble du dispositif; la figure 2 est le sch-m? de princine de réalisation. Dans l'exeimple représenta, la sonde de nivenu de liquide cui est une sonde à fil chaud et la sonde de Pression 2, Qui est du type rhéostat, sont reliées car les lignes 3 et 4, respectivement, à un interface de mesure 5, dont les si- gnaux de mesure sont transmis par 6 et 7 à l'unité de traite- ment o La sonde 1 est alimentée par la liqne 9 'venant du générateur de courant 10 commandé par la ligne 11 sortant de l'unité de traitement 8 L'interface de mesure 5 revoit l'or- dre de mesure par la liane 12 sortant de l'unité de traite- ment 8 Un manocontact 13 est relié par 14 à l'unité 8 Le récepteur unicque 15 et la lampe-témoin 16 sont reliés à l'uni- té 8 par l'intermédiaire de transistors 17, 18. Le récepteur 15 peut être un galvanomètre bobiné inté- cant un signal tout ou rien, dont on fait varier le rapport cyclique Un système d'étalonnage 19 définit les paramètres d'étalonnage, entrant par 20 dans l'unité 8, à partir des me- sures brutes, sortant par 21 de l'unité 8,-et obtenues avec les capteurs étalons. Le gqénérateur 10 du courant qui doit traverser la sonde 1 comporte une diode Zener 22, un potentiomètre 23, ou deux résistances,diviseur de tension et une résistance 24 aux bornes de lacuelle on fait apparaître la tension étalon Le courant qui traverse cette résistance est transmis par l'in- termédiaire d'un transistor ou Darlinaton 25 à la sonde 1 oui est alors traversée par ce même courant L'unité de traite- ment 8 commande le gcénrateur 10 par mise au niveau O ou au niveau 1 de la base de Darlington 25. L'interface de mesure 5 comporte un condensateur 26, chargé à courant constant par le générateur 31, et dont l'une des bornes est à la masse et oui est monté en parallèle avec un transistor 27 dont la base est reliée par la liane 12 l'unité 8 Les deux sondes 1 et 2 sont reliées, respecti- vement, par 3 et 4 à l'une des entrées des amplis de sortie 28, 29, euxmêmes reliés par les lianes 6 et 7 à l'unité de trai-ement 8 Les autres entrées des amplis 28, 29 sont re- liés à la seconde borne du condensateur 26. L'ordre de mesure est donné par 12 en bloquant le tran- sistor 27 et, en comptant, à partir de cet instant, le nombre Ce périodes élémentaires jusqu'à ce que la sortie mesure par 6 et 7 passe au niveau 1 On mesure donc le temps que met le condensateur pour se charger à une tension égale à celle qui existe aux bornes du capteur dont on veut connaître la va- leur. Les séquences de fonctionnement peuvent être les suivan- tes: Si le manocontact 13 est fermé, la lampe 16 s'allume; la sonde de tiveau 1 est traversée par un courant constant (par exemple 200 m A) pendant, par exemple, 1,75 se- conde Le circuit électronique 26, 27, 28 de l'interface de mesure 5 effectue les mesures initiales et finales de la ré- sistance de la sonde 1; l'écart entre ces deux mesures est traité, puis affiché par l'unité 8. Dès que le manocontact 13 s'ouvre, la valeur du niveau affichée reste mémorisée pendant 30 secondes, par exemple; puis la lampe 16 s'éteint et l'affichage retombe à zéro pour une durée de 3 secondes La séquence continue ensuite, comme dans le cas o le manocontact est initialement ouvert. Si le manocontact 13 est ouvert, la lampe 16 s'éteint; le circuit électronique 26, 27, 29 de l'interface S mesure en permanence la pression captée par le capteur 2, cette mesure est traitée et affichée en permanence par l'unité 8. La réalisation des différentes temporisations peut être réalisée par division de fréquence d'une base de temps unique définie par un quartz 30,donc ne nécessitant aucun éta- lonnage. Un circuit d'alimentation 32 fournit les tensions voulues, dans l'exemple représenté, 5 et 12 volts. Revendications. 1 Dispositif de mesure et d'affichage de niveau e Lu dun de pression/liquide d'un réservoir, en pfrctlier d'hdle dmsun carter-moteur de véhicule automobile caractérisé par ie fait qu'il comporte deux capteurs de mesure c 1,2)de type analogique, une unité de traitement numérique ( 8)cs sgnaux émis par les capteurs et un interice ( 5)d E conversion analogique/numérique interposé entre les capteurs et l'unité de traitement. 2. Dispositif selon la revendication l, dans lequel l'unité de traitement est un microprocesseur. W 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le capteur de niveau est une sonde à fil chaud, et elle est reliée à l'unité de traitement par un étage générateur de courant commandé par cette unité. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le courant çst transits à la sonde de niveau par l'intermé- transistor ou -un diaire d'un/darlington dont-la base est mise au niveau O ou au niveau 1 par l'unité de traitement - 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le récepteur d'affichage des mesures est unique et un témoin lumineux est prévu permettant d'indiquer quelle mesure, niveau ou pression, est affichée. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la conversion analogique/numérique des mesures de niveau est réalisée en mesurant le temps que met un con- -densateur pour se charger à une tension égale à celle qui existe aux bornes du capteur, dont on veut traiter et afficher 1 mesure. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel l'ordre de mesure est donné en bloquant un transistor, mon- té en parallèle avec le condensateur, et la mesure obtenue en comptant, à partir de l'instant de blocage, le nombre de périodes élémentaires jusqu'à ce que la sortie mesure passe au niveau 1. 8. Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, dans lequel l'unité de traitement est étalonnée par "apprentissage", c'est-à-dire par présentation succes- sive à celle-ci d'étalons de sondes niveau mini et niveau maxi et d'émetteurs de pression mini et éventuellement maxi.