Brevet FR2542468A1 — publié le 19840914

La présente invention concerne les capteurs de position utilisés dans le domaine de l'automatisme industriel et, plus particulièrement, pour le contrôle de position dZactionneurs dont le fonctionnement élementaire est intégré à un cycle de fonctionnement général, répétitif ou non, faisant intervenir la mise en oeuvre, l'alimentation ou la commande d'organes divers ou d'ensembles devant impérativement être mis en ou hors fonctionnement selon des relations mutuelles précises et reproductibles. La présente invention vise les capteurs de position mis en oeuvre, indifféremment, pour détecter la position de fonctionnement d'actionneurs consommant une énergie électrique, hydraulique ou pneumatique. La présente invention vise, plus particulièrement9 l'alimentation de capteurs de position du type inductif bien connu. Pour détecter la position de fonctionnement d'un actionneur, par exemple un vérin pneumatique linéaire à double effet, la technique connue offre plusieurs possibilités. I1 est connu de faire porter à l'élément mobile d'un tel actionneur, en l'occurence le piston, une masse en matière magnétique capable d'influencC, à travers la paroi du cylindre, un capteur électromagnétique placé, de façon réglable, en regard d'une position d'arret ou de butée du piston. Dans le cas présent, deux capteurs de ce type permettent de détecter les positions extrêmes successivement atteintes par le piston. Chaque capteur électromagnétique contrôle un circuit électrique chargé de délivrer un signal exploitable chaque fois que le piston atteint ou quitte la position de référence correspondante. Par l'émission de deux signaux propres distincts, il devient donc possible de déterminer avec précision la position de fonctionnement de l'actionneur et d'intégrer ce fonctionnement d un ensemble plus complexe au sein duquel le fonctionnement Elémentaire de l'actionneur représente une référence entrant an compte dans le déroulement opérationnel d'une suite d'opérations indépendantes. Une telle solution permet de répondre au problème posé mais présente certains inconvénients. L'obligation d'incorporer une masse magnétique au piston conduit à augmenter la longueur de vérin. L'accroissement d'encombrement représente un handicap dans certains domaines d'application. Une autre solution consiste à remplacer les capteurs électromagnétiques par des capteurs du type inductif, c'est-à-dire capables d'émettre un signal électrique en présence dXune masse conductrice. Cette solution présente l'avantage de permettre la mise en oeuvra d'actionneurs de dimensions faibles, puisque l'élément mobile ou piston peut constituer par sa propre masse l'élément d'interfé- rence. Jusqu'S présent, on place un capteur inductif en regard de chaque position de référence à détecter et on alimente ce capteur par une alimentation propre qui lui est raccordée, de fabrication, par un cordon généralement de faible longueur. Cette construction possède plusieurs inconvénients. Pour chaque actionneur, il faut prévoir une alimentation propre et une mise en place qui est située obligatoirement à faible distance du capteur. Cette sujétion complique les montages et impose, nécessairement, un circuit d'alimentation compliqué. En outre, l'obligation de monter les alimentations à proximité des actionneurs ne peut pas toujours être satisfaisante, notamment dans le cas d'ensembles conplexes et de faible encombrement. Par ailleurs, le ce général des circuits d'alimentation devient d'autant plus onéreux qu'il existe d'alimentations et que ces dernières doivent etre placées à proximité immédiate des capteurs. La présente invention vise à apporter une solution au problème ci-dessus en proposant un nouvel amplificateur d'alimentation capable d'assurer, à distance, l'alimentation simultanée d'au moins deux capteurs inductifs pouvant appartenir ou non aux mêmes actionneurs dont les positions de fonctionnement sont à détecter. La présente invention vise, en outre, à fournir un nouvel amplificateur conçu de façon simple et robuste, de manière à posséder un caractère certain de fiabilité at à pouvoir être produit industriellement à un prix de revient intéressant. Pour atteindre les buts ci-dessus, l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un bloc d'alimentation régulée à double sortie assurant l'alimentation de n voies identiques comportant chacune - une borne d'entrée et de raccordement à un cap-. teur, - un potentiomètre réglable de tension de réfé rence, - un amplificataur-comparateur dont l'une des en trées est reliée au potentiomètre et dont l'autre est raccordée à la borne d'entrée, - un circuit de mise en forme piloté par la sortie de 1 'amplificateur-comparateur, - un étage de sortie, - et une borne de sortie raccordée,d'une part, à l'étage et, d'autre part, au bloc d'alimentation. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée faite ci-dessous en référence au dessin annexé qui montre un exemple de réalisation de l'objet de l'invention. La figure unique est un schéma illustrant la constitution de l'objet de l'invention. Cette figure montre un exemple de réalisation d'un amplificateur d'alimentation pour. deux capteurs inductifs A et B. Il va de soi que l'objet de l'invention, sur la base de la description qui suit, pourra être construit pour l'alimentation d'un nombre supérieur de capteurs inductifs. L'amplificateur comprend un boitier 1 comportant une borne 2 de raccordement à une source d'alimentation ou de distribution d'un courant électrique, par exemple de 24 volts. Cette borne 2 est raccordée a un redresseur de courant 3 suivi d'un régulateur de courant 4 à double sortie 5 et 6. Le régulateur de courant 4 est prévu pour assurer l'alimentation de n voies d'amplification 7 dont les composants sont inclus au bottier 1. Dans l'exemple illustré, le nombre n est égal à deux pour assurer l'alimentation des capteurs A et B. Un nombre de voies différent pourrait donc être prévu. Les voies 7 sont de conception et construction identiques et, par suite, on ne décrit dans ce qui suit que la voie correspondant au capteur A, étant entendu que les éléments constitutifs de la seconde seront désignés sur le dessin par les mêmes références affectées chacune de l'indice b correspondant au second capteur. La voie 7a comprend une borne 8a sur laquelle peut être branché le capteur A. Cette borne 8a est reliée par deux conducteurs 9a-iOa aux deux entrées d'un amplificateur comparateur lla recevant son courant d'alimentation propre par un conducteur 12a issu de la sortie 5 du régulateur 4, laquelle délivre, par exemple, un courant continu de 12 volts. Le conducteur 9a est établi directement entre la borne 8a et l'amplificateur-comparateur lia. Au contraire, le conducteur 10a comporte un potentiomètre réglable 13a délivrant une tension de référence. Le conducteur-iOa est, par ailleurs, relié par un conducteur 14a à la sortie 6 du régulateur, laquelle délivre, par exemple, un courant continu de 6 volts. La sortie de l'amplificateur-comparateur lla est branchée par un conducteur 15a à l'entrée d'un circuit de mise en forme 16a dont l'alimentation propre est assurée par un conducteur-17a issu de la sortie 6. Le circuit de mise en forme est raccordé par un conducteur 17a issu de la sortie 6. La sortie du circuit 16a est reliée par un conducteur 18a à un étage de puissance 19a lui-meme raccordé à l'une des bornes d'une sortie 20a dont une autre borne est reliée par un conducteur 21a à la borne 2 en amont du redresseur 3. Le conducteur 21a est commun à la borne correspondante de la sortie 20b et serait commun à toute sortie susceptible de faire partie de toute autre voie 7 que pourrait comporter l'amplificateur. L'objet de l'invention, décrit ci-dessus, fonctionne de la façon suivante, Dès que l'amplificateur est placé sous teE510nD par raccordement à la borne 2, le régulateur 4 assure l'alimentation des amplificateurs-comparateurs 11a et 11b et des circuits de mise en forme 16a-16b Les deux voies 7a et 7b sont alors en état d'assumer leur fonction dialimentation-détection des capteurs affectés dont la tension de référence de chacun a été réglée par l'intermédiaire des potentiomètres 1 3a- 1 3b. A supposer que le capteur A soit soudainement influencé par la présence, en relation avec la position qu'il occupe, de l'or- gane mobile de l'actionneur concerné, l'entrée correspondante de l'amplificateur-comparateur 11e reçoit la tension induite produite par le capteur et connait alors un état déséquilibré. La sortie de l'amplificateur-comparateur délivre un signal électrique pilotant le circuit de mise en forme 16a qui pilote lui-meme l'étage 19a chargé de délivrer un courant utile et exploitable par l'intermédiaire de la sortie 20a. Un fonctionnement identique intervient pour ce qui concerne la voie 7b et interviendrait de -meme pour toute autre voie éventuel le Dans la représentantion donnée à titre exemple, l'étage de sortie délivre un courant directement utile. il doit être compris que cet étage pourrait être conçu pour délivrer un signal, de type logique, dans le cas de nécessité dtalimenter de cette façon un appareil d'exploitation et de surveillance du déroulement d'un cycle ou processus de fonctionnement complexe prenant en compte l'état ou la position de l'actionneur dont le fonctionnement propre est placé sous la dépendance dau moins deux capteurs. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'objet de l'invention permet, avec des moyens techniques simples et fiables, de réaliser un amplificateur capable d'assurer à distance l'alimentation de n capteurs inductifs. il devient ainsi possible dtimglan- ter, de façon plus facile et à distance, un boîtier d'alimentation unique pour plusieurs capteurs et de simplifier ainsi l'établissement de circuits de contrôle détection, tout en mettant en oeuvre un matériel moins onéreux que ceux habituellement utilisés. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, l'étage de sortie 19a etou 19b peut être du type à état de repos fermé ou ouvert REVENDICATIONS 1 - Amplificateur d'alimentation pour capteurs inductifs, caractérisé en ce qu'il comprend unbloc (4) d'alimentation régulée à double sortie (5-6) assurant l'alimentation de (n) voies identiques (7) comportant chacune - une borne (8) d'entrée et de raccordement à un capteur, - un potentiometre (13) réglable de tension de référence, - un amplificateur-comparateur (11) dont l'une des entrées est reliée au potentiomàtre et dont une autre est raccordée a la borne d'entrée, - un circuit de mise en forme (16) piloté par la sortie de 1' amplificateur-comparateur, - un étage de sortie (19), - et une borne de sortie (20) raccordée, d'une part à l'étage et, d'autre part, au bloc d'ali mentation. 2 - Amplificateur d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différentes bornes de sortie (20) sont raccordées au bloc d'alimentation (4) par une alimentation commune (21a). 3 - Amplificateur d'alimentation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bloc d'alimentation (4) comprend un redresseur (3), deux sorties régulées (5 et 6) et une prise de raccordement avec une source d'énergie électrique. 4 - Amplificateur d'alimentation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'une des sorties régulées du bloc assure l'alimentation des amplificateurs-comparateurs (11) des (n) voies (7) tandis que l'autre sortie régulée aboutit, d'une part, aux circuits de mise en forme (16) de (n) voies (7) et, d'autre part, à l'un des conducteurs reliant la borne d'entrée à l'amplificateur- comparateur de chaque voie, mais entre cette borne d'entrée et un potentiometre interposé sur ledit conducteur.