Brevet FR2597592A1 — publié le 19871023

PROCEDE DE COMPENSATION EN TEMPERATURE DE LA MESURE REALISEE PAR UN CAPTEUR MAGNéTIQUE La présente invention se rapporte å un procédé de compensation en température de la mesure réalisée par un capteur magnétique, notamment un capteur magnétorésistif, ce capteur étant influencé par un champ magnétique placé sur un plateau tournant ou rectiligne à mouvement cyclique. On sait que les capteurs magnétiques sont ces capteurs qui délivrent un signal de sortie variable avec le champ magnétique qu'ils subissent. Le champ magnétique à son tour peut être un champ dont la variation est liée à un paramètre extérieur, en sorte que le capteur peut délivrer un signal dépendant de ce paramètre extérieur et en reflétant les variations. Ainsi, à titre d'exemple, le champ magnétique peut dépendre de la position d'un aimant permanent ou d'un électro-aimant et le capteur délivrera un signal dont la valeur va précisément dépendre de cette position. Parmi les capteurs magnétiques, on peut citer le capteur Hall ou le capteur magnéto-résistif, qui délivre un signal électrique, étant entendu que le procédé pourra s'appliquer, mutato mutand i s, avec n'importe quel type de capteurs magnétiques/analogiques. L'ennui de ce type de capteurs c'est qu'ils dérivent fortement avec la température, en sorte que le signal qu'ils gênèrent est fonction à la fois du paramètre qu'on veut mesurer et de la température d'ambiance du capteur. Ajoutons enfin que ce type de capteurs présente une zone de linéarité, c'est-à-dire une zone où le signal délivré varie linéairement avec la grandeur à mesurer. On peut sonqer à compenser les dérives en température de facon électronique, mais on comprendra vite que, même en restant dans la zone de linéarité, une électronique relativement compliquée devra être utilisée, ce qui n'est pas sans incidence sur le coût du capteur, ni sur sa tenue et durée de vie si celui-ci doit être placé dans des environnements difficiles (vibrations, pollution, etc...). La présente invention vise précisément a compenser en température la mesure réalisée par un capteur magnétique, par des moyens mécaniques uniquement, sans faire appel à une quelconque électronique de compensation. Cette compensation s'obtient selon l'invention lorsque le champ magnétique mesuré est vu de façon cyclique par le capteur. Selon l'invention en effet, on fait le rapport deux å deux et consécutivement des signaux délivrés par le capteur, respectivement lorsqu'il subit le champ magnétique mesurer et par ce meme capteur lorsqu'il subit un champ magnétique de référence : ce rapport K ci-dessous reflétant la mesure est indépendant des variations de température, les deux signaux variants dans les mêmes proportions en fonction de la température. mesure K référence De la sorte on a accès a iine valeur totalement indépendante des variations des températures et, par conséquent, reflétant exclusivement le paramètre qu'on désire mesurer, Avantageusement, comme indiqué plus haut, le capteur magnétique est un capteur maqnbto-rFsistif qui délivre des signaux électriques variables en réponse à des variations de champs magnétiques et le générateur de champ magnétique de référence est un aimant permanent. Dans une forme d'exécution avantageuse, le capteur est placé de telle sorte qu'il passe devant le générateur du champ magnétique à mesurer et derrière le générateur magnétique de référence, ou viceversa, de façon à inverser en alternance les polarités des signaux délivrés par ce capteur, par rapport à une ligne de zéro. L'intensité des signaux délivrés par le capteur est alors mesurée en crête à l'aide d'un bloqueur et, pour des raisons de commodité et de fiabilité on situe la valeur de "zéro" du capteur, correspondant à l'absence de signal, à une valeur non nulle. Cette valeur est par exemple représentée par une tension positive, ce qui permet de placer toutes les variations du signal dans la gamme positive. L'invention sera mieux comprise en référence au dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif. Dans ce dessin - la figure 1 est une illustration du signal délivré par le capteur passant alternativement devant le champ magnétique à mesurer, puis devant un aimant de référence, - la figure 2 correspond à la figure 1, le capteur étant situé dans une ambiance dont la température est supérieure à celle de la figure 1, - la figure 3 correspond à la figure 1, le capteur étant placé à la même température, mais subissant un champ magnétique différent et, - la figure 4 montre un enregistrement réel. La figure 1 est une illustration de la forme d'exécution où 1a polarité des signaux est inversée, ce qui est un moyen commode de différenciée la mesure M du signal de référence R. L'émetteur de champ variable et l'aimant de référence sont disposés sur un plateau tournant qui, comme illustré, sont décalés d'un demitour. Bien entendu. le décalage peut être choisi arbitrairement, d'une valeur quelconque, les signaux M et R n'étant plus alors équidistants dans le temps, qui s écoule de gauche à droite. Dans cette figure également, on a représenté par H la valeur du champ magnétique agissant sur le capteur, par K le rapport des intensités de pics des mesures M et de reférence R, telles que Xuantifiées en crête à l'aide d'un bloqueur.La température régnant autour du capteur est T1 et les deux signes +, indiqués de part et d'autre de la ligne de "zéro" sont simplement destinés à indiquer que cette valeur de zéro n'est pas nulle, mais située à tension positive. Le zéro électrique réel est repéré dans le coin inférieur gauche de la figure. Ajoutons encore que dans cette figure comme dans les figures suivantes, l'allure des enregistrements a été volontairement idéalisée pour aider à la compréhension. En réalité, la ligne de "zéro" entourée des signes + n'est pas une droite, mais une ligne hachée reflétant l'influence de signaux parasites divers, comme cela est illustrE à la figure 4. Sur cette figure 1, on remarquera que le rapport K = 3/2 pour la température T1. Sur la figure 2, on a représenté un enregistrement pour une température T2 > T1. Les signaux délivrés par le capteur, soit M' pour un même champ magnétique H d'une part, et par le capteur~passant devant l'aimant de référence, soit R', ont fortement varié, en diminution. Expérimentalement, on constatera cependant que ce rapport est resté dans les proportions de 3/2. Le rapport K est donc le même, les variations de température n'ayant aucune influence sur lui. Dans la figure 3, on s'est replacé dans la situation de la figure 1, c'est-à-dire à la température T1, mais le champ magnétique est différent (H' i H). Le signal de référence R est resté celui de la figure 1, puisque l'aimant de référence n'a pas changé, mais la valeur M" a été modifiée ici, à des fins d'illustration le rapport K' a été choisi égal à 1/1. On a donc la démonstration que, - d'une part la température est sans influence sur la mesure K réalisée par le capteur, - la mesure K réalisée par le capteur reflète la variation d'un autre paramètre, en l'occurrence la variation du champ magnétique. En d'autres termes on a bien réalisé une compensation en température d'un capteur magnétique soumis à l'influence d'un champ magnétique variable. On comprendra tout l'intérêt de cette compensation quand on saura que la variation du champ magnétique peut être simplement induite par le déplacement linéaire ou angulaire d'un aimant et que le signal est déjà modifié pour des déplacements de l'ordre de 1/10 de millimètre. On a donc îà une mesure très précise de ce déplacement. Le capteur agit comme capteur de position, position qui peut son tour être gouvernée par l'influence d'un autre paramètre. C'est donc cet autre paramètre qu'on pourra mesurer de façon très précise. Signalons enfin que ce type de capteurs fonctionne dans une très large gamme de températures, par exemple dans sa zone de linéarité, notamment en - 400 C et 1500 C. REVENDICATIONS 1. Procédé de compensation en température de la mesure réalisée par un capteur magnétique influencé par un champ magnétique passant cyc 1 iquement devant le capteur, caractérisé en ce qu'il consiste à faire le rapport deux à deux et consécutivement, des signaux délivrés par le capteur, respectivement lorsqu'il subit le champ à mesurer et par ce même capteur lorsqu'il subit un champ magnétique de référence, ce rapport (K) reflétant la mesure indépendamment des variations de température. 2. Procédé selon la revendication -1. caractérise en ce que le capteur magnétique est un capteur magnéto- résistif délivrant des signaux électriques. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le générateur de champ magnétique de référence est un aimant permanent. 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le capteur passe devant le générateur du champ magnétique à mesurer et derrière le générateur magnétique de référence, ou vice-versa, de façon à inverser en alternance les polarités des signaux délivrés par ce capteur. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'intensité des signaux est mesurée en crête à l'aide d'un bloqueur.