Brevet FR2596512A1 — publié le 19871002

La presente invention est relative aux cp- teurs inductifs et se rapporte plus particulièrement aux capteurs de ce type destinés a mesurer la position angulaire d'un arbre déplaçable en rotation. On connaît des capteurs inductifs de position dont le fonctionnement repose sur la variation de la tension entre deux inductances en fonction de la variation de la position d un noyau magnetique dans celles-ci. Ces dispositifs de la technique ariterieure fonctionnent generalement a des frequences relativement élevées et sont de ce fait sensibles aux variations de temperature ce qui constitue un inconvénient quand le capteur est utilise notamment dans des dispositifs de commande pour moteurs a combustion interne. L'invention vise a remédier aux 1nconve- nients des capteurs de la technique antérieure en creant un capteur inductif qui tout en etant d'une construction relativement simple, presente une sensibilité aux variations de température reduite au minimum. Elle a donc pour objet un capteur inductif de position comportant unnoyau magnétique mobile lié aux déplacements d une piece dont il y a lieu de déterminer la position et une inductance dont la valeur est fonction du degre d introduction du noyau mobile dans celle-ci. caracterise en ce que ladite inductance est connectee dans un circuit oscillant dont la fréquence d'oscillation varie avec la valeur de l'inductance et constitue donc une mesure de la position de ladite place. L'lnvention sera mieux compr;se a laide de la description qui va suivre, donnee uniquement a titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés. sur lesquels - la Fig.1 est une vue en elevation d'un mode de realisation d une inductance variable entrant dans la construction du capteur inductif de position suivant l'invention; - la Fig.2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.1: et - la Fig.3 est un schema electrique du circuit du capteur inductif suivant l'invention. Aux Fig.1 et 2.on a represente une lnduc- tance variable constituee d'un premier enroulement inductif 1 comprenant un passage axial 2 dans lequel est destine a étre engage un noyau 3 en forme d'arc de circonférence d'une pièce magnétique 4 calée en rotation sur un arbre 5 dont il y a lieu de determiner la position angulaire. L inductance des Fig.1 et 2 comporte en ou- tre un second enroulement 6 pourvu d'un passage axial 7 dans lequel est destiné a etre engage un noyau 8 identique au noyau 3 et dispose de façon diamétrale- ment oppose a celui-ci. Comme represente a la Fig.3. l'enroulement 1 est connecte dans un circuit oscillant comprenant un condensateur 9 dont une armature est reliez a la masse et dont l'autre armature est reliee par l'lntermedial- re d'une resistance 10 a l'entree negative d'un ampli fixateur opérationnel 11. L'entree positive de l'amplicateur opérationnel 11 est reliee directement a la sortie de celui-ci. Le condensateur 9 forme avec l'en- roulement 1. un circuit LC. Le circuit oscillant ainsi constitue engendre a sa sortie qui est la sortie de l'amplificateur operationnel I 1. un signal de frequence variable en fonction de la valeur de l'inductance 1. Cette valeur est fonction du degré d' intro- diction du noyau 3 dans le passage axial 2 de l enrou- lement 1. La position extréme d'introduction du noyau 3 et du noyau 8 diametralement oppose. est indique en trait mixte a la Fig.2. Le deuxième enroulement 6 constitue un moyen complementaire pour effectuer une mesure distincte de celle assuree par l'enroulement 1. Il peut étre bran ché dans un autre circuit oscillant identique a celui represente a la Fiv.3 et permet d'effectuer une mesure de verification. t'agencement qui vient d'ëtre décrit permet d obtenir des mesures de position angulaire d'une pré cision de l'ordre de 1/10 de degré. L'oscillateur uti lisé est un oscillateur basse frequence dont la fré quence varie par exemple entre 300 et 1500 Hertz. Cet te fréquence augmente avec le degré de pénétration du noyau 3 dans le passage 2 de l'enroulement 1. La plage angulaire de mesure du capteur sui vant l'lnvention est O a 40'. En raison de son fonctionnement a basse fré quence, le dispositif qui vient d'etre décrit est in sensible aux variations de temperature. Bien que dans l'exemple decrit en reference aux Fig.1 a 3.le capteur de position soit un capteur de position angulaire, l'invention s'applique egalement a la réalisation d'un capteur de position linéai- re. Il suffit pour cela que le noyau plongeur tel que le noyau 3 soit constitue par une pièce rectiligne liée aux déplacements en translation d'une pièce dont il y a lieu de mesurer la position. On donne ci-apres a titre d'exemple non ll- mitatif. les valeurs des composants entrant dans la construction du circuit de la Fig.3. - inductance 1 de 70 a 80 mH - condensateur 9 330 F - résistance 10 4700 Ohms - amplificateur opérationnel 11 type LM 1245 fabriqué et vendu par la Société MOTOROLA. RtVtNDICATIONS 1. Capteur inductif de position comportant un noyau magnetique mobile (3) lie aux deplacements d'une pièce (5) dont il y a lieu de déterminer la position et une inductance (1) dont la valeur est fonction du degré d'introduction du noyau mobile (3) dans celle-ci, caractérisé en ce que ladite inductance (1) est connectée dans un circuit oscillant-(9,10.11) dont la fréquence d'oscillation varie avec la valeur de l'inductance (1) et constitue donc une mesure de la position de ladite pièce (5). 2. Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit noyau (3) est enforme d'arc de circonférence et fait partie d'une pièce magnétique calée en rotation sur un arbre (5) déplaçable en rotation. ledit noyau (3) étant destiné a pénétrer dans un passage axial (2) de ladite inductance (1) lors des déplacements angulaires dudit arbre (5). 3. Capteur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit circuit oscillant comporte un condensateur (9) formant avec ladite ln- ductance (1) un circuit LC. ainsi qu'un amplificateur opérationnel (11) connecté entre la jonction du condensateur (9) avec l'enroulement (1) et la borne dudit enroulement (1) opposée a ladite jonction. 5. Capteur suivant la revendication 2, ca ractérisé en ce qu'il comporte en outre une inductance (6) supplémentaire dans laquelle est déplaçable un noyau magnétique supplémentaire (8) en forme d'arc de circonférence porté par ladite pièce magnétique (4), cette inductance et son noyau constituant un capteur de vérification.