Brevet FR2686689A1 — publié le 19930730

La présente invention concerne un capteur de position et une jauge d'indication du niveau d'un liquide dans un réservoir comportant un tel capteur. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un capteur de position du type comportant un bâti fixe dans lequel est disposé un équipage mobile dont le déplacement est commandé par des moyens d'entraînement reliés à un organe dont il y a lieu de mesurer la position, ledit bâti et ledit équipage mobile comportant des moyens de repère de position. Dans l'état de la technique, cet équipage mobile est par exemple formé par une aiguille déplaçable à rotation dans le bâti devant une échelle graduée dtindica- tion de position. Des jauges comportant des capteurs mécaniques de ce type sont déjà utilisées pour contrôler le niveau de liquide dans un réservoir par exemple de combustible d'une installation de chauffage ou autre. On conçoit qu'avec ce type de jauge, le contrôle du niveau doit être visuel et périodique et ne peut en aucun cas être automatisé. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un capteur de position délivrant un signal électrique d'indication de position qui soit simple, fiable et qui puisse être intégré en lieu et place des capteurs mécaniques déjà utilisés dans les installations existantes. A cet effet, l'invention a pour objet un capteur de position, du type comportant un bâti fixe dans lequel est disposé un équipage mobile dont le déplacement est commandé par des moyens d'entraînement, reliés à un organe dont il y a lieu de mesurer la position, ledit bâti et ledit équipage mobile comportant des moyens de repère de position, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens photo-électriques de détection de la position de l'équipage mobile par rapport au bâti dont la sortie est reliée à des moyens de traitement délivrant un signal électrique d'indication de la position de l'équipage mobile et donc de l'organe par rapport au bâti. Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet une jauge d'indication du niveau d'un liquide dans un réservoir, caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur tel que décrit précédemment, dont les moyens d'entraînement sont reliés à un flotteur disposé dans le réservoir. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l représente une vue en coupe d'un mode de réalisation d'une jauge selon l'invention; et - la Fig.2 représente un schéma synoptique illustrant le fonctionnement de cette jauge. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.l, un capteur de position selon l'invention comporte un bâti fixe 1 dans lequel est disposé un équipage mobile 2 dont le déplacement est commandé par des moyens d'entraînement désignés par la référence générale 3 sur cette figure, reliés à un organe dont il y a lieu de mesurer la position. Dans le mode de réalisation représenté sur cette figure, l'équipage mobile 2 est monté déplaçable à rotation dans le bâti 1, sur un pivot de support 4. Cet équipage mobile se présente sous la forme d'une plaque et est constitué par exemple par un disque. Des moyens de repère désignés par la référence générale 5 sont disposés en regard les uns des autres sur le bâti 1 et sur la face supérieure de ce disque. Selon l'invention, ce capteur comporte également des moyens photo-électriques 6 de détection de la position de l'équipage mobile 2 par rapport au bâti dont la sortie est reliée à des moyens de traitement délivrant un signal électrique d'indication de la position de l'équipage mobile et donc de l'organe par rapport au bâti. Ces moyens photo-électriques comprennent en fait des paires d'organes d'émission et de réception de faisceaux lumineux, désignées par les références générales 7 et 8 sur les Fig.1 et 2, chaque paire comprenant par exemple une photo-diode 7a,8a et un photo-transistor 7b,8b respectivement et un organe de réflexion de faisceaux lumineux, désigné par la référence générale 9, déplaçable devant ces paires d'organes d'émission et de réception de faisceaux lumineux. Dans le mode de réalisation représenté sur ces figures, les organes d'émission et de réception de faisceaux lumineux sont reliés au bâti fixe du capteur et sont par exemple fixés sur une plaque de circuit imprimé 10 entrant dans le constitution de celui-ci et portant différents composants électriques. L'organe de réflexion de faisceaux lumineux est quant à lui fixé sur la face inférieure du disque de l'équipage mobile 2 en regard de ces paires d'organes d'émission et de réception. Ces paires d'organes d 'émission et de réception des faisceaux lumineux, sont disposées en arc de cercle sur la plaque de circuit imprimée 10 et l'organe de réflexion de faisceaux lumineux 9 se déplace en regard de ces organes en fonction de sa position et donc de celle de l'équipage mobile 2 dans le bâti. Ainsi, en fonction de la position de l'équipage mobile 2 dans le bâti et donc de l'organe de réflexion 9 par rapport aux organes d'émission et de réception de faisceaux lumineux, au moins l'un de ceux-ci est activé par un faisceau réfléchi. Ceci permet à des moyens de traitement des signaux de sortie des photo-transistors, désignés par la référence générale 11 sur la Fig.2, de délivrer un signal électrique d'indication de position. Ces moyens de traitement sont par exemple constitués par un circuit d'encodage 12 dont la sortie est reliée à un convertisseur numérique-analogique 13 délivrant une tension de sortie dont l'amplitude varie selon la position de~ltéquipage mobile par rapport au bâti. Les moyens d'entraînement 3 mentionnés précédemment peuvent être formés par des premiers moyens magnétiques 14 reliés à l'organe dont il y a lieu de mesurer la position et associés à des seconds moyens magnétiques 15 fixés sur l'équipage mobile pour assurer des déplacements correspondants de cet équipage mobile en fonction des déplacements de l'organe dont il y a lieu de mesurer la position. Bien entendu, d'autres modes de réalisation de ces moyens d'entraînement peuvent être envisagés. Ce capteur de position peut être intégré dans une jauge d'indication du niveau de liquide dans un réservoir et dans ce cas, les moyens d'entraînement 3 décrits précédemment sont reliés à un flotteur disposé dans ce réservoir. De plus, la sortie des moyens de traitement peut être reliée à un centre de télésurveillance du niveau de liquide dans le réservoir, ce qui permet d'automatiser ce contrôle de niveau. On conçoit que l'utilisation de moyens photoélectriques de détection de position permet de réaliser un capteur de position dont l'encombrement est limité et qui peut être inséré en lieu et place des capteurs déjà existants. Bien entendu, d'autres modes de réalisation de ce capteur peuvent être envisagés. Ainsi par exemple, l'équipage mobile peut être monté déplaçable en translation par rapport au bâti de celui-ci sous la commande des moyens d'entraînement. Dans ce cas, l'organe de réflexion de faisceaux lumineux est toujours fixé sur l'équipage mobile et se déplace en regard d'au moins une rangée de paires d'organes d'émission et de réception de faisceaux. REVENDICATIONS 1. Capteur de position, du type comportant un bâti fixe (1) dans lequel est disposé un équipage mobile (2) dont le déplacement est commandé par des moyens d'entraînement (3), reliés à un organe dont il y a lieu de mesurer la position, ledit bâti et ledit équipage mobile comportant des moyens (5) de repère de position, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens photoélectriques (6) de détection de la position de l'équipage mobile (2) par rapport au bâti dont la sortie est reliée à des moyens de traitement (11) délivrant un signal électrique d'indication de la position de l'équipage mobile et donc de l'organe par rapport au bâti. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens photo-électriques comprennent des paires (7,8) d'organes d'émission et de réception de faisceaux lumineux, reliées à l'un des eléments du capteur, bâti ou équipage mobile, et un organe de réflexion de faisceaux lumineux (9) relié à lrautre élément du capteur et déplaçable devant les paires d'organes d'émission et de réception. 3. Capteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les organes d'émission et de réception de faisceaux lumineux sont reliés au bâti (1) et l'organe de réflexion à l'équipage mobile (2). 4. Capteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les organes d'émission et de réception de faisceaux lumineux sont fixés sur une plaque de circuit imprimé (10) disposée dans le bâti. 5. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'équipage mobile (2) se présente sous la forme d'une plaque dont la face supérieure comporte au moins un repère de position associé à un repère correspondant du bâti et dont la face inférieure comporte l'organe de réflexion de faisceaux lumi neux (9) en regard duquel sont disposées les paires (7,8) d'organes d'émission et de réception de faisceaux lumineux. 6. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement de l'équipage mobile comporte des premiers moyens magnétiques (14) reliés à l'organe dont il y a lieu de mesurer la position et des seconds moyens magnétiques (15) fixés sur l'équipage mobile. 7. Capteur selon 1 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'équipage mobile est monté déplaçable à rotation dans le bâti sur un pivot (4), en ce que cet équipage mobile se présente sous la forme d'un disque et en ce que les paires d'organes d'émission et de réception sont disposées en arc de cercle dans le bâti. 8. Capteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les moyens d'émission de faisceaux lumineux comprennent des photo-diodes (7a,8a) et les organes de réception de faisceaux lumineux, des photo-transistors (7b,8b). 9. Jauge d'indication du niveau d'un liquide dans un réservoir, caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont les moyens d'entraînement (3) sont Feliés à un flotteur dispose dans le réservoir. 10. Jauge d'indication selon la revendication 9, caratérisée en ce que la sortie des moyens de traitement (11) est reliée à un centre de télésurveillance du niveau de liquide dans le réservoir.