Brevet FR2739939A1 — publié le 19970418

La présente invention a pour objet un appareil de détection destiné à déterminer la position ou l'état d'une cible. Lorsque l'on détermine la position d'une cible, il s'agit par exemple d'un corps oscillant tel qu'une courroie de transmission automobile, ou d'un mouvement cyclique tel qu'une vitesse de rotation d'un moteur à explosion. L'état de la technique peut être défini par les documents suivants Le document FR-A-2.705.750 propose un dispositif de réglage de la tension d'une courroie qui est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mise en vibration de la courroie à une fréquence égale a la fréquence de résonance de la courroie pour une tension souhaitée, des moyens de mesure des vibrations correspondantes de la courroie, des moyens d'analyse de ces vibrations pour détecter la mise en résonance de la courroie et des moyens de réglage de la tension de la courroie. Un inconvénient important de ce dispositif consiste dans la présence de moyens émetteurs et de moyens récepteurs. Cette dualité est onéreuse. Le document EP-A-0.605.369 a trait à la tension d'un élément élastique tendu notamment une courroie de transmission qui est contrôlée en fournissant une impulsion à l'élément élastique de manière à le faire vibrer dans une direction orthogonale à sa longueur et en analysant la vibration ainsi obtenue afin de déterminer la tension. L'analyse de la vibration est réalisée en contrôlant le déplacement avec le temps d'au moins une portion de l'élément élastique dans la direction de la vibration, avec l'aide d'un dispositif de mesure laser. Là encore la technologie est coûteuse. De plus, ces deux documents n'utilisent pas le taux d'ondes stationnaires utilisé par l'invention. La présente invention propose donc un appareillage plus simple et moins onéreux et dont la précision est exceptionnelle. A cet effet, la présente invention concerne un appareil de détection sans contact d'une cible, telle qu'un corps vibrant ou un mouvement cyclique, afin de déterminer sa position ou son état, caractérisé par le fait qu'il comporte un émetteur d'un signal à une fréquence donnée et un récepteur de l'écho de ce signal sur la cible à déterminer, l'émetteur et le récepteur étant constitués par une seule et même pièce, et le signal émis et l'écho reçu définissant le taux d'ondes stationnaires, et qu'il comporte des moyens d'analyse du taux d'ondes stationnaires. Les moyens d'analyse du taux d'ondes stationnaires sont constitués par - un oscillateur, - un multiplieur, et - un filtre passe-bas. Les moyens d'analyse sont couplés à un amplificateur comportant une sortie basse fréquence. D'une part, une résistance est présente entre l'émetteur et l'oscillateur. D'autre part, le taux d'ondes stationnaires est mesuré au niveau de l'intensité électrique aux bornes de la résistance. L'utilisation d'un appareil de détection sans contact d'une cible, telle qu'un corps vibrant ou un mouvement cyclique, afin de déterminer sa position ou son état, peut consister à analyser le taux d'ondes stationnaires défini par le signal émis et l'écho, reçu de la cible, par l'appareil de détection, le temps de réponse de l'écho étant fonction de la distance qui sépare l'émetteur dudit dispositif et de ladite cible, ou le temps de réponse est fonction de la vitesse de rotation de ladite cible et de la perturbation dudit écho, ou le temps de réponse est fonction de la fréquence propre ou perturbée de ladite cible. Le dessin ci-joint est donné à titre d'exemple indicatif et non limitatif. I1 représente un mode de réalisation préféré selon l'invention. I1 permettra de comprendre aisément l'invention. La figure 1 représente une vue schématique et éclatée des différents composants de l'appareil de détection selon l'invention. La présente invention concerne un appareil de détection 1 sans contact, d'un corps vibrant ou en mouvement cyclique, permettant de déterminer soit sa fréquence de vibration soit la période du cycle. Le principe général de fonctionnement est le suivant. Un émetteur basse fréquence ou US ou hyper fréquence est perturbé par l'écho de son signal émis. Ce phénomène est connu sous le nom de taux d'ondes stationnaires (TOS). La perturbation est fonction de la distance qui sépare l'émetteur 2 de la cible, en conséquence une variation de distance entraîne une variation proportionnelle de la perturbation, la mesure de cette perturbation au cours du temps permet, par calcul, de déterminer soit la période d'un cycle soit la fréquence de vibration de la cible. Les domaines d'application sont, par exemple, la mesure de distance absolue et relative, le contrôle d'état de surface ou la mesure de fréquence. I1 y a de nombreux exemples d'application possibles. Parmi ceux-ci, il y a la mesure de la tension des courroies de transmission par mesure de leur fréquence propre, la mesure de position, la mesure de la vitesse de rotation d'un moteur à explosion, et la mesure de déplacement. Par exemple, le principe de l'utilisation du TOS pour mesurer la distance entre une cible et un émetteur 2 comporte les points de mesure aux bornes de la résistance 8 située entre l'oscillateur 3 et l'émetteur 2 de l'intensité électrique. La donnée mesurée est transmise à un multiplieur 4 puis à un filtre passe-bas 5. Enfin, pour que la valeur correspondant à la donnée mesurée soit plus exploitable, celle-ci est transmise à un amplificateur 6 ayant une sortie basse fréquence 7. Si la cible reste immobile par rapport à l'émetteur, la mesure de l'intensité est constante. Si la cible s'éloigne, l'intensité mesurée diminue. Si la cible se rapproche, l'intensité mesurée augmente. Par calibration et traitement mathématique, il sera possible d'établir la relation intensité mesurée par rapport à la distance. En intégrant une base de temps, il sera possible par traitement mathématique de déterminer une vitesse, une fréquence, une amplitude. REFERENCES 1. Appareil de détection 2. Emetteur et récepteur 3. Oscillateur 4. Multiplieur 5. Filtre passe-bas 6. Amplificateur 7. Sortie basse fréquence 8. Résistance REVENDICATIONS 1. Appareil de détection (1) sans contact d'une cible, telle qu'un corps vibrant ou un mouvement cyclique, afin de déterminer sa position ou son état, caractérisé par le fait qu'il comporte un émetteur (2) d'un signal à une fréquence donnée et un récepteur (2) de l'écho de ce signal sur la cible à déterminer, l'émetteur et le récepteur (2) étant constitués par une seule et même pièce, et le signal émis et l'écho reçu définissant le taux d'ondes stationnaires, et qu'il comporte des moyens d'analyse (3 à 5) du taux d'ondes stationnaires. 2. Appareil, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'analyse (3 à 5) du taux d'ondes stationnaires sont constitués par - un oscillateur (3), - un multiplieur (4), et - un filtre passe-bas (5). 3. Appareil, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens d'analyse (3 à 5) sont couplés à un amplificateur (6) comportant une sortie basse fréquence (7). 4. Appareil, selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'une résistance (8) est présente entre l'émetteur (2) et l'oscillateur (3), et que le taux d'ondes stationnaires est mesuré au niveau de l'intensité électrique aux bornes de la résistance (8). 5. Utilisation d'un appareil de détection (1) sans contact d'une cible, telle qu'un corps vibrant ou un mouvement cyclique, afin de déterminer sa position ou son état, caractérisée en ce qu'elle consiste à analyser le taux d'ondes stationnaires défini par le signal émis et l'écho, reçu de la cible, par l'appareil de détection (1), le temps de réponse de l'écho étant fonction de la distance qui sépare l'émetteur dudit dispositif et de ladite cible. 6. Utilisation d'un appareil de détection (1) sans contact d'une cible, telle qu'un corps vibrant ou un mouvement cyclique, afin de déterminer sa position ou son état, caractérisée en ce qu'elle consiste à analyser le taux d'ondes stationnaires défini par le signal émis et l'écho, reçu de la cible, par l'appareil de détection (1), le temps de réponse de l'écho étant fonction de la vitesse de rotation de ladite cible et de la perturbation dudit écho. 7. Utilisation d'un appareil de détection (1) sans contact d'une cible, telle qu'un corps vibrant ou un mouvement cyclique, afin de déterminer sa position ou son état, caractérisée en ce qu'elle consiste à analyser le taux d'ondes stationnaires défini par le signal émis et l'écho, reçu de la cible, par l'appareil de détection (1), le temps de réponse de l'écho étant fonction de la fréquence propre ou perturbée de ladite cible.