Brevet FR2778241A1 — publié le 19991105

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif de contrôle de l'état de fonctionnement d'un capteur inductif constitué d'au moins un bobinage électrique placé dans le champ d'un aimant permanent. On utilise largement dans l'industrie des capteurs dits "inductifs" comprenant un aimant permanent et une pièce polaire, disposés généralement en ligne, un bobinage électrique étant enroulé autour de ladite pièce polaire de manière que le flux du champ magnétique développé par l'aimant traverse le bobinage. On prélève aux bornes du bobinage un signal électrique qui est représentatif des variations du flux magnétique traversant la bobine. Ces variations peuvent résulter, à titre d'exemple illustratif et non limitatif, de variations de la réluctance d'un circuit magnétique dans lequel est introduit le capteur. La figure 1 du dessin annexé illustre cette situation. L'agencement représenté comprend un capteur inductif 1 muni d'un aimant permanent 2, d'une pièce polaire 3 et d'un bobinage électrique 4 enroulé autour de ladite pièce polaire 3 et délivrant un signal de sortie entre ses bornes 51,52. La face avant 6 du capteur 1 est disposée en regard d'une roue dentée 7 réalisée en un matériau ferromagnétique ou tout autre matériau détectable à l'aide d'un capteur inductif. On comprend que la réluctance du circuit magnétique dans lequel se trouve le capteur 1 varie, suivant qu'une dent 81,82,83, etc.. . ou une encoche 91,92,93, etc... de la roue 7 se trouve devant la face avant 6 du capteur 1. Le signal de sortie du capteur présente alors une fréquence égale à celle du défilement des dents 8i devant le capteur. Un tel agencement sert couramment à mesurer la vitesse de rotation d'organes mécaniques tels que des roues de véhicules automobiles ou ferroviaires, ou, plus généralement, à détecter le passage de produits ferromagnétiques, ou autres produits détectables à l'aide d'un capteur inductif, sur une trajectoire déterminée. La fiabilité du signal de sortie émis par le capteur est évidemment conditionnée par l'intégrité physique de celui-ci. Parmi les causes de panne d'un tel capteur, on compte notamment le colmatage, ou l'élargissement, de l'entrefer qui sépare la face avant 6 de la pièce polaire 3 de la roue 7, et la rupture du fil du bobinage électrique. Lorsqu'un tel capteur est monté sur un véhicule automobile ou ferroviaire, il convient de s'assurer, in situ, que ce capteur est en état de fournir des informations fiables, pour des raisons évidentes de sécurité, entre autres. La présente invention a justement pour but de fournir un procédé et un dispositif de contrôle de l'état de fonctionnement d'un tel capteur, permettant de s'assurer de la fiabilité des informations fournies par le capteur. On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé de contrôle de l'état de fonctionnement d'un capteur inductif constitué au moins par un bobinage électrique placé dans le champ d'un aimant permanent, remarquable en ce qu'on présente au moins une boucle fermée d'un fil conducteur de l'électricité en face dudit bobinage de manière que le flux alors engendré par ladite boucle s'oppose, dans le bobinage, au contre-flux établi par l'aimant, un signal électrique disponible aux bornes dudit bobinage étant représentatif des variations du flux magnétique traversant le bobinage, et en ce qu'on tire de l'évolution du signal délivré par le capteur lors de l'établissement dudit contre-flux, un diagnostic quant à l'état de fonctionnement dudit capteur. Comme on le verra plus loin en détail, une variation du signal de sortie du capteur lors de cet établissement est significative de ce que le capteur est en état de fonctionner correctement. L'invention fournit aussi un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, ce dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend des moyens pour présenter au moins une boucle fermée d'un fil conducteur d'électricité en face du bobinage du capteur de manière que le contreflux alors engendré dans ladite boucle s'oppose, dans le bobinage, au flux établi par l'aimant permanent. Lesdits moyens peuvent comprendre un moyen pour ouvrir ou fermer ladite boucle et des moyens pour commander sélectivement la fermeture de la boucle. Le dispositif comprend en outre des moyens pour surveiller un signal électrique disponible aux bornes du bobinage du capteur et pour tirer des variations dudit signal observées lors de la présentation de la boucle, un diagnostic quant à l'état de fonctionnement dudit capteur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un capteur inductif associé à une roue dentée, déjà partiellement décrit en préambule de la présente description, ce capteur étant perfectionné par l'adjonction du dispositif suivant la présente invention, - la figure 2 représente schématiquement une boucle de fil conducteur formant partie du dispositif suivant l'invention, et - la figure 3 illustre schématiquement le fonctionnement d'une électronique de diagnostic associée à la boucle de la figure 2 et au capteur de la figure 1. On se réfère de nouveau à la figure 1 du dessin annexé o il apparaît qu'une boucle 10 d'un fil conducteur d'électricité est disposée en regard de la face avant 6 de la pièce polaire 3 du capteur 1. En variante, cette boucle pourrait être montée sur le capteur 1 lui-même, à côté du bobinage 4. Cette boucle est représentée en plus de détail à la figure 2 o il apparaît que celle-ci comprend en outre un moyen pour ouvrir ou fermer la boucle, constitué par exemple par un interrupteur 10 mécanique ou électronique. Des moyens (non représentés) permettent de commander l'ouverture ou la fermeture de la boucle par l'émission d'un signal, adapté dans un circuit d'interface 12, lorsqu'on souhaite effectuer un test d'intégrité du capteur 1. Des moyens électroniques 13 (voir figure 3) sont associés au capteur 1 et à la boucle 10 pour surveiller le signal de sortie du capteur 1, lorsqu'un test du capteur est commandé par la fermeture de l'interrupteur 11. Si l'électronique 13 détecte que cette fermeture provoque une variation du signal de sortie du capteur 1 sensiblement concomitante à ladite fermeture, l'électronique 13 émet un signal significatif de ce que le bobinage 4 du capteur 1 ne souffre d'aucune rupture du fil qui le constitue. En effet, la fermeture de la boucle ayant alors provoqué la formation d'un contre-flux magnétique qui, suivant la loi de Lenz, s'oppose au flux qui l'a fait naître, à savoir celui de l'aimant 2, ce contre-flux fait varier le flux total dans le bobinage 4. Si celui-ci ne souffre d'aucune discontinuité électrique, cette variation se traduit en une variation de la tension entre les bornes 51, 52 provoquée par la variation A4 du flux dans le bobinage pendant le temps d'établissement At du contre-flux né de la fermeture de la boucle 10. Si par contre l'électronique 13 ne détecte aucune variation du signal de sortie du capteur à la fermeture de la boucle, cette situation est significative du fait que ce bobinage est dans un état qui l'empêche de traduire la variation du flux magnétique en une variation de sa tension de sortie. L'électronique 13 émet alors un signal signalant une panne du capteur. Ce signal peut être pris en compte pour alerter des moyens de maintenance du matériel ou pour activer un mode de fonctionnement "dégradé" des moyens qui prennent normalement en compte le signal émis par le capteur, qui doivent alors se passer des informations contenues dans ce signal. De préférence, pour éviter des interférences avec le signal normalement émis par le capteur, le test de fonctionnement du capteur est conduit alors que la roue dentée ne tourne pas et, plus préférentiellement encore, alors qu'une encoche se trouve en face du capteur pour éviter que la présence d'une dent ne fausse le test. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de l'état de fonctionnement d'un capteur inductif (1) constitué au moins par un bobinage électrique (4) placé dans le champ d'un aimant permanent (2), caractérisé en ce qu'on présente au moins une boucle fermée (10) d'un fil conducteur de l'électricité en face dudit bobinage (4) de manière que le flux alors engendré par ladite boucle s'oppose, dans le bobinage, au contre-flux établi par l'aimant (2), un signal électrique disponible aux bornes (51,52) dudit bobinage (4) étant représentatif des variations du flux magnétique traversant le bobinage, et en ce qu'on tire de l'évolution du signal délivré par le capteur (1) lors de l'établissement dudit contre- flux, un diagnostic quant à l'état de fonctionnement dudit capteur. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on déduit d'une variation du signal délivré par le capteur (1), simultanée à l'établissement dudit contre-flux, un diagnostic de bon fonctionnement du capteur. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour présenter au moins une boucle fermée (10) d'un fil conducteur en face dudit bobinage (4) de manière que le contre-flux alors engendré dans ladite boucle (10) s'oppose, dans le bobinage (4), au flux établi par l'aimant permanent, des moyens (13) pour surveiller un signal électrique disponible aux bornes (51,52) dudit bobinage et pour tirer des variations dudit signal observées lors de la présentation de la boucle (10), un diagnostic quant à l'état de fonctionnement dudit capteur. 4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de présentation de la boucle (10) comprennent un moyen (11) pour ouvrir ou fermer ladite boucle (10) et des moyens pour commander sélectivement la fermeture de la boucle. 5. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de surveillance (13) diagnostiquent un bon fonctionnement du capteur (1) quand ledit signal varie lors de la fermeture de la boucle (10). 6. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 3 à 5, associé à un capteur inductif (1) disposé dans un circuit magnétique à réluctance variable.