Brevet FR2857741A1 — publié le 20050121

I La présente invention concerne un capteur à inductance comportant des moyens pour corriger sa dérive en température. Un capteur de déplacement à inductance est décrit par exemple dans la demande de brevet français FR 03 11062. Ce capteur de déplacement comprend un support plan en matière électriquement isolante, de forme rectangulaire sur lequel est disposé un fil conducteur enroulé à plat en forme de spirale comportant des brins parallèles à la longueur du support et des brins parallèles à la largeur de ce support. Ce fil conducteur enroulé à plat est recouvert partiellement par un élément métallique plat 10 en forme de triangle dont le sommet est situé près de l'une des extrémités du support plan et la base est située près de l'autre extrémité de ce support. Un élément plat métallique s'étend transversalement par rapport à la longueur du support en recouvrant partiellement l'élément plat en forme de triangle, et peut se déplacer par rapport à cette longueur. Par ailleurs, un circuit électrique est prévu 15 pour alimenter le fil conducteur enroulé à plat par un courant alternatif et pour détecter une variation de l'impédance du fil conducteur enroulé en fonction de la position de l'élément métallique plat par rapport à la longueur du support. Dans l'un des modes de réalisation décrit dans la demande de brevet cidessus, l'élément plat en forme de triangle est en métal ferromagnétique tel que du 20 mumétal et l'élément plat déplaçable par rapport à la longueur du support est un aimant et ledit circuit électrique est adapté pour détecter une variation d'inductance due à une modification de la surface de recouvrement entre l'aimant et l'élément en forme de triangle en fonction de la position dudit aimant. Le fil conducteur de préférence en cuivre, enroulé à plat en forme de spirale 25 constitue une inductance dont l'impédance varie en fonction du déplacement de l'aimant par rapport à l'inductance, mais également en fonction de la température. En conséquence, les déplacements mesurés par le capteur à inductance doivent être corrigés pour tenir compte de la dérive en température de l'impédance. Pour résoudre ce problème, une solution connue consiste à ajouter une 30 résistance à coefficient de température positif pour corriger le signal électrique délivré par le circuit de mesure de l'impédance du capteur. Cependant, l'ajout d'une telle résistance au circuit de mesure du capteur, complique la réalisation du capteur et en accroît le coût. Le but de la présente invention est de proposer un capteur à inductance comportant des moyens de correction de la dérive en température de l'impédance et ne nécessitant pas de résistance additionnelle. Dans ce but l'invention a pour objet un capteur de déplacement comportant au 5 moins une inductance dont l'impédance varie en fonction du déplacement détecté par le capteur et des moyens de détermination d'une valeur de déplacement détecté en fonction d'une valeur de mesure de ladite impédance, remarquable en ce que, ledit capteur comprend des moyens pour mesurer la valeur Rs de la résistance ohmique de l'inductance à une température t, sensiblement lors de la 10 mesure de ladite impédance, et en ce que, lesdits moyens de détermination comprennent des moyens pour déterminer ladite valeur de déplacement détecté en fonction de ladite valeur de mesure de ladite impédance et de la différence entre ladite valeur Rs de la résistance ohmique de l'inductance à la température t et une valeur Rso de la résistance ohmique de 15 I'inductance déterminée à une température de référence to. Dans ce but l'invention a également pour objet un procédé de correction pour capteur de déplacement comportant au moins une inductance dont l'impédance varie en fonction du déplacement détecté par le capteur, dans lequel on détermine une valeur de déplacement détecté en fonction d'une valeur de mesure de ladite 20 impédance, caractérisé en ce que, - on mesure la valeur Rso de la résistance ohmique de ladite inductance à une température de référence to, - on mesure la valeur Rs de la résistance ohmique de ladite inductance à une température t, sensiblement lors de la mesure de ladite impédance, 25 - on détermine une valeur de déplacement détecté en fonction de ladite valeur de mesure de ladite impédance et de la différence entre ladite valeur Rs de la résistance ohmique de l'inductance à la température t et ladite valeur Rs0 de la résistance ohmique de l'inductance déterminée à la température de référence to Ainsi, le circuit électrique du capteur selon l'invention utilise non pas une résistance additionnelle dont la valeur ohmique varie en fonction de la température, mais la valeur de la résistance de l'inductance qui est généralement en cuivre et dont la valeur ohmique varie fortement en fonction de la température. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au 35 long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est un schéma de principe du circuit électrique de mesure associé à l'inductance du capteur selon l'invention, - la figure 2 est un diagramme montrant l'évolution de la résistance de I'inductance en fonction de la température ambiante. Dans le cadre de l'invention, la température considérée est la température ambiante, la température de l'inductance étant sensiblement égale à la température ambiante pour un capteur de déplacement tel que décrit. Le capteur de déplacement selon l'invention est par exemple du type décrit 10 dans la demande de brevet français FR 03 11062 citée dans l'introduction de la présente description. Un tel capteur comporte au moins une inductance 1 comme indiqué sur la figure 1, constituée par exemple par un fil en cuivre. Dans certains modes de réalisation du capteur, celui-ci comporte plusieurs inductances en série ou en 15 montage en pont de Wheatstone. On se limite dans la description qui va suivre au mode de réalisation particulier où le capteur comporte une seule inductance. L'impédance de cette inductance 1 varie en fonction du déplacement détecté et le capteur est adapté pour mesurer l'impédance de l'inductance 1 en fonction du déplacement détecté. Le capteur comprend dans ce but un circuit de mesure 20 comportant des moyens 3 de mesure de la valeur Zm de l'impédance de l'inductance 1 et des moyens 6 de détermination d'une valeur D de déplacement détecté, en fonction de la valeur Zm de mesure de l'impédance de l'inductance 1. La relation D=F(Zm), qui relie, par la fonction F, la valeur D du déplacement détecté à la valeur Zm de mesure de l'impédance de l'inductance 1, est dépendante des 25 caractéristiques électromagnétiques du capteur. La résistance ohmique Rs de l'inductance 1 - et donc son impédance Zm varie fortement en fonction de la température, comme indiqué sur le diagramme de la figure 2. Pour que le déplacement détecté ne présente plus de dérives dues à la température, il convient d'effectuer une correction. Conformément à l'invention, le capteur comprend, outre les moyens 6 de détermination d'une valeur D de déplacement détecté en fonction de la valeur Zm de mesure de l'impédance de l'inductance 1, des moyens 4 pour mesurer la valeur Rs de la résistance ohmique de l'inductance 1 à une température t, sensiblement lors de la mesure de ladite impédance, et les moyens 6 de détermination 35 comprennent des moyens 5, 7 pour déterminer ladite valeur D du déplacement détecté en fonction de ladite valeur Zm de mesure de ladite impédance et de la différence entre ladite valeur Rs de la résistance ohmique de l'inductance 1 à la température t et une valeur Rs0 de la résistance ohmique de l'inductance 1 déterminée à une température de référence to. La mesure de la valeur Rs de la résistance ohmique de l'inductance 1 à la température t doit s'effectuer sensiblement lors de la mesure de l'impédance Zm de manière à ce que la température t au moment de la mesure de la résistance Rs et la température au moment de la mesure de l'impédance Zm soient sensiblement égales. Les moyens 4 pour déterminer la valeur de la résistance ohmique de l'inductance 1 permettent de déterminer la valeur de la résistance ohmique de l'inductance 1 à la température t pour laquelle la mesure du déplacement est effectuée et également à une température to dite température de référence. Cette température de référence to est typiquement celle pour laquelle le circuit de mesure 15 est étalonné. Dans la pratique, le circuit électrique de mesure comprend des moyens de mémorisation de la valeur de référence de la résistance ohmique Rso de l'inductance 1 mesurée à la température de référence to. Selon un mode de réalisation particulier, représenté schématiquement sur la figure 1, on mesure la résistance ohmique de l'inductance 1 en alimentant 20 l'inductance par un courant continu d'intensité constante Ic (par exemple égal à 1mA) via la source de courant 11 et en mesurant la tension Vs aux bornes de cette inductance. Cette mesure s'effectue typiquement juste avant ou juste après une mesure de d'impédance en vue de la détermination d'une valeur de déplacement. De la valeur de la tension Vs mesurée peut alors être aisément déduite la valeur 25 courante Rs de la résistance ohmique à la température courante t par connaissance de l'amplitude du courant Ic qui alimente l'inductance conformément à la formule: Rs = Vs/lc. D'autres modes de réalisation des moyens 4 de mesure de la résistance ohmique de l'inductance peuvent bien entendu être envisagés. Dans les capteurs à inductance, la valeur du déplacement est fonction de la valeur de l'impédance de l'inductance. Cette valeur d'impédance est mesurée pour générer une valeur Zm d'impédance mesurée. La valeur Zm d'impédance mesurée est corrigée par soustraction de la différence (Rs Rso) pour donner une valeur Zc d'impédance corrigée Zc = Zm - (Rs - Rso). Cette valeur d'impédance corrigée est 35 ensuite utilisée, via la fonction F, dans la relation qui lie la valeur du déplacement et la valeur de l'impédance de I'inductance de manière à déterminer la valeur du déplacement détecté: D=F(Zc). Selon un mode de réalisation particulier le capteur comprend ainsi, - des moyens 3 de mesure de l'impédance de l'inductance, générant une valeur d'impédance mesurée Zm, - des moyens 5 pour déterminer d'une valeur d'impédance corrigée Zc à partir de la valeur d'impédance mesurée Zm conformément à la formule, Zc = Zm - (Rs - Rso), - des moyens 7 pour déterminer la valeur D du déplacement en fonction 10 de ladite valeur d'impédance corrigée Zc. Cette détermination de D s'effectue par les moyens 7 conformément à la relation D=F(Zc) déjà décrite. Les moyens 7 sont présents dans tout capteur déterminant une valeur de déplacement en fonction d'une valeur d'impédance et ne sont pas décrits plus en détail ici. Les moyens matériels 5, 6, 7 permettant d'effectuer la détermination de la valeur du déplacement détecté sont réalisés par exemple sous forme de machine d'état, de microcontrôleur ou de tout autre moyen de calcul permettant de réaliser les opérations de correction et de calcul appropriées. Les moyens 3 de mesure de l'impédance comprennent usuellement des 20 moyens de mesure d'une valeur efficace de tension et d'une valeur efficace de courant à partir desquelles l'impédance est déterminée. Selon un mode de réalisation particulier, le courant qui alimente l'inductance lors de la mesure d'un déplacement est un courant sinusoïdal Is issu de la source de courant 12. Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, I'inductance est alimentée par un courant continu Ic lors de la mesure de sa résistance ohmique, et par un courant sinusoïdal Is lors de la mesure de son impédance, en présence d'un déplacement. Selon un mode de réalisation particulier, le capteur comporte en outre des moyens 10 pour commuter l'inductance entre une configuration de mesure de 30 résistance, où l'inductance est connectée aux moyens 4 de mesure de la résistance de l'inductance, et une configuration de mesure de déplacement, où l'inductance est connectée aux moyens 3 de mesure de l'impédance de l'inductance. Ces moyens de commutation peuvent être de simples commutateurs commandés ou encore des moyens de reprogrammation des moyens de mesure 3, 4 chaque fois utilisés. REVENDICATIONS 1. Capteur de déplacement comportant au moins une inductance (1) dont l'impédance varie en fonction du déplacement détecté par le capteur et des moyens de détermination d'une valeur de déplacement détecté en fonction d'une valeur de mesure de ladite impédance, caractérisé en ce que, - ledit capteur comprend des moyens (4) pour mesurer la valeur Rs de la résistance ohmique de l'inductance (1) à une température t, sensiblement lors de la mesure de ladite impédance, et en ce que - lesdits moyens (6) de détermination comprennent des moyens (5,7) pour déterminer ladite valeur de déplacement détecté en fonction de 10 ladite valeur de mesure de ladite impédance et de la différence entre ladite valeur Rs de la résistance ohmique de l'inductance (1) à la température t et une valeur Rs0 de la résistance ohmique de l'inductance (1) déterminée à une température de référence to. 2. Capteur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en 15 outre, - des moyens (3) de mesure de l'impédance de ladite inductance générant ladite valeur de mesure de ladite impédance Zm, - des moyens (5) pour déterminer d'une valeur d'impédance corrigée Zc à partir de ladite valeur de mesure de ladite impédance Zm 20 conformément à la formule Zc = Zm - (Rs - Rso), - des moyens (7) pour déterminer ladite valeur de déplacement détecté en fonction de ladite valeur d'impédance corrigée Zc. 3. Capteur de déplacement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce 25 que lesdits moyens pour déterminer la valeur de la résistance ohmique de l'inductance (1) comprennent, - des moyens (11) pour alimenter ladite inductance par un courant continu d'intensité constante Ic - des moyens de mesure de la tension Vs aux bornes de ladite inductance et - des moyens pour déterminer la valeur courante Rs de la résistance ohmique de l'inductance (1) conformément à la formule Rs= Vs/ Ic. 4. Procédé de correction pour capteur de déplacement comportant au moins une inductance (1) dont l'impédance varie en fonction du déplacement détecté par le capteur, dans lequel on détermine une valeur de déplacement détecté en fonction d'une valeur de mesure de ladite impédance, caractérisé en ce que, - on mesure la valeur Rso de la résistance ohmique de ladite inductance (1) à une température de référence to, - on mesure la valeur Rs de la résistance ohmique de ladite inductance (1) à une température t, sensiblement lors de la mesure de ladite impédance, - on détermine une valeur de déplacement détecté en fonction de ladite valeur de mesure de ladite impédance et de la différence entre ladite valeur Rs de la résistance ohmique de l'inductance (1) à la température t et ladite valeur Rso de la résistance ohmique de l'inductance (1) déterminée à la température de référence to. 15 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comprend en outre, - la mesure de l'impédance de ladite inductance générant une valeur d'impédance mesurée Zm, - la détermination d'une valeur d'impédance corrigée Zc à partir de ladite 20 valeur d'impédance mesurée Zm conformément à la formule Zc = Zm - (Rs Rso), - la détermination de ladite valeur de déplacement détecté en fonction de ladite valeur d'impédance corrigée Zc. 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que - on alimente ladite inductance par un courant continu d'intensité constante Ic, - on mesure la tension Vs aux bornes de ladite inductance, - on détermine la valeur Rs de la résistance ohmique de l'inductance (1) conformément à la formule, Rs = Vs/ Ic.