Brevet FR2976067A1 — publié le 20121207

CAPTEUR DE POSITION RESISTANT AUX TEMPERATURES ELEVEES Contexte La présente invention concerne généralement des soupapes et des systèmes de soupape, et en particulier des capteurs de position pour les soupapes résistant aux températures élevées et les dispositifs de régulation de débit correspondants. En particulier, l'invention concerne un capteur de position à rétroaction directe pour les composants de soupape exposés à des températures de fonctionnement élevées, comprenant les soupapes de purge (« bleed valves » en anglais) pour les compresseurs rotatifs, les moteurs à turbine à gaz (« gaz turbines engines » en anglais) et autre turbomachine. Les moteurs à turbine fournissent une puissance efficace, fiable pour une large plage d'applications industrielles, comprenant l'aviation, la génération d'énergie et le chauffage et le refroidissement des locaux commerciaux. Les moteurs à turbine à gaz (ou turbines à combustion) sont fabriqués autour d'un réacteur comprenant un compresseur, une chambre de combustion et des sections de turbine, agencés en série avec une entrée en amont et un échappement en aval. Le compresseur comprime l'air à partir de l'entrée, qui est mélangé avec le combustible dans la chambre de combustion et enflammé pour générer un gaz de combustion chaud. La section de turbine extrait l'énergie du gaz de combustion expansé et entraîne le compresseur via un arbre commun. L'énergie est distribuée sous la forme d'une énergie rotative dans l'arbre, d'une poussée réactive provenant de l'échappement, ou les deux. Les moteurs à turbine à gaz à grande échelle comprennent un certain nombre de sections de compresseur et de turbine différentes, qui sont agencées dans des bobines (« spools » en anglais) emboîtées de manière coaxiale. Les bobines fonctionnent à des pressions et températures différentes, et tournent à des vitesses différentes. Les sections de compresseur et de turbine individuelles sont en outre divisées en un certain nombre d'étages, qui sont formés de rangées alternées de profils aérodynamiques d'aube de rotor et de pale de stator. Les profils aérodynamiques sont formés à leur tour, pour accélérer et comprimer le gaz, et pour générer la levée pour la transformation en énergie rotative dans la turbine. Dans les applications industrielles au sol, l'arbre de turbine est couplé à un générateur électrique ou une autre charge externe. Dans les applications aéronautiques, le compresseur est couplé typiquement à une hélice, un ventilateur de propulsion ou un rotor de levage, avec ou sans boîte à engrenages pour contrôler la vitesse de rotation. Dans les applications de turboréacteur, le compresseur fournit également l'air de purge pour des fonctions environnementales comprenant la pressurisation de la cabine et le contrôle de température, et pour les systèmes accessoires tels que le dégivrage et d'autres dispositifs pneumatiques tels que l'écoulement d'air à travers les échangeurs de chaleur. Les systèmes de régulation d'air de prélèvement sont soumis à des demandes de fonctionnement changeant constamment, nécessitant une régulation précise de la pression, de la température et de l'écoulement, parce que toute l'efficacité du moteur dépend du rapport de compression du moteur. De plus, il existe une motivation incessante pour augmenter les températures et les pressions de fonctionnement, augmenter la contrainte thermique sur les soupapes de purge et les autres composants de régulation de débit montés sur le carter de compresseur et à d'autres emplacements le long de la trajectoire de gaz de coeur. Résumé D'après un premier aspect, la présente invention propose un capteur de position comprenant : un premier pôle fixe comprenant une première électrode ; une deuxième pôle fixe comprenant une deuxième électrode ; un pôle de référence positionné entre les premier et second pôles fixes, le pôle de référence comprenant un via en semi-métal, dans lequel le via en semi-métal forme une trajectoire de conduction entre les première et deuxième électrodes ; et un arbre couplé au pôle de référence, dans lequel l'arbre positionne le pôle de référence entre les premier et deuxième pôles fixes de sorte qu'une résistance de la trajectoire de conduction varie avec une position de l'arbre. Le via en semi-métal conduit de manière avantageuse le courant à des températures de fonctionnement allant jusqu'à 343 °C (ou 650 °F). De préférence, le via en semi-métal comprend du graphite. De préférence, le pôle de référence comprend une matrice en céramique et le via en semi-métal est noyé dans la matrice en céramique. De manière avantageuse, le premier pôle fixe comprend une 10 matrice en céramique et la première électrode comprend du graphite noyé dans la matrice en céramique. Dans certains modes de réalisation, le deuxième pôle fixe comprend une matrice en céramique et la deuxième électrode comprend du graphite noyé dans la matrice en céramique. 15 De préférence, l'épaisseur de la première électrode varie le long d'une surface du premier pôle fixe, de sorte que la résistance de la trajectoire de conduction varie avec la position de l'arbre et l'épaisseur de la première électrode. Dans le capteur de position, la deuxième électrode peut être 20 divisée en une pluralité de sections ayant des zones transversales différentes et peuvent être séparées par des matériaux isolants, de sorte que la résistance de la trajectoire de conduction varie avec la position de l'arbre et les différentes zones transversales des sections. La résistance de la trajectoire de conduction peut varier de 25 manière non linéaire avec la position de l'arbre. La résistance de la trajectoire de conduction peut varier de manière linéaire avec la position de l'arbre. De préférence, le via en semi-métal comprend une première partie en contact avec la première électrode, une deuxième partie en contact 30 avec la deuxième électrode, et une troisième partie en contact avec les première et deuxième parties afin de former la trajectoire de conduction entre la première électrode et la deuxième électrode. La deuxième partie peut être parallèle à la première partie et la troisième partie peut être perpendiculaire aux première et deuxième 35 parties et peut former une connexion électrique entre elles. De préférence, la première partie forme un contact arqué sur un premier côté du pôle de référence, et la deuxième partie forme un contact arqué sur le deuxième côté du pôle de référence. La troisième partie peut former un pont conducteur s'étendant sur le pôle de référence entre les premier et deuxième contacts arqués. Le capteur de position peut en outre comprendre un élément de sollicitation pour pousser les contacts arqués en contact électrique avec les première et deuxième électrodes. L'arbre peut tourner autour d'un axe (CL) pour positionner le pôle de référence selon un angle entre les premier et deuxième pôles fixes, de sorte que la résistance de la trajectoire de conduction varie avec un angle de rotation de l'arbre. L'arbre peut effectuer un mouvement de translation le long d'un axe (CL) pour positionner le pôle de référence entre les premier et second pôles fixes, de sorte que la résistance de la trajectoire de conduction varie avec l'emplacement axial de l'arbre. Une longueur de la trajectoire de conduction peut varier avec la position de l'arbre. Dans un mode de réalisation préféré, la présente invention propose un capteur de position résistant aux températures élevées comprenant : un premier pôle fixe comprenant une première électrode ; un deuxième pôle fixe comprenant une deuxième électrode ; un pôle de référence comprenant un via en graphite, le via en graphite comprenant une première partie en contact avec la première électrode, une deuxième partie en contact avec la deuxième électrode, et une troisième partie en contact avec les première et deuxième parties afin de former une trajectoire de conduction entre la première électrode et la deuxième électrode ; et un arbre couplé au pôle de référence, dans lequel l'arbre positionne le pôle de référence entre les premier et deuxième pôles fixes de sorte qu'une résistance de la trajectoire de conduction varie en fonction de la position de l'arbre. D'après un deuxième aspect, la présente invention propose un procédé de détection de position, le procédé comprenant les étapes consistant à : positionner un pôle de référence entre les premier et deuxième pôles fixes avec un arbre, le pôle de référence ayant un via en semi-métal; former une trajectoire de conduction le long du via en semi- métal entre une première électrode sur le premier pôle fixe et une deuxième électrode sur le deuxième pôle fixe ; repositionner le pôle de référence avec l'arbre, de sorte qu'une résistance de la trajectoire de conduction varie en fonction d'une position de l'arbre ; et mesurer la position de l'arbre, en fonction de la résistance. Le procédé peut en outre comprendre l'étape consistant à réaliser le procédé à une température de fonctionnement du pôle de référence allant jusqu'à 343 °C (ou 650 °F). Le pôle de référence peut être formé à partir d'un matériau de matrice en céramique et le via en semi-métal est noyé dans le matériau 10 de matrice en céramique. Le via en semi-métal est formé de préférence à partir de graphite. Le via en semi-métal comprendre : des première et deuxième parties de contact, les parties de contact s'étendant le long des surfaces opposées du pôle de référence ; et une partie de pont raccordant les 15 parties de contact, la partie de pont s'étendant perpendiculairement aux parties de contact, sur les surfaces opposées du pôle de référence. Brève description des dessins La figure 1 est une vue en coupe d'un capteur de position, dans 20 un mode de réalisation d'arbre de rotation. La figure 2A est une vue en coupe d'une configuration de pôle pour le capteur de position. La figure 2B est une vue en coupe de la configuration de pôle, avec le pôle de référence dans une position en variante. 25 La figure 3A est une vue axiale d'un pôle de référence. La figure 3B est une vue axiale des premier et deuxième pôles fixes. La figure 4 est une vue en coupe du capteur de position dans un mode de réalisation d'arbre de translation. 30 La figure 5A est une vue en coupe d'une configuration de pôle avec une électrode fixe segmentée. La figure 5B est une vue en coupe d'une configuration de pôle avec des électrodes fixes en forme de cale. 35 Description détaillée La figure 1 est une vue en coupe du capteur de position 10 pour l'arbre 12, dans un mode de réalisation rotatif. Le capteur de position (ou indicateur) 10 comprend un couvercle externe ou boîtier 14 avec une plaque inférieure 16, des pôles fixes 18 et 20 et un pôle de référence 22. Le pôle de référence 22 comprend un via de conduction (« conducting via » en anglais) en semi-métal 24 qui forme une trajectoire électriquement conductrice (en pointillés) entre les électrodes 26 et 28 des pôles fixes 18 et 20 respectivement. L'arbre 12 comprend un axe ou armature monté en rotation à l'intérieur du boîtier 14 sur des douilles 30, s'étendant à travers la plaque inférieure 16 jusqu'à une soupape à bille, une soupape papillon, une soupape de débit d'huile ou un autre élément de régulation d'écoulement. L'arbre 12 tourne autour d'un axe (axe central) CL pour positionner le pôle de référence 22 selon un angle entre les pôles fixes 18 et 20, de sorte que la longueur et la résistance de la trajectoire de conduction varient selon la position angulaire de l'arbre 12. La position de l'arbre est mesurée en fonction de la résistance sur des fils de détection 32, qui sont raccordés aux électrodes fixes 26 et 28. Pour fournir des mesures de position précises à des températures de fonctionnement élevées, les pôles 18, 20 et 22 sont formés avec un matériau de matrice isolant par rapport aux températures élevées tel qu'une céramique, et un via de conduction formé avec un semi-métal résistant aux températures élevées tel que le graphite, qui conduit l'électricité mais qui a une résistivité relativement élevée (par rapport à un métal) à des températures de fonctionnement allant jusqu'à au moins 343 °C (ou 650 °F). Les douilles 30 sont également formées avec un matériau résistant aux températures élevées tel que le graphite ou la céramique, ou à partir d'un métal ou d'un alliage métallique compatible avec le graphite résistant aux températures élevées. L'arbre 12 est formé avec un métal ou un alliage métallique compatible avec le graphite, par exemple le titane, un alliage de titane, le superalliage de nickel-chrome ou un acier inoxydable compatible avec le graphite. Le boîtier 14, la plaque inférieure 16 et les autres composants du capteur de position 10 sont formés avec des matériaux similaires compatibles avec le graphite et résistant aux températures élevées. Dans les modes de réalisation avec des composants en graphite, on n'utilise typiquement pas de matériaux non compatibles avec le graphite tels que l'aluminium, afin d'éviter la corrosion ou d'autres effets électrochimiques. Les pôles fixes 18 et 20 sont fixés par des broches antirotation (de blocage) 34 et sollicités contre les surfaces opposées du pôle de référence 22 en utilisant un ressort ondulé ou un élément de sollicitation 36 similaire. Le pôle de référence 22 est couplé de manière rotative à l'arbre 12 via une clavette 38, et tourne conjointement avec l'arbre 12 autour d'un axe (axe central) CL. Une bague de retenue (de blocage) 40 supporte l'ensemble de pôle contre l'élément de sollicitation 36, qui pousse les pôles fixes 18 et 20 contre le pôle de référence 22 afin de maintenir le contact électrique entre le conducteur du groupe VIA 24 et les électrodes fixes 26 et 28. Les fils de connexion 32 sont raccordés aux électrodes 26 et 28 par frittage ou brasage, en soudant les fils de détection 32 sur un matériau conducteur plaqué tel que le cuivre, ou par contact physique direct en utilisant un élément de compression ou de ressort. La résistance sur le pôle de référence 22 et le via de conduction 24 est mesurée en appliquant un courant sur les pôles fixes 18 et 20, mesurant la chute de tension sur les fils de détection 32 et corrigeant les effets de décalage, de sollicitation et dépendant de la température. Pour des températures de fonctionnement allant jusqu'à 343 °C (ou 650 °F), on peut utiliser un câblage résistant à la chaleur tel que Mil-W-25038, et les autres composants du capteur de position 10, comprenant les pôles fixes 18 et 20, le pôle de référence 22, via de conduction 24 et les électrodes 26 et 28 fonctionnent indéfiniment à cette température. De plus, les douilles 30, les broches anti-rotation 34, l'élément de sollicitation 36, la clavette d'arbre 38 et la bague de retenue 40 sont conçus pour maintenir le contact électrique entre le via de conduction 24 et les électrodes 26 et 28 sous des charges vibratoires supérieures à une accélération de 20G, comprenant des charges d'accélération vibratoires allant jusqu'à 22G et supérieure. Le capteur de position 10 fournit ainsi une rétroaction de position directe et continue pour les soupapes de purge et d'autres composants de régulation de débit entraînés par l'arbre soumis à des environnements hostiles à températures élevées. Ceci résout un problème courant de la surveillance de la position de la soupape (ou rétroaction de position électrique) pendant le fonctionnement des soupapes de purge pneumatiques résistant aux températures élevées et d'autres composants de régulation de débit sur les turboréacteurs, et dans d'autres applications de turbine de combustion où le refroidissement peut être limité et le blindage trop coûteux ou difficile à mettre en place. D'autres dispositifs de détection de position tels que les transformateurs différentiels à variation rotative (RVDT ou RVT), des résolveurs et des potentiomètres sont plus lourds et plus coûteux, et nécessitent un refroidissement extérieur ou blindage (ou les deux) afin de réduire la température de fonctionnement du capteur au-dessous d'un plafond effectif d'environ 177 °C (ou 350 °F). On utilise également des commutateurs, mais des dispositifs à base de commutateur distincts ne détectent pas les positions d'arbre intermédiaires (c'est-à-dire continues) et peuvent également nécessiter le blindage ou le refroidissement pour protéger les composants électromécaniques sensibles. En l'absence de rétroaction de position d'arbre directe et continue, on doit utiliser des mesures de pression et de température indirectes « en aval » pour déterminer le débit, et la position de soupape réelle doit être déduite de ces mesures. Etant donné que le temps de réponse est plus lent, ces techniques sont soumises par nature aux effets d'imprécision et d'instabilité, comprenant le dépassement et l'oscillation résultante des variables de régulation. En contraste, le capteur de position 10 est fabriqué à partir de composants résistant aux températures élevées qui sont mécaniquement fiables à des températures allant jusqu'à au moins 343 °C (ou 650 °F), et lorsqu'ils sont soumis aux vibrations et à des conditions de contrainte mécanique relatives typiques du fonctionnement de la turbine à combustion et du turboréacteur. De plus, le capteur de position 10 a un seul composant mobile (c'est-à-dire le pôle de référence 22 couplé à l'arbre 12) et ce composant n'a pas de connexions électriques externes. Les connexions électriques sont réalisées sur les électrodes 26 et 28 sur les pôles fixes 18 et 20, augmentant la fiabilité en diminuant la contrainte et l'usure sur les connexions des fils de détection 32. Le capteur de position 10 utilise également des semi-métaux résistant aux températures élevées tels que le graphite, qui sont stables contre l'oxydation dans un « régime chimique » inférieur à environ 930 °F (500 °C). De plus, les matériaux de matrice en céramique utilisés dans les pièces de pôle sont structurellement stables aux températures bien supérieures à 538 °C (ou 1000 °F). En utilisant des matériaux résistant aux températures élevées pour isoler les fils de détection 32, le capteur de position 10 peut ainsi être conçu pour un fonctionnement fiable à des températures allant jusqu'à environ 425 à 480 °C (ou 800 à 900 °F). D'autres composants métalloïdes ou semi-métalliques résistant à des températures plus élevées tels que l'arsenic ou les matériaux à base d'antimoine, peuvent être utilisés à des températures allant jusqu'à ou supérieures à 620 °C (ou 1150 °F) qui peuvent être atteintes dans des composants de compresseur pour des avions très performants et dans des conditions de demandes de pointe, par exemple le décollage au niveau de la mer à des températures ambiantes supérieures à 38 °C (ou 100 °F). La figure 2A est une vue en coupe d'une configuration de pôle pour le capteur de position 10. Le pôle de référence 22 est positionné entre les pôles fixes (fixes) 18 et 20, avec le via de conduction 24 qui forme une trajectoire de conduction relativement courte (à faible résistance) entre les électrodes fixes 26 et 28. Le via de conduction 24 comprend deux éléments de contact horizontaux (ou « patte ») 42 et un élément de pont vertical 44. Les éléments de contact (ou parties) 42 s'étendent dans un sens généralement parallèle le long des surfaces opposées du pôle de référence 22, en contact électrique avec les électrodes 26 et 28 sur les pôles fixes 18 et 20, respectivement. L'élément (ou partie) de pont 44 s'étend perpendiculairement par rapport aux éléments de contact 42, sur les surfaces opposées du pôle de référence 22, formant une connexion électrique entre les éléments de contact 42 pour terminer la trajectoire conductrice entre les électrodes fixes 26 et 28. Les pôles fixes 18 et 20 comprennent un matériau de matrice isolant tel qu'une céramique, et les électrodes fixes 26 et 28 sont formées sur ou noyées dans la matrice isolante. Comme représenté sur la figure 2A, l'électrode fixe 26 est positionnée sur la surface de fond (ou inférieure) du premier pôle fixe 18, en contact électrique avec l'élément de contact 42 du via de conduction 24, sur la surface supérieure du pôle de référence 22. L'électrode fixe 28 est positionnée sur la surface de sommet (supérieure) du second pôle fixe 20, en contact électrique avec l'élément de contact de fond 42 du via de conduction 24 sur la surface inférieure du pôle de référence 22. Les pôles fixes 18 et 20 sont fixés en position par des broches anti-rotation 34, alors que le pôle de référence 22 tourne conjointement avec l'arbre 12 autour de l'axe CL. La longueur de la trajectoire conductrice entre les électrodes fixes 26 et 28 dépend donc de l'angle de rotation de l'arbre 12, et la position angulaire correspondante du pôle de référence 22 entre les pôles fixes 18 et 20. Comme représenté sur la figure 2A, la longueur de la trajectoire conductrice est relativement courte dans cette position particulière, correspondant à un angle d'arbre auquel la résistance sur les électrodes fixes 26 et 28 est au maximum ou presque au maximum. La figure 2B est une vue en coupe de la configuration de pôle de la figure 2A, avec le pôle de référence 22 dans une position en variante. Dans cette position, le via de conduction 24 forme une trajectoire conductrice relativement longue (à haute résistance) entre les électrodes fixes 26 et 28. Comme représenté sur la figure 2B, l'arbre 12 tourne pour repositionner le pôle de référence 22 et le via de conduction 24, augmentant la longueur de la trajectoire conductrice entre les pôles fixes 18 et 20. Ceci correspond à un angle d'arbre auquel la résistance sur les électrodes fixes 26 et 28 est à un maximum ou presque à un maximum. En fonction de la configuration, les positions de longueur de trajectoire courte (à faible résistance) et de longueur de trajectoire longue (à haute résistance) des figures 2A et 2B peuvent correspondre à des positions de débit minimum ou maximum, par exemple des positions ouverte et fermée pour une soupape à 90°. En variante, les valeurs de résistance (longueurs de trajectoire) minimum et maximum peuvent correspondre à différentes conditions de débit ou de soupape, en fonction d'une rotation ou « le gondolage » de la tige de soupape, ou dans une soupape à 180° ou 360° avec une plage de mouvement angulaire supérieure. La figure 3A est une vue axiale du pôle de référence 22. Le pôle de référence 22 comprend un via de conduction 24 et une matrice isolante 46. Dans ce mode de réalisation, le pôle de référence 22 a une forme toroïdale ou sensiblement en forme de disque. Les éléments de contact 42 du via de conduction 24 forment des éléments de contact arqués sur les côtés opposés du pôle de référence 22. L'élément de pont 44 forme une connexion électrique entre les éléments de contact 42, s'étendant perpendiculairement à travers la matrice isolante 46. La clavette d'arbre 38 couple le pôle de référence 22 à l'arbre 12 (voir la figure 1). Le via de conduction 24 est formé avec un matériau conducteur résistant aux températures élevées avec une résistivité relativement élevée par unité volumique, par exemple le graphite qui est un allotrope de carbone avec des propriétés de semi-métal, comme décrit ci-dessus. La matrice isolante 46 est formée à partir de céramique ou d'un autre isolant électrique avec une stabilité structurelle résistante aux températures élevées. Dans un mode de réalisation, le via de conduction 24 est formé à partir de graphite et enrobé dans une pâte de céramique qui peut être usinée à l'état « cru » pour former le pôle de référence 22 dans la forme de disque ou toroïdale souhaitée, ensuite cuit pour faire durcir la matrice isolante 46 et bloquer l'insert de graphite de carbone en place. La clavette d'arbre 38 peut être enrobée avec un via de conduction 24 et cuite conjointement avec la matrice en céramique, ou insérée pendant l'assemblage ultérieur. La pâte de céramique est relativement souple à l'état cru, permettant le formage avec un outillage d'acier normal. En fonction des propriétés de surface souhaitées, un usinage supplémentaire peut être nécessaire après cuisson, par exemple en utilisant des outils de découpe à pointe diamant et de moulage pour maintenir les tolérances de surface dans une plage de 0,1 micron (environ 4 millionièmes de pouce). La résistivité relativement élevée du via de conduction 24 fournit une sensibilité à la position de l'arbre supérieure à ce qui serait possible avec un matériau métallique (faible résistivité), parce que la résistance d'un semi-métal augmente plus rapidement avec la longueur de la trajectoire. En particulier, la résistivité électrique ER (ou p) est déterminée à partir de la surface transversale A, la résistance R et la longueur L : AR P _ L. [1] La longueur conductrice L de l'élément de contact 42 dépend de la position de la région de contact 48 avec l'électrode (fixe) adjacente, qui dépend à son tour de la position de l'arbre. Pour les applications de soupape papillon rotative et de soupape à bille, la plage de rotation typique entre les positions ouverte et fermée est d'environ 90°, par exemple de 88° à 92°, ou de 86° à 94°. Dans ces modes de réalisation, l'élément de contact arqué 42 s'étend sur une plage angulaire ci correspondante comprise entre 90° et 180°, par exemple d'environ 110° ou entre 120° et 150°. En inversant l'équation 1, la contribution de la longueur conductrice L sur la résistance R est : R=P [2] ~. Dans un mode de réalisation particulier, la surface transversale A est d'environ 0,1 x 0,1 pouce2 (6,5 mm2), et le rayon d'arc nominal (ou moyen) rnom est d'environ 0,375 pouce (9,5 mm), comme représenté sur la figure 3A. Dans ce mode de réalisation, une longueur d'arc de 110 correspond à une longueur nominale d'environ 0,72 pouce (18,3 mm) et une rotation à 90° correspond à un changement de longueur de trajectoire L d'environ 0,59 pouce (15,0 mm). Le graphite a une résistivité nominale p de 0,0005413 ohm-pouce (1375 µS2-cm). Pour deux éléments de connexion arqués 42, ceci correspond à une résistance totale R d'environ 0,078 ohm sur toute la plage de mouvement avec ci = 110°(figure 3A) et un changement de résistance R d'environ 0,064 ohm pour une rotation de 90°. La sensibilité est sensiblement linéaire sur ces plages ; c'est-à-dire que le changement de résistance varie de manière linéaire avec le changement de la position de l'arbre. Cependant, ces valeurs particulières sont purement représentatives, lorsque la résistivité du graphite (et d'autres allotropes semi-métalliques ou métalloïdes) peut varier jusqu'à un facteur de dix ou plus, en fonction du procédé de fabrication, du plan d'orientation, des défauts de treillis. En particulier, la résistivité du graphite est inférieure pour des échantillons purs, et augmente avec les impuretés et les défauts. Ceci permet de sélectionner la résistivité du via conducteur 24 en fonction de l'application, par exemple dans une plage d'environ 0,0002 ohm-pouce à environ 0,0006 ohm-pouce (environ 500 à 1500 µe-cm) pour des échantillons de graphite « pur H distribués dans le commerce (à la fois naturels et fabriqués) ou d'environ 0,0004 ohm-pouce à environ 0,004 ohm-pouce (environ 1 à 10 ma-cm) ou supérieure pour des échantillons avec plus d'impuretés et de défauts. De plus, la longueur et les surfaces transversales des éléments de contact arqués 42 varient également en fonction de la taille de l'arbre et d'autres considérations, et la plage angulaire de mouvement peut être inférieure à 90°, ou supérieure à 90°. Typiquement, par conséquent, le changement de résistivité avec la position d'arbre varie sur une plage de l'ordre de quelques millièmes de ohm jusqu'à un ohm ou plus. La figure 3B est une vue axiale des premier et deuxième pôles fixes 18 et 20. Dans ce mode de réalisation, les parties de matrice isolante 46 ont une forme sensiblement circulaire ou en forme de disque (toroïdale), correspondant à la forme du pôle de référence 22 sur la figure 3A. Les électrodes fixes 26 et 28 forment des éléments de contact arqués sur les surfaces des pôles fixes 18 et 20, avec une taille angulaire similaire à celle des éléments de connexion 42 sur le via de conduction 24. Les pôles fixes 18 et 20 sont également formés avec un procédé similaire à celui du pôle de référence 22, par exemple en enrobant les électrodes fixes 26 et 28 dans une matrice en céramique et en les usinant afin de former une matrice isolante 46 dans la forme souhaitée. Des broches anti-rotation (de blocage) 34 peuvent être enrobées et cuites conjointement avec le matériau de matrice en céramique ou insérées pendant un assemblage ultérieur. Dans un mode de réalisation particulier, les électrodes fixes 26 et 28 sont formées avec un matériau conducteur résistant aux températures élevées avec une résistivité relativement élevée, par exemple du graphite ou un autre matériau semi-métallique ou un allotrope semi-métallique, comme décrit ci-dessus pour le via de conduction 24 du pôle de référence 22. Dans ces modes de réalisation, les électrodes 26 et 28 peuvent également contribuer au changement de résistance des pôles fixes 18 et 20, comme décrit ci-dessus pour le conducteur du groupe VIA 24 en graphite ou semi-métallique. Cependant, étant donné que les pôles fixes 18 et 20 ne tournent pas, il est également possible que la géométrie des pôles des électrodes varie par rapport à celle du pôle de référence 22. De plus, les électrodes fixes 26 et 28 peuvent être formées avec un métal conducteur avec une résistivité relativement faible, de sorte que le changement de résistance par rapport à la position de l'arbre est sensiblement dû à la composition et à la géométrie du via de conduction 24. La figure 4 est une vue en coupe du capteur de position 10 pour l'arbre 12, dans un mode de réalisation d'arbre de translation. Dans ce mode de réalisation, l'arbre 12 effectue un mouvement de translation axialement le long de l'axe central CL, et est couplé au pôle de référence 22 via la clavette 38 de sorte que le pôle de référence 22 et le via de conduction 24 se déplacent conjointement avec l'arbre 12. Les pôles fixes 18 et 20 sont axialement alignés de chaque côté de l'arbre 12, de sorte que la longueur de trajectoire conductrice entre les électrodes 26 et 28 varie avec la position axiale de l'arbre. A d'autres égards, le fonctionnement du capteur de position 10 est similaire, avec le pôle de référence 22 sollicité contre les pôles fixes 18 et 20 afin de maintenir le contact électrique entre le via de conduction 24 et les électrodes fixes 26 et 28 respectivement. Les matériaux et la fabrication des composants de capteur individuels sont également similaires, de sorte que le capteur de position 10 fournit une performance de résistance aux températures élevées à la fois dans les modes de réalisation d'arbre de rotation et de translation axiale, avec une fiabilité similaire dans des conditions de fonctionnement difficiles et lorsqu'il est soumis à une contrainte vibratoire. La figure 5A est une vue en coupe du capteur de position 10, représentant le pôle fixe 18 avec une électrode segmentée 26. Dans ce mode de réalisation, l'électrode fixe 26 est divisée en une pluralité de segments ou sections individuel(le)s 26A, qui sont séparé(e)s par une matrice (en céramique) isolante 46 ou un autre matériau isolant tel que le mica. En variante, la deuxième électrode fixe 28 est segmentée ou la première électrode fixe 26 ainsi que la deuxième électrode fixe 28 sont segmentées. Les signaux individuels provenant de chaque segment d'électrode 26A peuvent également être réunis en un seul fil de détection 32, ou répartis sur plusieurs fils de détection différents 32. Les segments 26A de l'électrode fixe 26 ont des surfaces transversales différentes (parallèles à la surface de contact du pôle fixe 18) et une épaisseur ou hauteur différente (perpendiculaire à la surface de contact du pôle fixe 18). L'épaisseur et les surfaces transversales déterminent la résistance, comme représenté dans les équations 1 et 2 ci-dessus. Ceci fournit une technique en variante pour détecter la position de l'arbre, comme reflété par la position relative du pôle de référence 22 et le via de conduction 24 par rapport aux électrodes fixes 26 et 28. En particulier, les conceptions de l'électrode segmentée n'ont en général pas de réponse linéaire ; c'est-à-dire que la résistance sur les pôles fixes 18 et 20 peut varier de manière non linéaire avec les changements de la position de l'arbre. La figure 5B est une vue en coupe du capteur de position 10, représentant les pôles fixes 18 et 20 avec des électrodes en forme de cale 26 et 28. Dans ce mode de réalisation, l'épaisseur ou hauteur perpendiculaire d'une ou des deux électrodes fixes 26 et 28 varie de manière continue sur les surfaces des pôles fixes 18 et 20. Comme avec le mode de réalisation de l'électrode (segmentée) distincte de la figure 5A, la variation d'épaisseur des électrodes de la figure 5B peut être choisie pour fournir un capteur de position 10 avec une réponse non linéaire à la position de l'arbre. Ces modes de réalisation sont applicables à la fois aux arbres rotatifs et à translation axiale, afin de fournir une sensibilité accrue sur des plages particulières de mouvement. Dans ces modes de réalisation, par exemple, la sensibilité est augmentée pour de petites variations à partir des valeurs de résistance minimum ou maximum correspondant à des conditions de débit minimum ou maximum. Dans les autres modes de réalisation, la sensibilité est accrue pour une plage de débit intermédiaire. REVENDICATIONS1. Capteur de position (10) comprenant : un premier pôle fixe (18) comprenant une première électrode (26) ; un deuxième pôle fixe (20) comprenant une deuxième électrode (28) ; un pôle de référence (22) positionné entre les premier et deuxième pôles fixes (18, 20), le pôle de référence (22) comprenant un via en semi-métal (24), dans lequel le via en semi-métal (24) forme une trajectoire conductrice entre les première et deuxième électrodes (26, 28) ; et un arbre (12) couplé au pôle de référence (22), dans lequel l'arbre (12) positionne le pôle de référence (22) entre les premier et deuxième pôles fixes (18, 20), de sorte qu'une résistance de la trajectoire conductrice varie avec la position de l'arbre (12). 2. Capteur de position (10) selon la revendication 1, dans lequel le via en semi-métal (24) conduit le courant à des températures de fonctionnement allant jusqu'à 343 °C (ou 650 °F). 3. Capteur de position (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le via en semi-métal (24) comprend du graphite. 4. Capteur de position (10) selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel le pôle de référence (22) comprend une matrice en céramique et le via en semi-métal (24) est noyé dans la matrice en céramique. 5. Capteur de position (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier pôle fixe (18) comprend une matrice en céramique et la première électrode (26) comprend du graphite noyé dans la matrice en céramique. 6. Capteur de position (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième pôle fixe (20) comprend une matrice en céramique et la deuxième électrode (28) comprend du graphite noyé dans la matrice en céramique. 7. Capteur de position (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une épaisseur de la première électrode (26) varie le long d'une surface du premier pôle fixe (18), de sorte que la résistance de la trajectoire conductrice varie avec la position de l'arbre (12) et l'épaisseur de la première électrode (26). 8. Capteur de position (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième électrode (28) est divisée en une pluralité de sections (26A) ayant des surfaces transversales différentes et séparées par des matériaux isolants (46), de sorte que la résistance de la trajectoire conductrice varie avec la position de l'arbre (12) et les surfaces transversales différentes des sections (26A). 9. Capteur de position (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la résistance de la trajectoire conductrice varie de manière non linéaire avec la position de l'arbre (12). 10. Capteur de position (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la résistance de la trajectoire conductrice varie de manière linéaire avec la position de l'arbre (12). 11. Capteur de position (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le via en semi-métal (24) comprend une première partie (42) en contact avec la première électrode (26), une deuxième partie (42) en contact avec la deuxième électrode (28) et une troisième partie (44) raccordant les première et deuxième parties (42) afin de former la trajectoire conductrice entre la première électrode et la deuxième électrode (26, 28). 12. Capteur de position (10) selon la revendication 11, dans lequel la deuxième partie (42) est parallèle à la première partie (42) et dans lequel la troisième partie (44) est perpendiculaire aux première et deuxième parties (42) et forme une connexion électrique entre elles. 13. Capteur de position (10) selon la revendication 11 ou 12, dans lequel la première partie (42) forme un contact arqué sur un premier côté du pôle de référence (22), et la deuxième partie (42) forme un contact arqué avec un deuxième côté du pôle de référence (22). 14. Capteur de position (10) selon la revendication 13, dans lequel la troisième partie (44) forme un pont conducteur s'étendant sur le pôle de référence (22) entre les premier et second contacts arqués. 15. Capteur de position (10) selon la revendication 13 ou 14, comprenant en outre un élément de sollicitation (36) pour pousser les contacts arqués en contact électrique avec les première et deuxième électrodes (26, 28). 16. Capteur de position (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel l'arbre (12) tourne autour d'un axe (CL) pour positionner le pôle de référence (22) à un angle entre les premier et deuxième pôles fixes (18, 20), de sorte que la résistance de la trajectoire conductrice varie avec un angle de rotation de l'arbre (12). 17. Capteur de position (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel l'arbre (12) effectue un mouvement de translation le long d'un axe (CL) pour positionner le pôle de référence (22) entre les premier et deuxième pôles fixes (18, 20), de sorte que la résistance de la trajectoire conductrice varie avec l'emplacement axial de l'arbre (12). 18. Capteur de position (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une longueur de la trajectoire conductrice varie avec la position de l'arbre (12). 19. Procédé de détection de position, le procédé comprenant les étapes consistant à : positionner un pôle de référence (22) entre des premier et deuxième pôles fixes (18, 20) avec un arbre (12), le pôle de référence ayant un via en semi-métal (24) ; former une trajectoire conductrice le long du via en semi-métal (24) entre une première électrode (26) sur le premier pôle fixe (18) et une deuxième électrode (28) sur le deuxième pôle fixe (20) ; repositionner le pôle de référence (22) avec l'arbre (12), de sorte qu'une résistance de la trajectoire conductrice varie en fonction d'une 25 position de l'arbre (12) ; et mesurer la position de l'arbre (12) en fonction de la résistance. 20. Procédé selon la revendication 19, comprenant en outre l'étape consistant à réaliser le procédé à une température de fonctionnement du pôle de référence (22) allant jusqu'à 343 °C (ou 30 650 °F). 21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, dans lequel le pôle de référence (22) est formé à partir d'un matériau de matrice en céramique et le via en semi-métal (24) est noyé dans le matériau de matrice en céramique. 35 22. Procédé selon la revendication 21, dans lequel le via en semi-métal (24) est formé à partir de graphite. 23. Procédé selon la revendication 19, 20, 21 ou 22, dans lequel le via en semi-métal (24) comprend : des première et deuxième parties de contact (42), les parties de contact s'étendant le long des surfaces opposées du pôle de 5 référence (22) ; et une partie de pont (44) raccordant les parties de contact, la partie de pont (44) s'étendant perpendiculairement par rapport aux parties de contact (42), sur les surfaces opposées du pôle de référence (22).