Brevet FR3066827A1 — publié le 20181130

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle du fonctionnement d'une thermistance. Classiquement, les thermistances sont utilisées comme capteurs pour la mesure d'une température. Par exemple, une thermistance est associée à une résistance pour former un pont diviseur de tension et la valeur de la tension au point milieu du pont diviseur de tension est dépendante des variations de la valeur de la résistance de la thermistance. La valeur de la résistance est déterminée pour obtenir une mesure de la température dans une plage de valeur adaptée au besoin. Lorsque la thermistance devient non opérationnelle, la température ne peut être mesurée ce qui peut induire de multiples problèmes dans les systèmes utilisant de tels composants. La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé et un dispositif de contrôle du fonctionnement d'une 15 thermistance. A cette fin, selon un premier aspect, l'invention propose un procédé de contrôle du fonctionnement d'une thermistance, la thermistance étant utilisée pour mesurer une température, la thermistance étant comprise dans un pont diviseur de tension comprenant en outre au moins une première résistance, les variations de la résistance 20 de la thermistance lors de mesures de température provoquant des variations d'une mesure de tension dans une première plage de valeurs, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes de : - modification de la valeur de la première résistance pour obtenir des variations d'une mesure de tension dans une seconde plage de valeurs différente de la première 25 plage de valeurs, - mesure de la tension, - détermination que la thermistance ne fonctionne pas si la tension mesurée est en dehors de la seconde plage de tensions. L'invention concerne aussi un dispositif de contrôle du fonctionnement d'une 30 thermistance, la thermistance étant utilisée pour mesurer une température, la thermistance étant comprise dans un pont diviseur de tension comprenant en outre au 3066827 2 moins une première résistance, les variations de la résistance de la thermistance lors de mesures de température provoquant des variations d'une mesure de tension dans une première plage de valeurs, caractérisé en ce que le dispositif comporte : - des moyens de modification de la valeur de la première résistance pour obtenir 5 des variations d'une mesure de tension dans une seconde plage de valeurs différente de la première plage de valeurs, - des moyens de mesure de la tension, - des moyens de détermination que la thermistance ne fonctionne pas si la tension mesurée est en dehors de la seconde plage de tensions. 10 Ainsi, la présente invention permet à la fois de réaliser des mesures de température dans une plage de valeurs adaptée à l'application et de contrôler le fonctionnement de la thermistance même si la plage de valeur n'est pas adaptée au contrôle de la thermistance. Selon un mode particulier de l'invention, la modification de la valeur de la première résistance est une augmentation de la valeur de la résistance. Ainsi, la plage de variation de tension est centrée sur une plage d'utilisation de - 40 °C à 120 °C laissant une marge de mesure suffisante en dehors de ces limites pour détecter une détérioration de la thermistance. Selon un mode particulier de l'invention, le pont diviseur de tension comporte en outre une seconde résistance et la seconde résistance est mise en parallèle avec la première résistance lors de mesures de température. Ainsi, la plage de variation de tension est centrée sur une plage d'utilisation de 25°C à 120 °C permettant une meilleure résolution à haute température. Selon un mode particulier de l'invention, la thermistance est une thermistance à coefficient de température négatif, une première terminaison de la première résistance est reliée à une source d'alimentation continue, une première terminaison de la seconde résistance est reliée à une sortie d'un circuit logique, les secondes terminaisons des première et seconde résistances sont reliées à une première terminaison de la thermistance et une seconde terminaison de la thermistance est reliée à la masse de la source d'alimentation continue. Ainsi, le contrôle de la plage de variation est géré par le circuit de logique de façon simple, rapide et avec un coût de fabrication réduit. Selon un mode particulier de l'invention, lors de mesures de température, la sortie du circuit logique est à un état logique haut et présente une basse impédance 3066827 3 lors de mesures de température et à un état haute impédance lors de la modification de la valeur de la première résistance pour obtenir des variations de la mesure de tension dans la seconde plage de valeurs différente de la première plage de valeurs. Ainsi, la fonction de vérification peut être réalisée à tout moment par un circuit 5 de logique adapté. Selon un mode particulier de l'invention, la thermistance est comprise dans un module de commande d'un moteur. Ainsi, la variation de température du module de commande est mesurée de façon plus précise et plus rapide que si cette thermistance était externe au module de 10 commande. L'invention concerne aussi les programmes d'ordinateur stockés sur un support d'informations, lesdits programmes comportant des instructions permettant de mettre en oeuvre les procédés précédemment décrits, lorsqu'ils sont chargés et exécutés par un système informatique. 15 Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 représente un exemple d'utilisation du dispositif de contrôle d'une 20 thermistance selon la présente invention ; la Fig. 2 représente un exemple d'un pont diviseur de tension selon la présente invention ; la Fig. 3 représente un exemple d'architecture d'un dispositif de contrôle selon la présente invention ; 25 la Fig. 4 représente un exemple de variation de la résistance de la thermistance en fonction de la température ; la Fig. 5 représente les première et seconde plages de valeurs de tensions mesurées selon la présente invention ; la Fig. 6 représente un algorithme de contrôle d'une thermistance selon la 30 présente invention. La Fig. 1 représente un exemple d'utilisation du dispositif de contrôle d'une thermistance selon la présente invention. 3066827 4 Le dispositif de contrôle d'une thermistance 10 est utilisé dans un exemple de contrôle de la température d'un circuit de commande 12 d'un moteur 16. Bien entendu, la présente invention peut être utilisée dans de multiples applications dans lesquelles une thermistance est utilisée comme capteur de 5 température. Le système de commande d'un moteur comporte le dispositif de contrôle d'une thermistance 10, un circuit de commande 12, un pont diviseur de tension 14 et un moteur 16. Le dispositif de contrôle d'une thermistance 10 est par exemple un 10 microcontrôleur qui génère des signaux à destination du circuit de commande 12 pour provoquer la rotation du moteur 16, mesurer la température du circuit de commande 12 avec une thermistance 18 comprise dans le circuit de commande 12 et contrôler le fonctionnement de la thermistance. Le circuit de commande 12 est par exemple un composant commercialisé par la 15 société STMicroelectronics© sous la référence STGIPN3H60T-H. Le moteur 16 est par exemple un moteur synchrone à courant continu sans balai. Le circuit de commande 12 amplifie les signaux reçus du microcontrôleur 10 pour fournir les signaux de commande au moteur 16. Le circuit de commande est par exemple constitué de transistors bipolaires à grille isolée (IGBT, de l'anglais Insulated 20 Gate Bipolar Transistor). La thermistance 18 est par exemple une thermistance à coefficient de température négatif. La thermistance 18 est reliée au dispositif de contrôle d'une thermistance 10 et au pont diviseur de tension 14 par une liaison 15 et le microcontrôleur 10 mesure la 25 tension au point milieu du pont diviseur 14 par la liaison 17. La Fig. 2 représente un exemple d'un pont diviseur de tension selon la présente invention. Le pont diviseur de tension 14 comporte la thermistance 18, une première résistance R1 et une seconde résistance R2. La résistance R1 est par exemple une 30 résistance de 1K Ohms et la résistance R2 est par exemple une résistance de 10K Ohms. La thermistance 18 est une thermistance à coefficient de température négatif et une impédance résistive R' est en parallèle avec celle-ci. Une première terminaison de la première résistance R1 est reliée à une source d'alimentation continue Vcc, une 3066827 5 première terminaison de la seconde résistance R2 est reliée à une sortie logique du dispositif de contrôle d'une thermistance 10, les secondes terminaisons des première et seconde résistances R1 et R2 sont reliées à une première terminaison de la thermistance 18 et une seconde terminaison de la thermistance 18 est reliée à la masse 5 de la source d'alimentation continue. La Fig. 3 représente un exemple d'architecture d'un dispositif de contrôle d'une thermistance 10 selon la présente invention. Le dispositif de contrôle d'une thermistance 10 comprend : - un processeur, micro-processeur, ou microcontrôleur 300 ; 10 - une mémoire volatile 303 ; - une mémoire non volatile 302 ; - une interface entrée sortie 305 ; - un bus de communication reliant le processeur 300 à la mémoire ROM 303, la mémoire RANI 303 et l'interface 305. 15 Le processeur 300 est capable d'exécuter des instructions chargées dans la mémoire volatile 303 à partir de la mémoire non volatile 302, d'une mémoire externe (non représentée), d'un support de stockage, tel qu'une carte SD ou autre, ou d'un réseau de communication. Lorsque le dispositif de contrôle d'une thermistance 10 est mis sous tension, le processeur 300 est capable de lire de la mémoire volatile 303 des 20 instructions et de les exécuter. Ces instructions forment un programme d'ordinateur qui cause la mise en oeuvre, par le processeur 300, de tout ou partie du procédé décrit en relation avec la Fig. 6. Tout ou partie du procédé décrit en relation avec la Fig. 6 peut être implémenté sous forme logicielle par exécution d'un ensemble d'instructions par une machine 25 programmable telle qu'un DSP (Digital Signal Processor en anglais ou Unité de Traitement de Signal Numérique en français) ou un microcontrôleur, ou être implémenté sous forme matérielle par une machine ou un composant dédié, tel qu'un FPGA (Field-Programmable Gate Array en anglais ou Matrice de Portes Programmable sur le Terrain en français) ou un ASIC (Application-Specific 30 Integrated Circuit en anglais ou Circuit Intégré Spécifique à une Application en français). L'interface entrée sortie 305 comporte au moins la sortie logique haute impédance et un convertisseur analogique numérique non représenté dans la Fig. 3. Le 3066827 6 convertisseur analogique numérique est par exemple un convertisseur analogique numérique 12 bits. La Fig. 4 représente un exemple de variation de la résistance de la thermistance en fonction de la température. 5 Sur l'axe des abscisses est représentée la température en degrés Celsius et l'axe des ordonnées représente la résistance exprimée en Kilo Ohms. A la température de -40°C, la thermistance 18 en parallèle avec l'impédance R' présente une impédance de l'ordre de 130 Kilo Ohms. A la température de 125°C, la thermistance 18 en parallèle avec l'impédance R' 10 présente une impédance de l'ordre de 2 Kilo Ohms. La Fig. 5 représente les première et seconde plages de valeurs de tensions mesurées selon la présente invention. Sur l'axe des abscisses est représentée la température en degrés Celsius et l'axe des ordonnées représente le nombre de quantum en sortie du convertisseur analogique 15 numérique. La courbe notée 50 représente l'évolution de la tension mesurée dans la première plage en fonction de la température. La première plage correspond au cas dans lequel les résistances R1 et R2 sont en parallèle. La tension mesurée est supérieure à la moitié de la tension d'alimentation 20 continue Vcc. La tension mesurée sur la liaison 15 est également utilisée par un module interne au circuit de commande 12. Ce module interrompt la fourniture de signaux de commande par le circuit de commande 12 quand la tension présente à son entrée est inférieure à 1,9Volts. La gamme de température comprise entre 60°C et 125°C est la zone privilégiée dans l'application telle que présentée dans la Fig. 1. 25 Comme le montre la courbe 50, la variation de la courbe entre -40°C et 0°C est faible et très proche du nombre maximum de quanta du convertisseur analogique numérique. Si la thermistance 18 est détériorée et présente un circuit ouvert, il n'est pas possible de différencier une détérioration de la thermistance 18 et une mesure à une température négative. 30 La courbe notée 55 représente l'évolution de la tension mesurée dans la seconde plage en fonction de la température. La seconde plage correspond au cas dans lequel seule la résistance R1 intervient dans le pont diviseur de tension. Comme le montre la courbe 55, la variation de la courbe entre -40°C et 0°C est différente du nombre maximum de quanta du convertisseur analogique numérique. Si 3066827 7 la thermistance 18 est détériorée et présente un circuit ouvert, il est alors possible de différencier une détérioration de la thermistance 18 et une mesure à une température négative. La Fig. 6 représente un algorithme de contrôle d'une thermistance selon la 5 présente invention. Plus précisément, le présent algorithme est décrit dans un exemple dans lequel il est exécuté par le processeur 300 du dispositif de contrôle d'une thermistance 10. A l'étape E600, le processeur 300 commande l'interface entrée sortie 305 pour mettre la sortie logique en haute impédance. 10 A l'étape E601, le processeur 300 entre dans une boucle d'attente d'une durée de l'ordre de quelques microsecondes afin que le signal sur la liaison 15 soit stabilisé. A l'étape E602, le processeur 300 commande l'interface entrée sortie 305 pour commander un échantillonnage et la conversion en numérique du signal sur la liaison 15. 15 A l'étape E603, le processeur 300 vérifie si le signal en sortie du convertisseur analogique numérique est inférieur à la seconde plage de valeurs. Plus précisément, le processeur 300 vérifie si le nombre de quanta est inférieur à une première valeur prédéterminée. Selon l'exemple de la Fig. 5, la première valeur prédéterminée est égale à 500. 20 Si le nombre de quanta est inférieur à la première valeur prédéterminée, le processeur 300 passe à l'étape E604. Dans la négative, le processeur 300 passe à l' étape E605. A l'étape E604, le processeur 300 détermine que la thermistance 18 est détériorée et fonctionne comme un court-circuit. 25 A l'étape E605, le processeur 300 vérifie si le signal en sortie du convertisseur analogique numérique est supérieur à la seconde plage de valeurs. Plus précisément, le processeur 300 vérifie si le nombre de quanta est supérieur à une seconde valeur prédéterminée. Selon l'exemple de la Fig. 5, la seconde valeur prédéterminée est égale à 3900. 30 Si le nombre de quanta est supérieur à la seconde valeur prédéterminée, le processeur 300 passe à l'étape E606. Dans la négative, le processeur 300 passe à l' étape E607. A l'étape E606, le processeur 300 détermine que la thermistance 18 est détériorée et fonctionne comme un circuit ouvert. 3066827 8 A l'étape E607, le processeur 300 détermine que la thermistance 18 fonctionne correctement. A l'étape E608, le processeur 300 commande l'interface entrée sortie 305 pour mettre la sortie logique à l'état haut et en haute impédance. 5 Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits ici, mais englobe, bien au contraire, toute variante à la portée de l'homme du métier. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle du fonctionnement d'une thermistance, la thermistance étant utilisée pour mesurer une température, la thermistance étant comprise dans un pont diviseur de tension comprenant en outre au moins une première résistance, les variations de la résistance de la thermistance lors de mesures de température provoquant des variations d'une mesure de tension dans une première plage de valeurs, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes de : - modification (E600) de la valeur de la première résistance pour obtenir des variations d'une mesure de tension dans une seconde plage de valeurs différente de la première plage de valeurs, - mesure (E602) de la tension, - détermination (E604, E606) que la thermistance ne fonctionne pas si la tension mesurée est en dehors de la seconde plage de tensions. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modification de la valeur de la première résistance est une augmentation de la valeur de la résistance. 3. Dispositif de contrôle du fonctionnement d'une thermistance, la thermistance étant utilisée pour mesurer une température, la thermistance étant comprise dans un pont diviseur de tension comprenant en outre au moins une première résistance, les variations de la résistance de la thermistance lors de mesures de température provoquant des variations d'une mesure de tension dans une première plage de valeurs, caractérisé en ce que le dispositif comporte : - des moyens de modification de la valeur de la première résistance pour obtenir des variations d'une mesure de tension dans une seconde plage de valeurs différente de la première plage de valeurs, - des moyens de mesure de la tension, - des moyens de détermination que la thermistance ne fonctionne pas si la tension mesurée est en dehors de la seconde plage de tensions. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pont diviseur de tension comporte en outre une seconde résistance et la seconde résistance est mise en parallèle avec la première résistance lors de mesures de température. 3066827 10 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la thermistance est une thermistance à coefficient de température négatif, une première terminaison de la première résistance est reliée à une source d'alimentation continue, une première 5 terminaison de la seconde résistance est reliée à une sortie d'un circuit logique, les secondes terminaisons des première et seconde résistances sont reliées à une première terminaison de la thermistance et une seconde terminaison de la thermistance est reliée à la masse de la source d'alimentation continue. 10 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lors de mesures de température, la sortie du circuit logique est à un état logique haut et présente une basse impédance lors de mesures de température et à un état haute impédance lors de la modification de la valeur de la première résistance pour obtenir des variations de la mesure de tension dans la seconde plage de valeurs différente de la première plage de 15 valeurs. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la thermistance est comprise dans un module de commande d'un moteur. 20 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moteur est un moteur synchrone à courant continu sans balai d'un dispositif d'occultation.