CH644698A5

CH644698A5 - Procede pour la mesure de la vitesse instantanee d'un mobile et application de ce procede pour la mesure de la variation instantanee de la vitesse de ce mobile.

Info

Publication number: CH644698A5
Application number: CH570381A
Authority: CH
Inventors: Claude Reymond; Robert Chase; Andreas Weitsch
Original assignee: Sentec Sa
Priority date: 1981-09-04
Filing date: 1981-09-04
Publication date: 1984-08-15
Also published as: DE3232425A1; JPS5873873A; GB2105477A; GB2105477B; FR2512555B1; FR2512555A1

Description

La présente invention a pour objet un procédé pour la mesure de la vitesse instantanée d'un mobile au moyen d'un capteur électronique à transformateur différentiel. L'invention a également pour objet une application de ce procédé pour la mesure de la variation instantanée de la vitesse de ce mobile.

Les capteurs électroniques à transformateur différentiel sont connus en soi. L'un d'eux est représenté en vue à la fig. 1 et partiellement et schématiquement à la fig. 2. De tels capteurs comportent un boîtier cylindrique 1 à l'intérieur duquel coulisse un noyau ferromagnétique 2, en forme de barreau, solidaire d'une tige 3, faisant saillie hors du boîtier 1, et qui constitue l'organe de palpage du capteur. Le noyau ferromagnétique 2 se déplace à l'intérieur d'un enroulement primaire 4, lequel est situé en regard d'un circuit secondaire 5 formé de deux enroulements 5a et 5b montés en opposition, qui sont représentés, à la fig. 2, comme étant situés en regard de l'enroulement primaire 4 mais qui, dans la réalité, entourent ce dernier.

Les capteurs électroniques du type susmentionné servent à la mesure des dimensions ou des positions d'une pièce, à l'instar d'un comparateur mécanique. On les utilise en excitant l'enroulement primaire 4 du transformateur différentiel à l'aide d'une onde sinusoïdale, les variations de position du noyau magnétique 2 à l'intérieur de l'enroulement primaire 4 amenant une rupture d'équilibre du circuit secondaire 5.

L'électronique usuelle dé l'appareil - non représentée au dessin du fait quelle est connue en soi - est agencée de façon à démoduler le signal sinusoïdal apparaissant aux bornes de sortie du circuit secondaire 5 et à le transformer en un courant ou tension continu dont la valeur est représentative de la position de la tige de palpage 3 et, par conséquent, de la position ou de la dimension de l'élément ou pièce avec lequel ladite tige de palpage 3 est en contact.

L'un des buts de la présente invention est de permettre d'utiliser un tel appareil, moyennant une simple modification de la manière dont on l'excite pour la connaissance de la vitesse instantanée d'un mobile. Un autre but de l'invention est de permettre d'utiliser un tel appareil, moyennant une modification de la manière dont on traite les informations relatives à la vitesse, pour la connaissance de la variation instantanée de cette dernière.

Ces buts sont atteints grâce aux moyens définis dans les revendications 1 et 2.

Le dessin illustre, mises à part les figs. 1 et 2 qui représentent le palpeur connu, le procédé objet de l'invention.

La fig. 3 est un graphique du courant d'excitation du capteur et de la première dérivée du train d'impulsion apparais-5 sant à la sortie du circuit secondaire de son transformateur différentiel, et

La fig. 4 illustre schématiquement l'électronique du capteur permettant la mesure des variations instantanées de la vitesse du mobile.

io En vue de la mesure de la vitesse instantanée et/ou de la variation instantanée de vitesse d'un mobile, on solidarise la tige 3 du capteur avec ledit mobile de façon que ladite tige suive les déplacements de celui-ci.

On applique à l'enroulement primaire 4 du capteur non 15 plus une onde sinusoïdale, comme dans l'utilisation usuelle du capteur, mais une onde triangulaire, illustrée par la courbe a de la partie A de la fig. 3. La première dérivée de l'onde d'excitation apparaît aux bornes du circuit secondaire 5. Lorsque la tige 3 est immobile, cette dérivée a l'aspect de la 20 courbe b de la partie B de la fig. 3, c'est-à-dire apparaît sous forme d'impulsions rectangulaires toutes de même amplitude. Les déplacements du mobile et, par conséquent, de la tige 3 et du noyau ferromagnétique 2 du capteur, produisent des variations à la sortie du circuit secondaire 5 qui se traduisent par 25 des variations d'amplitude sur certaines alternances de la courbe b, indiquées en b' et _b" à la fig. 3.

On effectue alors des prélèvements successifs d'informations, en phase avec les courbes a et b, à une période de 100 microsecondes par exemple, sur une des phases de la courbe b, 30 relatifs à l'amplitude de chacune des alternances dans cette phase. Dans l'exemple représenté, ces prélèvements, indiqués par les références bb b,'et b/', se font sur la phase négative des impulsions, mais ils pourraient tout aussi bien être effectués sur la phase positive, voire sur les deux phases. Il convient 35 seulement de veiller à ce que la période séparant deux prélèvements d'informations soit parfaitement constante.

Les amplitudes mesurées sont représentatives de la position du mobile à l'instant de chaque prélèvement, donc de sa position instantanée.

40 La différence des amplitudes entre deux mesures consécutives, indiquée par a dans le cas de bj'-bj et par ß dans le cas de b]"-b /, est évidemment fonction du déplacement du mobile pendant le temps qui s'est écoulé entre ces deux mesures. Si le temps qui s'écoule entre les différentes mesures est constant, « cette différence est directement représentative de la vitesse instantanée du mobile, c'est-à-dire de sa vitesse pendant le laps de temps séparant deux mesures.

Il suffit de prévoir l'électronique de l'appareil telle qu'elle soit apte à effectuer les différences de ces différences, à l'aide so de mémoires, comme le montre la fig. 4, pour que les informations ainsi traitées ne soient plus l'image de la vitesse instantanée du mobile, mais de la variation instantanée de cette vitesse, c'est-à-dire l'accélération ou la décélération du mobile.

Il est à remarquer qu'avec l'excitation au moyen d'une 55 onde triangulaire et avec des prélèvements d'informations synchrones, le résultat des mesures est beaucoup moins sensible aux erreures de déphasage que cela ne serait le cas avec une excitation au moyen d'une onde sinusoïdale.

Le présent procédé présentera des applications nombreu-60 ses et diverses, aux robots, aux machines-outils ou aux machines de chantier, par exemple, applications dans lesquelles les informations de sortie de l'appareil pourront être utilisées directement, par un asservissement, pour servir à la commande du mouvement du mobile, ce qui permettra de régler la vitesse 65 de déplacement de celui-ci selon tout programme désiré, en particulier en fonction de la position instantanée qu'il occupe.

Parmi les particularités d'applications du présent procédé, il est intéressant de relever que celui-ci permet d'arrêter la

marche d'un mobile asymptotiquement, ce qui permettra de le faire tendre vers une position déterminée qu'il atteindra à vitesse nulle, contrairement aux modes de commande dans

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lesquels cest l'arrivée du mobile dans une position donnée qui déclenche le processus d'arrêt de sa marche, avec toutes les imprécisions qui en découlent.

C

1 feuille dessins

Claims

644 698 2 REVENDICATIONS

1. Procédé pour la mesure de la vitesse instantanée d'un mobile au moyen d'un capteux électronique à transformateur différentiel, caractérisé par le fait qu'on solidarise l'organe de palpage du capteur et le mobile, excite le capteur à l'aide d'une onde de courant triangulaire, de façon que la première dérivée de cette onde, qui apparaît à la sortie du circuit secondaire du capteur, se présente sous forme d'une ondre rectangulaire, puis prélève périodiquement une information relative à l'amplitude de ladite onde rectangulaire, les valeurs mesurées étant représentatives de la position instantanée du mobile, de telle sorte que la différence des valeurs mesurées apparaissant entre deux mesures indique la variation de position du mobile qui s'est produite dans le temps séparant lesdites deux mesures et soit, par conséquent, représentative de la vitesse instantanée du mobile.

2. Application du procédé suivant la revendication 1 à la mesure de la variation instantanée de la vitesse d'un mobile, caractérisée par le fait qu'on calcule électroniquement les différences entre les vitesses, correspondant à des positions différentes du mobile, ces différences étant représentatives de la variation instantanée de vitesse du mobile.