FR2477703A1 - Capteur de deplacement incrementiel - Google Patents

Abstract

CAPTEUR DE DEPLACEMENT INCREMENTIEL COMPRENANT UNE ECHELLE CODEE ET UN EQUIPEMENT DE LECTURE QUI, SUSCEPTIBLE DE COULISSER AU MOINS EN PARTIE PAR RAPPORT A L'ECHELLE, EXPLORE L'ECHELLE ET TRANSFORME LE SIGNAL D'EXPLORATION EN UN SIGNAL DE SORTIE ELECTRIQUE. L'ECHELLE CODEE EST UN SUPPORT 1 QUI PORTE UNE SERIE D'ELEMENTS MAGNETIQUES BISTABLES 2 REGULIEREMENT ESPACES ET PARALLELES LES UNS AUX AUTRES ET IL EST PREVU, EN TANT QU'EQUIPEMENT DE LECTURE, DES MOYENS 8, 4, 12, 13 POUR PRODUIRE UN CHAMP MAGNETIQUE CONTINU DONT LA COMPOSANTE D'INTENSITE PARALLELE AUX ELEMENTS MAGNETIQUES BISTABLES 2 PRESENTE DEUX PASSAGES PAR ZERO (CHANGEMENTS DE SIGNE) DE L'INTENSITE DE CHAMP, AINSI QU'AU MOINS UN ENROULEMENT DETECTEUR 3 COUPLE PAR VOIE MAGNETIQUE AUX ELEMENTS MAGNETIQUES BISTABLES 2. L'INVENTION EST APPLICABLE PAR EXEMPLE A LA MESURE DE DEPLACEMENTS DANS LE CAS DE COMMANDES NUMERIQUES.

Description

- 1 - La présente invention part de capteurs ou indicateurs de déplacement

incrémentiels comprenant une échelle codée ou un équipement de lecture qui, susceptible de coulisser au moins en partie par rapport à l'échelle, explore l'échelle et transforme le signal d'exploration en un signal de sor- tie électrique. Des capteurs de déplacement de ce genre

sont utilisés par exemple pour la mesure absolue des déplace-

ments dans le cas de commandes numériques.

On connaît par exemple des capteurs de déplacement

utilisant, en tant qu'échelle codée, une bobine de résis-

tance électrique enroulée régulièrement et sur laquelle un contact frotteur, servant de tête de lecture, est mû en direction longitudinale de la bobine. Ainsi,

une variation de déplacement est convertie en une va-

riation de résistance proportionnelle à cette variation de déplacement, l'incrément de déplacement minimal encore mesurable étant le pas de la bobine de résistance et la

variation de résistance minimale étant par conséquent dé-

terminée par la résistance d'une seule spire de la bobi-

ne de résistance.

Il est en outre connu d'utiliser, en tant qu'échel-

le codée, une échelle en verre présentant des zones alter-

nant périodiquement et qui respectivement réfléchissent et

ne réfléchissent pas la lumière ou, suivant une autre for-

me de réalisation, laissent ou ne laissent pas passer la lumière. Des cellules photoélectriques, qui reçoivent la lumière réfléchie ou transmise par lesdites zones et la transforment en un signal électrique, servent de têtes de lecture.

Un avantage des capteurs de déplacement optoélec-

triques réside en ce qu'ils fonctionnent sans contact. Ils

sont cependant sensibles à des influences du milieu exté-

rieur comme par exemple des souillures, des vibrations et des températures élevées et nécessitent une graduation

très fine de l'échelle codée s'il s'agit de pouvoir résou-

dre des pas de déplacement extrêmement petits.

La présente invention a pour but de créer un

capteur de déplacement incrémentiel qui, tout en fonction-

nant sans contact, soit insensible aux influences du milieu extérieur et présente un haut pouvoir de résolution pour

une évaluation simple du signal de mesure.

Ce but est atteint suivant l'invention, pour un capteur de déplacement incrémentiel du genre décrit en premier lieu ci-dessus, caractérisé en ce que l'échelle codée est un support qui porte une série d'éléments magnétiques bistables régulièrement espacés et parallèles les uns aux autres et en ce qu'il est prévu, en tant qu'équipement de lecture, des moyens pour produire un champ magnétique continu dont la

composante d'intensité de champ parallèle aux éléments magné-

tiques bistables présente deux passages par zéro (changements

de signe) de l'intensité de champ, ainsi qu'au moins un enrou-

lement électrique (enroulement détecteur) couplé par voie

magnétique aux éléments magnétiques bistables.

Suivant une forme de réalisation, l'échelle comporte une série de paires de pôles magnétiques dont les polarités

alternent et à côté desquelles ou éventuellement entre les-

quelles un élément magnétique bistable est monté de façon à pouvoir se déplacer en direction longitudinale de l'échelle,

cet élément magnétique bistable étant couplé par voie magné-

tique à un enroulement électrique (détecteur).

Suivant une autre forme de réalisation, l'échelle comporte une série de paires de pôles magnétiques dirigéesdans

le même sens les unes par rapport aux autres et entre les-

quelles un élément magnétique bistable est monté de façon à pouvoir se déplacer en direction longitudinale de l'échelle,

en étant couplé par voie magnétique à un enroulement élec-

trique, et à l'élément magnétique bistable est associé de manière fixe (c'est-à-dire de façon immobile par rapport à l'élément magnétique bistable) un aimant dont le champ est

opposé au champ créé entre ces paires de pôles de l'échelle.

En tant qu'éléments magnétiques bistables, égale-

ment appelés noyaux de commutation magnétiques bistables, -3- il convient d'utiliser notamment des fils du type dit

Wiegand dont la constitution et la fabrication sont décri-

tes dans la Demande de Brevet allemand publiée no 2 143 326.

Des fils Wiegand sont, quant'à leur composition, des fils ferromagnétiques homogènes (par exemple en un alliage de fer et de nickel, de préférence 48 % de fer et 52 % de nickel, ou en un alliage de fer et de cobalt, ou en un alliage de fer avec du cobalt et du nickel, ou encore en

un alliage de cobalt avec du fer et du vanadium, de pré-

férence 52 % de cobalt, 38 % de fer et 10 % de vanadium),

qui par suite d'un traitement mécanique et thermique spé-

cial possèdent un noyau magnétique doux et une enveloppe magnétique dure, c'est-à-dire que l'enveloppe présente une force coercitive supérieure à celle du noyau. Des fils Wiegand présentent typiquement une longueur de 5 à mm, de préférence de 20 à 30 mm. Si un fil Wiegand, dans lequel le sens d'aimantation du noyau magnétique doux

correspond au sens d'aimantation de l'enveloppe magnéti-

que dure, est placé dans un champ magnétique extérieur dont la direction correspond à la direction de l'axe du fil mais dont le sens est opposé au sens d'aimantation du fil Wiegand, alors le sens d'aimantation du noyau doux du fil Wiegand se trouve inversé en cas de dépassement d'une intensité de champ d'environ 16 A/cm. Cette inversion est également appelée remise à l'état initial. En cas

d'une nouvelle inversion du sens du champ magnétique ex-

térieur le sens d'aimantation du noyau s'inverse à nou-

veau dès que l'intensité du champ magnétique extérieur excède une valeur critique, de sorte que le noyau et

l'enveloppe se trouvent de nouveau aimantés parallèle-

ment. Cette inversion du sens d'aimantation s'effectue très rapidement et s'accompagne d'une forte variation correspondante du flux magnétique par unité de temps (effet Wiegand). Cette variation du flux magnétique peut

induire dans une bobine d'induction une impulsion de ten-

sion (impulsion Wiegand) courte et très forte (pouvant en fonction du nombre de spires et de la résistance de

charge de la bobine d'induction atteindre jusqu'à envi-

-4-

ron 12 volts).

Lors de la remise du noyau à son état initial une

impulsion est également produite dans une bobine d'induc-

tion mais cette impulsion présente, par rapport au cas du passage du sens d'aimantation antiparallèle à celui parallèle, une amplitude sensiblement plus faible et de

signe contraire.

Si l'on choisit comme champ magnétique extérieur

un champ alternatif, capable d'inverser d'abord l'aiman-

tation du noyau et ensuite celle de l'enveloppe et de les amener chacun à l'état de saturation magnétique, alors

il se produit, par suite du changement du sens d'aiman-

tation du noyau magnétique doux, des impulsions Wiegand présentant alternativement une polarité positive et une

polarité négative et on peut alors parler d'une excita-

tion symétrique du fil Wiegand. Pour cela il faut des intensités de champ d'environ - (80 à 120 A/cm) à + (80 à 120 A/cm). L'inversion de l'aimantation de l'enveloppe se produit également brusquement et conduit aussi à une

impulsion dans la bobine d'induction, mais cette impul-

sion est beaucoup plus faible que celle induite lors de

l'inversion de l'aimantation du noyau et n'est pas exploi-

tée dans la plupart des cas.

Si l'on choisit, par contre, comme champ magnéti-

que extérieur un champ capable d'inverser seulement le sens d'aimantation du noyau doux et non pas celui de l'enveloppe dure, alors les fortes impulsions Wiegand ne se produisent qu'avec une même polarité et on peut alors parler d'une excitation asymétrique du fil Wiegand. Pour cela il faut dans un sens une intensité de champ d'au

moins 16 A/cm (pour ramener le fil Wiegand à l'état ini-

tial) et dans le sens inverse une intensité de champ

d'environ 80 à 120 A/cm.

Il est caractéristique de l'effet Wiegand que les impulsions produites par cet effet sont, quant à leurs

amplitude et largeur, dans une large mesure indépendan-

tes de la vitesse de variation du champ magnétique exté-

rieur et présentent un rapport signal/bruit élevé.

- 5 - Dans le cadre de l'invention peuvent également etre utilisés des éléments magnétiques bistables conçus différemment, à condition que ceuxci comportent deux régions couplées magnétiquement entre elles et présentant l'une par rapport à l'autre une dureté magnétique (force coercitive) différente et puissent, de manière analogue à des fils Wiegand, servir à la génération d'impulsions par inversion rapide, induite, de l'aimantation de la région magnétique douce. Ainsi il est décrit par exemple

dans le Brevet allemand no 2 514 131 un noyau de commu-

tation magnétique bistable présenté sous la forme d'un fil qui est constitué d'un noyau magnétique dur (par exemple en nickel-cobalt), d'une couche intermédiaire

conductrice de l'électricité (par exemple en cuivre) dé-

posée sur le noyau et d'une couche magnétique douce (par

exemple en nickel-fer) déposée sur la couche intermédi-

aire. Une autre variante comporte en outre un noyau for-

mé d'un conducteur intérieur dépourvu de perméance (par

exemple en béryllium-cuivre) sur lequel est alors dépo-

sée la couche magnétique dure sur laquelle est ensuite déposée la couche intermédiaire qui est enfin recouverte de la couche magnétique douce. Ce noyau de commutation

magnétique bistable connu génère toutefois des impul-

sions de commutation plus faibles que celles générées

par un fil Wiegand.

Dans toutes les variantes indiquées on peut, sur

le plan du principe de fonctionnement, prévoir indiffé-

remment que l'échelle se déplace et l'équipement de lec-

ture soit fixe ou que l'équipement de lecture se déplace et l'échelle soit fixe. Par conséquent, chaque fois qu'il sera question par la suite de déplacements de l'échelle, d'un élément magnétique bistable, de l'équipement de lecture ou de parties de celui-ci, il faudra entendre par

là toujours un déplacement relatif et non pas une limi-

tation à un seul des différents modes de déplacement.

La première variante de l'invention utilise une série d'éléments magnétiques bistables qui, noyés à des intervalles réguliers dans un support, en étant par -6-

exemple coulés dans une plaque étroite de résine synthé-

tique, sont amenés à passer par un champ magnétique qui, dans sa zone d'interaction avec l'équipement de lecture, présente deux passages par zéro. Un élément magnétique bistable qui se rapproche de ce champ magnétique se trou- ve d'abord, si ce n'est pas déjà le cas, aimanté de telle façon, dans la partie du champ magnétique située devant le premier passage par zéro, que les sens d'aimantation

des régions magnétiques dure et douce de l'élément magné-

tique bistable soient opposés l'un à l'autre. Dans la zone médiane du champ magnétique, c'est-à-dire entre ses

deux passages par zéro, le sens d'aimantation de l'élé-

ment magnétique bistable est inversé tout au moins dans

la région magnétique douce (cas de l'excitation asymé-

trique) et éventuellement aussi dans la région magnéti-

que dure (cas de l'excitation symétrique); l'inversion subite du sens d'aimantation de la région magnétique douce de l'élément magnétique bistable produit, dans l'enroulement couplé à l'élément magnétique bistable,

une impulsion de tension caractéristique qui est utili-

sée en tant que signal de mesure de déplacement. Lorsque

l'élément magnétique bistable a franchi le second passa-

ge par zéro du champ magnétique continu, l'inversion du sens d'aimantation se trouve à nouveau annulée de sorte

que l'élément magnétique bistable, en entrant une nou-

velle fois dans la zone médiane du champ magnétique,

peut à nouveau déclencher une impulsion caractéristique.

Les deux champs magnétiques extérieurs, qui sont opposés au champ magnétique médian, servent en cas d'excitation

asymétrique de l'élément magnétique bistable exclusive-

ment à ramener l'élément magnétique bistable à l'état d'aimantation antiparallèle de ses régions magnétiques dure et douce, ce qui ne nécessite qu'une intensité de champ relativement réduite (environ -16 A/cm dans le

cas de fils Wiegand). Les impulsions relativement fai-

bles produites lors de la remise à cet état d'aimanta-

tion antiparallèle peuvent être supprimées par un cir-

cuit discriminateur à la sortie de l'enroulement élec-

trique détecteur.

-7- En cas d'excitation symétrique il est produit, à

chaque franchissement du passage par zéro du champ magné-

tique, dans l'enroulement détecteur une forte impulsion

caractéristique qui, en cas de passage de la zone média-

ne à la zone extérieure du champ, présente cependant une polarité inverse de celle de l'impulsion produite en cas de franchissement du passage par zéro à partir des zones de champ extérieures en direction de la zone de champ médiane. Ces dernières impulsions sont les seules à être traitées en tant qu'impulsions de mesure de déplacement, les autres impulsions de polarité contraire pouvant être

supprimées par un circuit logique.

Les champs doivent évidemment être suffisamment intenses pour que l'inversion nécessaire de l'aimantation puisse avoir lieu, c'est-à-dire que par exemple pour des fils Wiegand, en cas d'excitation asymétrique, les zones

extérieures du champ magné-tique peuvent être relative-

ment faibles (environ -16 A/cm, comme déjà indiqué), alors que la zone médiane doit produire, au niveau du

maximum de l'intensité de champ, environ 80 à 120 A/cm.

En cas d'excitation symétrique, des intensités de champ

d'environ 80 à 120 A/cm doivent être atteintes dans cha-

cune des trois zones partielles.

Le champ magnétique présentant les deux passages par zéro se succédant en direction longitudinale de l'échelle peut être formé par exemple par trois paires de pôles, montées en série, dont les polarités alternent et entre lesquelles l'échelle est amenée à passer. On peut cependant également supprimer les deux paires de

pôles extérieures et, en remplacement de celles-ci, as-

socier à chaque élément magnétique bistable individuel-

lement un aimant qui ne change pas de position par rap-

port à l'élément magnétique bistable et est donc intro-

duit, conjointement avec ce dernier, dans le champ entre la paire de pâles restante déplaçable par rapport à l'échelle; le champ magnétique de cet aimant couplé de manière fixe à-l'élément magnétique bistable doit alors être opposé à l'autre champ magnétique, dans lequel ce dernier est introduit. Le champ magnétique couplé de - 8 - manière fixe à l'élément magnétique bistable peut être

obtenu le plus simplement au moyen d'un enroulement par-

couru par un courant et disposé tout près de l'élément magnétique bistable ou, mieux encore, directement sur celui-ci. Lorsqu'un élément magnétique bistable se rap- proche de l'aimant ne se déplaçant pas avec l'échelle,

il y a superposition des deux champs magnétiques qui doi-

vent avoir des valeurs telles que le champ magnétique couplé de manière fixe à l'élément magnétique bistable soit suffisant pour pouvoir, à l'extérieur de l'autre champ magnétique, ramener l'élément magnétique bistable à son état initial en cas d'excitation asymétrique ou inverser l'aimantation de la région magnétique dure de

l'élément magnétique bistable en cas d'excitation symé-

trique, et le champ magnétique ne se déplaçant pas avec

l'échelle doit être suffisamment supérieur au champ ma-

gnétique couplé de manière fixe à l'élément magnétique bistable pour être en mesure, malgré l'affaiblissement

produit par la superposition des champs, d'inverser l'ai-

mantation de l'élément magnétique bistable asymétrique-

ment ou éventuellement symétriquement. Le champ magnéti-

que résultant obtenu par superposition du champ magnéti-

que couplé de manière fixe à l'élément magnétique bista-

ble et du champ magnétique non déplaçable conjointement avec l'échelle est, dans le cadre de l'invention, encore qualifié de champ continu bien que, à proprement parler, un changement de signe du champ magnétique résultant

est provoqué par le déplacement de l'échelle dans cer-

taines zones de l'espace concerné.

Ainsi chaque élément magnétique bistable, en pas-

sant par le champ magnétique ne se déplaçant pas avec l'échelle, produit une impulsion caractéristique dans

l'enroulement détecteur de sorte que le déplacement ef-

fectué peut être déterminé de façon simple par un cir-

cuit de comptage d'impulsions numérique.

L'enroulement détecteur peut être disposé au ni-

veau du champ magnétique ne se déplaçant pas conjointe-

ment avec l'échelle. Cependant, pour obtenir des signaux avec un rendement accru, il est avantageux d'associer à - 9 - chaque élément magnétique bistable son propre enroulement détecteur, celui-ci étant de préférence monté directement

sur l'élément magnétique bistable.

Dans la deuxième et la troisième variante de l'in-

vention les conditions sont inversées, par rapport à la première variante, dans la mesure o il ne s'agit plus de faire passer plusieurs éléments magnétiques bistables, régulièrement espacés, par un champ magnétique, mais un

seul élément magnétique bistable entre une suite de pai-

res de pôles magnétiques.

Dans le cas de la deuxième variante les paires de

pôles ont des polarités qui alternent, c'est-à-dire qu'en-

tre deux paires de pôles voisines le champ magnétique présente chaque fois un passage par zéro de l'intensité de champ. En cas d'excitation symétrique de l'élément magnétique bistable les champs entre des paires de pôles

voisines sont opposés et suffisamment intenses pour pou-

voir chaque fois inverser l'aimantation de l'élément ma-

gnétique bistable tant dans sa région magnétique douce que dans sa région magnétique dure. Lors du passage de l'élément magnétique bistable par les paires de pôles il

est produit dans l'enroulement détecteur un train d'impul-

sions dont les polarités alternent et qui peut être amené

à un compteur.

En cas d'excitation asymétrique le champ entre

chaque deuxième paire de pôles a besoin seulement de pré-

senter une intensité suffisante pour pouvoir ramener l'élément magnétique bistable par voie magnétique à son

état initial. Si l'impulsion faible produite lors de cet-

te remise à l'état initial n'est pas utilisée, la réso-

lution en cas d'excitation asymétrique est moitié moins

bonne qu'en cas d'excitation symétrique.

La troisième variante convient en particulier pour l'excitation asymétrique de l'élément magnétique bistable. Dans cette variante il n'est pas utilisé une suite de paires de pôles présentant des polarités qui alternent, mais-une suite de paires de pôles orientées

dans le même sens, le champ magnétique entre chaque pai-

- 10 -

re de pôles devant être suffisamment intense pour être en mesure de faire passer l'élément magnétique bistable, en changeant le sens d'aimantation de sa région magnétique douce, de l'état d'aimantation antiparallèle à l'état

$ d'aimantation parallèle, ce qui dans le cas de fils Wie-

gand nécessite une intensité de champ d'environ 80 à 120

A/cm. Il faut en outre veiller à ce que dans la zone si-

tuée chaque fois entre deux paires de pôles voisines

l'élément magnétique bistable puisse à nouveau être rame-

né, par un champ magnétique orienté en sens opposé, à son état d'aimantation antiparallèle, car c'est seulement à cette condition que l'élément magnétique bistable peut

produire, entre les pôles d'une paire de pôles avoisinan-

te de l'échelle, à nouveau une impulsion caractéristique

dans l'enroulement détecteur. Cette remise à l'état ini-

tial nécessite dans le cas de fils Wiegand une intensité de champ d'environ -16 A/cm et est obtenue dans le cas de la troisième variante par un aimant couplé de manière fixe à l'élément magnétique bistable. Cet aimant peut être un barreau aimanté monté parallèlement à l'élément magnétique bistable mais est de préférence un enroulement parcouru par un courant et placé directement sur l'élément magnétique bistable. Etant donné que le champ de l'aimant de remise à l'état initial et les champs entre les paires de pôles se superposent et s'affaiblissent mutuellement, cet affaiblissement doit être pris en considération lors de la fixation de la forme et des intensités des champs afin que les valeurs d'intensité de champ nécessaires à une excitation asymétrique soient atteintes dans tous les

cas.

Les paires de pôles de même nom peuvent, dans le

cas de la deuxième et de la troisième variantes, apparte-

nir à des aimants séparés mais sont de préférence obtenues en n'utilisant qu'un seul aimant dont les faces polaires sont, en vue de la formation des suites de pâles, munies à des intervalles réguliers de saillies qui s'étendent

en direction de la face polaire de la polarité opposée.

Il s'agit essentiellement d'obtenir, pour le cap-

- il -

teur de déplacement suivant l'invention, que les champs

magnétiques traversés par les éléments magnétiques bista-

bles soient étroitement limités et présentent à leurs bords des flancs à pente aussi raide que possible afin que l'endroit à l'intérieur de chaque champ o l'élément magnétique bistable est amené à délivrer une impulsion

soit reproductible dans les meilleures conditions. La re-

productibilité du résultat de mesure peut encore être ac-

crue par le fait que, lors du franchissement d'un incré-

ment de déplacement correspondant à la plus petite divi-

sion de l'échelle utilisée (par exemple la distance entre deux fils Wiegand), il est déclenché non pas une seule impulsion mais plusieurs impulsions à partir desquelles est établie une valeur de mesure moyenne, auquel cas

l'effet d'écarts statistiques sur la valeur de mesure di-

minue progressivement avec l'accroissement du nombre des

impulsions moyennes.

Dans un capteur de déplacement de ce type une sé-

rie d'éléments magnétiques bistables sont associés dans l'espace à une série de paires de pâles magnétiques, ces

dernières et les éléments magnétiques bistables étant dis-

posés suivant une même périodicité dans l'espace (formant la division de l'échelle), et soit à chaque paire de pôles magnétiques, soit à chaque élément magnétique bistable est associé son propre enroulement détecteur, tous les

enroulements détecteurs étant reliés à un circuit d'éva-

luation commun. Les distances entre les paires de pôles magnétiques et les distances correspondantes entre les éléments magnétiques bistables forment les divisions de

l'échelle. Dans ce capteur de déplacement un certain nom-

bre d'éléments magnétiques bistables entrent simultané-

ment dans des champs magnétiques semblables entre les pô-

les des différentes paires de p8les o ils sont amenés. à produire des impulsions. Dans des conditions idéales ces

impulsions se produiraient simultanément dans les enrou-

lements détecteurs, ce qui n'est cependant pas le cas en

raison d'écarts-statistiques et systématiques se produi-

sant en pratique. Lors de l'établissement de valeur mo-

- 12 -

yenne dans le circuit d'évaluation commun l'influence des écarts statistiques se trouve cependant réduite de façon

à accroître la reproductibilité du résultat de mesure.

* Il s'agit en outre de veiller, en ce qui concerne le capteur de déplacement suivant l'invention, à ce que les éléments magnétiques bistables successifs et/ou les

paires de p8les magnétiques successives et les champs ma-

gnétiques successifs créés par ces dernières soient autant que possible rapprochés les uns des autres dans l'espace afin d'obtenir une division aussi poussée que possible de

l'échelle et, par suite, de conférer au capteur de dépla-

cement un pouvoir de résolution maximal dans l'espace. A

cet égard les dimensions des pâles magnétiques et des élé-

ments magnétiques bistables imposent toutefois des limi-

tes naturelles. Un accroissement sensible de la précision

de mesure peut cependant être obtenu en appliquant au cap-

teur de déplacement suivant l'invention le principe du vernier connu en tant que moyen facilitant la lecture pour

des échelles mécaniques.

Suivant une forme de réalisation d'un tel capteur de déplacement selon l'invention une série d'éléments magnétiques bistables disposés à des intervalles réguliers dans l'espace sont associés à une série de paires de pâles magnétiques disposées à des intervalles réguliers dans l'espace, les paires de pôles magnétiques et les éléments

magnétiques bistables étant disposés suivant des périodi-

cités dans l'espace (divisions de l'échelle) différentes - de telle sorte que n intervalles d'une division (division auxiliaire) correspondent à n 1 intervalles de l'autre division (division principale), n étant un nombre entier,

et soit à chaque paire de pâles magnétiques, soit à cha-

que élément magnétique bistable est associé son propre enroulement détecteur, tous les enroulements détecteurs étant reliés à un circuit d'évaluation commun. Dans ce capteur de déplacement les paires de pôles magnétiques

peuvent former la division principale et les éléments ma-

gnétiques bistables la division auxiliaire, ou vice versa.

Il est également possible d'associer les enroulements

- 13 -

détecteurs soit aux paires de pôles magnétiques, soit aux

éléments magnétiques bistables. Dans le cas de verniers n-

est habituellement égal à 10 de sorte que l'utilisation du vernier permet de subdiviser la division principale encore par dix lors de la lecture. Cependant, tout autre

choix pour le nombre n est évidemment possible.

Il est en outre possible d'améliorer la précision

de lecture encore davantage en prévoyant une seconde di-

vision auxiliaire, par exemple sous la forme d'une secon-

de rangée d'éléments magnétiques bistables s'étendant parallèlement à la première rangée d'éléments magnétiques bistables mais présentant un autre pas, de telle sorte

que n - 1 intervalles de la division principale corres-

pondent à n intervalles de la première division auxili-

aire et n - 1 intervalles de la première division auxi- liaire correspondent à n intervalles de la seconde divi-

sion auxiliaire.

Suivant une autre forme de réalisation particu-

lièrement avantageuse du capteur de déplacement du genre

à vernier et dans lequel à chaque élément magnétique bis-

table est associé son propre enroulement détecteur, il est monté fixe entre les deux pôles d'un aimant permanent plusieurs éléments magnétiques bistables successifs qui

portent chacun un enroulement détecteur ainsi qu'un en-

roulement de remise à l'état initial, parcouru par un courant, et une crémaillère ferromagnétique, servant

d'échelle, est déplaçable parallèlement aux éléments ma-

gnétiques bistables successifs, dans l'entrefer des deux

pôles de l'aimant permanent, de telle sorte que les élé-

ments magnétiques bistables successifs forment l'une des divisions, de préférence la division auxiliaire, et les dents successives de la crémaillère l'autre division de

l'échelle, le champ magnétique des enroulements de remi-

se à l'état initial étant, au niveau des éléments magné-

tiques bistables, opposé au champ magnétique de l'aimant permanent. Dans l'entrefer de l'aimant permanent règne

un champ magnétique homogène qui est déformé par la cré-

maillère, c'est-à-dire qu'il est périodiquement concen-

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tré dans l'espace. Lors du déplacement de la crémaillère les zones de champ magnétique concentrées présentant une intensité de champ accrue passent à travers l'entrefer

des deux pôles de l'aimant et il se produit ainsi une in-

teraction entre ces zones et les éléments magnétiques

bistables. Ces derniers sont préalablement polarisés ma-

gnétiquement par l'enroulement inducteur qu'ils portent

et ce de telle sorte que le champ magnétique de l'enrou-

lement inducteur, au niveau de l'élément magnétique bis-

table, soit opposé au champ de l'aimant permanent. Les

intensités des champs doivent être adaptées l'une à l'au-

tre de telle manière que centralement entre deux dents de la crémaillère, o le champ de l'aimant permanent au

niveau de l'élément magnétique bistable est le plus fai-

ble, le champ de l'enroulement inducteur soit prépondé-

rant, par rapport au champ opposé de l'aimant permanent, à tel point que l'intensité du champ résultant suffise

à ramener l'élément magnétique bistable par voie magné-

tique à son état initial, c'est-à-dire à inverser le sens d'aimantation de la région magnétique douce de l'élément mangétique bistable de façon que les aimantations des

régions magnétiques douce et dure de l'élément magnéti-

que bistable redeviennent opposées (antiparallèles).

D'autre part, face à une tête de dent, c'est-à-

dire là o le champ de l'aimant permanent est le plus intense, ce champ doit être suffisamment prépondérant, par rapport au champ opposé de l'enroulement inducteur

de l'élément magnétique bistable, pour être capable d'in-

verser la polarité de la région magnétique douce de l'élément magnétique bistable de façon à la faire passer, en produisant une impulsion dans l'enroulement détecteur, du sens d'aimantation antiparallèle à celui parallèle

(par rapport au sens d'aimantation de la région magnéti-

que dure). Dans le cas de fils Wiegand il faut pour cela une intensité de champ de 80 à 120 A/cm, alors que pour ramener le fil Wiegand par voie magnétique à son état

initial il ne faut qu'environ -16 A/cm. Une forme de réa-

lisation du capteur de déplacement à vernier de l'inven-

- 15 -

tion, dans laquelle un support comportant une série d'élé-

ments magnétiques bistables sert d'échelle et est dépla-

çable parallèlement et relativement à une série de paires de pèles dont les polarités alternent dans l'espace, la série de paires de pâles magnétiques formant l'une des divisions et la série des éléments magnétiques bistables formant l'autre division, convient particulièrement pour

l'excitation symétrique des éléments magnétiques bistables.

Les paires de pâles magnétiques successives créent un

champ magnétique, alternant dans l'espace, à travers le-

quel l'échelle munie des éléments magnétiques bistables est amenée à passer. Les champs alternants doivent quant

à leur valeur maximale, au niveau des éléments magnéti-

ques bistables, évidemment être suffisamment intenses

pour pouvoir provoquer l'excitation symétrique des élé-

ments magnétiques bistables. Dans le cas de fils Wiegand cela nécessite des intensités de champ d'environ + (80 à

) A/cm. Les enroulements détecteurs sont avantageuse-

ment associés aux paires de pôles magnétiques et disposés exactement au centre des intervalles de-ces dernières,

c'est-à-dire au niveau des passages par zéro du champ ma-

gnétique alternant. Il n'est alors pas besoin de faire sortir des conducteurs électriques de l'échelle. Cette forme de réalisation ne nécessite pas non plus d'aimants

spéciaux pour la remise des éléments magnétiques bista-

bles à leur état initial puisque cette tâche est déjà

assumée par le champ magnétique alternant.

Le signal de sortie de ce capteur de déplacement est un train d'impulsions dont les polarités alternent

et qui est amené à un circuit d'évaluation.

Les pôles magnétiques sont formés le plus commo-

dément par des aimants permanents en forme de fers à che-

val mais, au lieu de ceux-ci, on peut, sans problème,

également utiliser des électro-aimants.

Du point de vue de l'obtention de signaux avec un bon rendement il convient d'utiliser de préférence, en tant qu'éléments magnétiques bistables, des fils Wiegand.

- 16 -

L'invention n'est pas limitée à la mesure de par-

cours rectilignes. Il est, au contraire, également possi-

ble, suivant l'invention, de déterminer des longueurs d'arcs de cercle et donc des angles de rotation si le parcours sur lequel l'échelle codée et l'équipement de lecture se déplacent l'un par rapport à l'autre est en forme d'arc de cercle, c'est-à-dire que, selon la forme de réalisation prévue pour le capteur de déplacement, soit une série d'éléments magnétiques bistables, soit une série de paires de pôles magnétiques, ou encore ces deux séries sont disposées suivant un arc de cercle, auquel dernier cas les deux arcs de cercle doivent être disposés coaxialement. L'invention est explicitée ci-dessous à l'aide d'exemples de réalisation illustrés très schématiquement

aux dessins annexés o des éléments constitutifs corres-

pondants sont désignés de la même façon et dans lesquels

- Ua figure 1 montre, dans son principe, la cons-

truction d'un capteur de déplacement comprenant un sup-

port muni d'une série de fils Wiegand et déplaçable entre des pôles magnétiques;

- la figure 2 montre, dans son principe, la cons-

truction d'un capteur de déplacement comprenant une série de paires de pôles magnétiques et un fil Wiegand;

- La figure 3 montre, dans son principe, la cons-

truction d'un capteur de déplacement permettant une meil-

leure reproductibilité du résultat de mesure; - La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3; et

- La figure 5 montre, dans son principe, la cons-

truction d'un capteur de déplacement à vernier.

La figure 1 montre, en tant qu'échelle, un sup-

port plat en forme de barre 1 en matière synthétique (indiqué en traits mixtes) dans lequel une série de fils Wiegand 2 formant éléments magnétiques bistables sont

disposés parallèlement les uns aux autres à des interval-

les réguliers. L'intervalle T des axes longitudinaux des

fils Wiegand 2 définit la division, ou pas, de l'échelle.

- 17 -

Un enroulement 4 pour la remise à l'état initial et un enroulement détecteur 3 sont placés directement autour de chacun des fils Wiegand 2. Les points de connexion S des enroulements détecteurs 3 sont reliés, parallèlement entre eux, à l'entrée d'un circuit d'évaluation d'impulsions, alors que les points de connexion 6 des enroulements 4 pour la remise à l'état initial sont reliés à une source

de courant continu.

Parallèlement aux fils Wiegand 2 est disposé un

aimant permanent en fer à cheval 8 qui forme, en combi-

naison avec les enroulements détecteurs 3, l'équipement de lecture et entre les pôles 10 et 11 duquel l'échelle 1 peut être déplacée d'un mouvement de va-et-vient suivant

la double flèche 7 de telle façon que lors de ce déplace-

ment les fils Wiegand 2, entre les pôles 10 et 11, s'éten-

dent d'un pôle 10 à l'autre pôle 11, c'est-à-dire qu'ils

se trouvent orientés à peu près parallèlement à la direc-

tion des lignes du champ magnétique entre les pôles 10 et 11. Le champ que l'enroulement 4, parcouru par le courant continu, crée à l'intérieur de lui-même, au niveau du fil Wiegand 2, est choisi de façon à être opposé au champ de l'aimant en fer à cheval 8 et à présenter, à l'extérieur

de l'entrefer de l'aimant en fer à cheval 8, une prépon-

dérance suffisante, par rapport au champ de l'aimant 8, pour produire l'intensité de champ HR d'environ -16 A/cm

nécessaire pour ramener le fil Wiegand 2 par voie magné-

tique à son état initial alors que, inversement, le champ de l'aimant en fer à cheval 8 dans l'entrefer des pôles et 11 est suffisamment prépondérant, par rapport au champ de l'enroulement 4 pour la remise à l'état initial, pour pouvoir inverser l'aimantation du noyau magnétique

doux du fil Wiegand 2 de façon à la faire passer de l'orien-

tation antiparallèle à celle parallèle, processus au

cours duquel est produite l'impulsion Wiegand caractéris-

tique; l'intensité de champ HA requise pour cela est

d'environ 80 à 120 A/cm. On obtient ainsi qu'à l'exté-

rieurdel'entrefér de l'aimant en fer à cheval 8 les fils

Wiegand 2 soient toujours ramenés à l'état o l'aimanta-

- 18 -

tion de l'enveloppe magnétique dure est opposée à celle du noyau magnétique doux et que chaque fois qu'un fil Wiegand 2 passe par l'entrefer des pôles 10 et 11 il soit produit, dans l'enroulement détecteur associé à ce fil, S une impulsion Wiegand qui se trouve amenée au circuit d'évaluation d'impulsions (non représenté), lequel peut être par exemple un simple circuit compteur. Le capteur de déplacement de la figure 1 peut, comme déjà indiqué,

fonctionner avantageusement dans des conditions d'excita-

tions asymétrique du fil Wiegand 2.

Au lieu de confier aux enroulements 4 la tâche de ramener les fils Wiegand par voie magnétique à leur état initial, on peut également prévoir, de part et d'autre de

l'aimant en fer à cheval 8, un autre aimant en fer à che-

val 12 et 13 (représentés en traits mixtes sur la figure1) qui servent d'aimants de remise à l'état initial et sont en conséquence polarisés en sens inverse de l'aimant en fer à cheval 8. Dans ce cas l'alimentation en courant du support 1 se trouve supprimée; le composant actif prévu

sous ce rapport dans le capteur de déplacement est avan-

tageusement remplacé par un composant passif. Il est en outre possible, au lieu d'équiper chaque fil Wiegand 2 d'un enroulement détecteur 3, de prévoir simplement un enroulement détecteur commun qui est alors monté à côté du support 1 dans l'entrefer de l'aimant en fer à cheval

8. Ceci a certes pour effet de réduire le couplage magné-

tique entre le fil Wiegand individuel 2 et l'enroulement

détecteur mais offre, en revanche, l'avantage que le sup-

port 1 ne nécessite plus aucun conducteur électrique

d'amenée.

Dans le capteur de déplacement représenté sur la figure 2 l'échelle est constituée par une série de paires de pôles magnétiques 20, par exemple des aimants en fer à cheval, dont les polarités alternent et qui sont montés à des intervalles réguliers parallèlement les uns aux

autres sur un support 21 et définissent le pas T de l'é-

chelle. Entre les paires de pôles magnétiques 20 se trou-

vent, afin de protéger et/ou concentrer les champs magné-

- 19 -

tiques entre des pôles en regard, des tôles diamagnétiques

23. Dans l'entrefer des paires de pôles 20 s'étend, paral-

lèlement à ces dernières, un fil Wiegand 2 muni d'un en-

roulement détecteur 3 et formant tête de lecture. Le fil Wiegand 2 et le support 21 peuvent être déplacés l'un re-

lativement à l'autre suivant la double flèche 7.

Lors de son passage entre les paires de pôles 20 le fil Wiegand 2 est soumis à des champs magnétiques dont les polarités alternent. Si les champs magnétiques entre

des pôles en regard sont suffisamment intenses pour pou-

voir inverser non seulement l'aimantation du noyau magné-

tique doux mais également celle de l'enveloppe magnétique dure du fil Wiegand, ce qui nécessite une intensité de champ HS égale à environ + (80 à 120) A/cm, alors le fil Wiegand 2 se trouve, en passant par les champs magnétiques à polarités alternantes, excité symétriquement et produit dans l'enroulement détecteur 3 un train d'impulsions dont les polarités alternent et qui peuvent être comptées dans un circuit d'évaluation à relier aux points de connexion

5 de l'enroulement détecteur 3.

On peut également exciter le capteur de déplace-

ment suivant la figure 2 asymétriquement, en ne permet-

tant qu'à un aimant en fer à cheval 20 sur deux de pro-

duire l'intensité de champ HR nécessaire pour ramener le fil Wiegand à son état initial, mais le pas de l'échelle se trouve ainsi multiplié par deux. On peut cependant, sans changement de la division de l'échelle, utiliser

l'excitation asymétrique en prévoyant, au lieu d'une sé-

rie de paires de pôles 20 à polarités alternantes, une série de paires de pôles dont les champs sont dirigés dans le même sens et qui sont situées à des intervalles T les unes des autres et en réalisant la remise du fil

Wiegand 2 à son état initial, comme dans le cas de l'exem-

ple de la figure 1, au moyen d'un enroulement spéciale-

ment prévu à cette fin sur le fil Wiegand 2 et parcouru par un courant, le champ magnétique de cet enroulement étant opposé au champ magnétique de la série de paires

de pôles.

- 20 -

Les figures 3 et 4 montrent la construction d'un

capteur de déplacement permettant une meilleure reproduc-

tibilité de la lecture de valeurs de mesure. Entre les pâles en regard 31 et 32 d'un aimant en fer à cheval 30, allongé dans la direction de la double flèche 7, est mon-

tée, déplaçable suivant la double flèche 7, une crémail-

lère ferromagnétique 33 servant d'échelle, cette crémail-

lre ayant son dos placé à proximité de la surface de l'un 32 des p8les magnétiques alors que ses dents 34 sont tournées vers le p8le opposé 31. Les dents 34 présentent entre elles des intervalles égaux et définissent ainsi le

pas T de l'échelle.

Dans l'entrefer entre les dents 34 et le p8le ma-

gnétique opposé 31 le champ de l'aimant 30 se trouve con-

centré et présente une intensité de champ nettement supé-

rieure à celle qui existe entre les dents 34. Ces zones de plus forte intensité de champ se déplacent, lors du

mouvement de la crémaillère, à travers l'entrefer de l'ai-

mant en fer à cheval 30. Afin de détecter ce mouvement de la crémaillère 33 il se trouve au-dessus des dents 34 dans l'entrefer de l'aimant 30, de façon à ne pas pouvoir se-déplacer par rapport à celui-ci, une série de fils Wiegand 2 régulièrement espacés et qui présentent le même

écartement T que celui des dents de la crémaillère 33.

Chaque fil Wiegand 2 porte un enroulement détecteur 3 et

un enroulement 4 destiné à ramener le fil à son état ini-

tial en produisant un champ magnétique qui, au niveau du fil Wiegand 2 concerné, est opposé au champ magnétique de

l'aimant en fer à cheval 30.

Le capteur de déplacement représenté convient,

comme celui de la figure 1, en particulier pour le fonc-

tionnement des fils Wiegand 2 dans des conditions d'exci-

tation asymétrique. Dans ce cas les fils Wiegand 2 sont ramenés par voie magnétique à leur état initial lorsqu'ils se trouvent entre les dents 34, et sont excités de façon à délivrer une impulsion Wiegand au moment de passer par le champ magnétique renforcé entre les dents 34 et le p8le magnétique opposé. Etant donné que les intervalles

- 21 -

des dents de la crémaillère 33 correspondent à ceux des fils Wiegand successifs 2, les impulsions Wiegand sont déclenchées simultanément dans les enroulements détecteurs concernés 3, abstraction faite d'écarts statistiques et d'écarts systématiques inévitables. Les variations statistiques peuvent dans une large mesure être éliminées par l'établissement de valeurs moyennes dans un circuit

d'évaluation relié aux points de connexion 5 des enrou-

lements détecteurs 3.

Si, dans la variante de la figure 3, l'intervalle T des dents de la crémaillère 33 est choisi différent de l'intervalle des fils Wiegand successifs 2, de façon que cet intervalle des fils Wiegand successifs ne soit par exemple égal qu'aux 9/10 de l'intervalle T des dents de

la crémaillère, alors le capteur de déplacement fonction-

ne avec une précision de lecture accrue puisque l'inter-

valle 9/10 T des fils Wiegand successifs 2 joue le rôle

de la division auxiliaire d'un vernier associé à la divi-

sion principale T. La figure 5 montre, en vue de dessus, un deuxième exemple d'un capteur de déplacement à vernier. En tant qu'échelle est prévu un support 1 représenté en traits

mixtes et dans lequel sont noyés des fils Wiegand 2 dis-

posés, parallèlement les uns aux autres, à des interval-

les 9/10 T formant division auxiliaire. Ce support est monté, de façon à pouvoir se déplacer suivant la double flèche 7, entre des paires de pôles successives 50 dont les polarités alternent, par exemple entre les pôles

d'une série d'aimants en fer à cheval. Les paires de pô-

les 50 définissent, elles, la division principale T. En-

tre les aimants 50 sont montés, également à des interval-

les T, des enroulements détecteurs 3 à relier par leurs

points de connexion à un circuit d'évaluation.

Ce dernier capteur de déplacement convient, com-

me celui représenté sur la figure 2, surtout pour l'exci-

tation symétrique des fils Wiegand qui exige que les champs entre les paires de pôles magnétiques produisent les intensités de champ correspondantes d'environ + (80

à 120) A/cm.

2 22 Lors du passage d'un fil Wiegand 2 par l'entrefer de l'une des paires de pôles magnétiques 50 il est produit

une impulsion Wiegand dans les deux enroulements détec-

teurs avoisinants 3 et le circuit d'évaluation peut alors également identifier les enroulements détecteurs 3 dans lesquels les impulsions prennent naissance. Ainsi, il est également possible de reconnaître la position effective du support 1 (échelle) par rapport aux paires de pôles

magnétiques 50 et aux enroulements détecteurs 3 (équipe-

ment de lecture).

- 23 -

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. - Capteur de déplacement incrémentiel compre-

nant une échelle codée et un équipement de lecture qui, susceptible de coulisser au moins en partie par rapport à l'échelle, explore l'échelle et transforme le signal

d'exploration en un signal de sortie électrique, caracté-

risé en ce que l'échelle codée est un support (1) qui

porte une série d'éléments magnétiques bistables (2) ré-

gulièrement espacés et parallèles les uns aux autres et en ce qu'il est prévu, en tant qu'équipement de lecture,

des moyens (8, 4, 12, 13) pour produire un champ magné-

tique continu dont la composante d'intensité de champ parallèle aux éléments magnétiques bistables (2) présente

deux passages par zéro (changements de signe) de l'inten-

sité de champ, ainsi qu'au moins un enroulement électri-

que (enroulement détecteur 3) couplé par voie magnétique

aux éléments magnétiques bistables (2).

2. - Capteur de déplacement suivant la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que les moyens pour produire le champ magnétique continu sont formés d'un ensemble d'aimants (8, 12, 13) immobiles les uns par rapport aux autres.

3. - Capteur de déplacement suivant la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que les moyens pour produire

le champ magnétique continu sont formés d'un certain nom-

bre d'aimants (4), associés chacun de manière fixe à un élément magnétique bistable (2), ainsi que d'un aimant

additionnel ou d'un ensemble d'aimants (8) qui sont dé-

placables par rapport à l'échelle (1).

4. - Capteur de déplacement suivant la revendica-

tion 3, caractérisé en ce que l'aimant (4) associé de manière fixe à chaque élément magnétique bistable (2) est

un enroulement électrique (4) qui, parcouru par un cou-

rant et destiné à ramener l'élément magnétique bistable

(2) à son état antérieur, est de préférence monté direc-

tement sur l'élément magnétique bistable concerné.

5. - Capteur de déplacement suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il

- 24 -

n'est prévu qu'un seul enroulement détecteur qui se trou-

ve au niveau du champ magnétique ne se déplaçant pas avec l'échelle.

6. - Capteur de déplacement suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à

chaque élément magnétique bistable (2) est associé son propre enroulement détecteur (3) qui est de préférence

monté directement sur l'élément magnétique bistable (2).

7. - Capteur de déplacement incrémentiel compre-

nant une échelle codée et un équipement de lecture qui, susceptible de coulisser au moins en partie par rapport à l'échelle, explore l'échelle et transforme le signal

d'exploration en un signal de sortie électrique, caracté-

risé en ce que l'échelle comporte une série de paires de pôles magnétiques (20) dont les polarités alternent et à côté desquelles ou éventuellement entre lesquelles un

élément magnétique bistable (2) est monté de façon à pou-

voir se déplacer par rapport à l'échelle en direction -

longitudinale de celle-ci, cet élément magnétique bista-

ble étant couplé par voie magnétique à un enroulement

électrique (enroulement détecteur 3).

8. r Capteur de déplacement incrémentiel compre-

nant une échelle codée et un équipement de lecture qui, susceptible de coulisser au moins en partie par rapport à l'échelle, explore l'échelle et transforme le signal

d'exploration en un signal de sortie électrique, caracté-

risé en ce que l'échelle comporte une série de paires de p8les magnétiques dirigées dans le même sens les unes

par rapport aux autres et entre lesquelles un élément ma-

gnétique bistable est monté de façon à pouvoir se dépla-

cer par rapport à l'échelle en direction longitudinale de

celle-ci, en étant couplé par voie magnétique à un enrou-

lement électrique, et en ce qu'à l'élément magnétique bistable est associé de manière fixe, c'est-à-dire de

façon immobile par rapport à l'élément magnétique bista-

ble, un aimant dont le champ est opposé au champ créé

entre les paires de pôles de l'échelle.

-9. - Capteur de déplacement suivant la revendi-

- 25 -

cation 7 ou 8, caractérisé en ce que, pour former une sé-

rie de pôles magnétiques (20) de même nom, l'une des fa-

ces polaires d'un aimant est munie de saillies qui s'éten-

dent en direction de l'autre face polaire de l'aimant.

10. - Capteur de déplacement suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que

les faces polaires des aimants (30) sont formées et dis-

posées de telle façon que les champs magnétiques traver-

sés par un élément magnétique bistable (2) sont étroite-

ment concentrés, homogènes et parallèles à l'axe longi-

tudinal de l'élément magnétique bistable (2).

11. - Capteur de déplacement suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'

une série d'éléments magnétiques bistables (2) sont as-

sociés dans l'espace à une série de paires de pôles ma-

gnétiques (34, 31), les paires de pôles magnétiques (34,

31) et les éléments magnétiques bistables (2) étant dis-

posés suivant une même périodicité dans l'espace (formant la division de l'échelle), et en ce que soit à chaque

paire de pôles magnétiques (34, 31), soit à chaque élé-

ment magnétique bistable (2) est associé son propre en-

roulement détecteur (3), tous les enroulements détecteurs

étant reliés à un circuit d'évaluation commun.

12. - Capteur de déplacement suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'

une série d'éléments magnétiques bistables (2) disposés à des intervalles réguliers dans l'espace sont associés à une série de paires de pôles magnétiques (50) disposées à des intervalles réguliers dans l'espace, les paires de

pôles magnétiques (50) et les éléments magnétiques bis-

tables (2) étant disposés suivant des périodicités dans l'espace (divisions de l'échelle) différentes de telle

sorte que n intervalles d'une division (division auxi-

liaire) correspondent à n - 1 intervalles de l'autre di-

vision (division principale), n étant un nombre entier, et en ce que soit à chaque paire de pôles magnétiques (50), soit à chaque élément magnétique bistable (2) est associé son propre enroulement détecteur (3), tous les enroulements détecteurs (3) étant reliés à un circuit

- 26 -

d'évaluation commun.

13. - Capteur de déplacement suivant la revendi-

cation 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il est monté fixe entre les deux pâles (31, 32) d'un aimant permanent (30) plusieurs éléments magnétiques bistables successifs (2) qui portent chacun un enroulement détecteur (3) ainsi qu'un enroulement (4} parcouru par un courant et destiné

à remettre l'élément magnétique bistable à son état anté-

rieur et en ce qu'une crémaillère ferromagnétique (33),

servant d'échelle, est déplaçable parallèlement aux élé-

ments magnétiques bistables successifs (2), dans l'entre-

fer des deux pôles (31, 32) de l'aimant permanent (30), de telle sorte que les éléments magnétiques bistables successifs (2) forment l'une des divisions et les dents successives (34) de la crémaillère (33) l'autre division de l'échelle, le champ magnétique des enroulements (4) pour la remise à l'état antérieur étant, au niveau des

éléments magnétiques bistables (2), opposé au champ ma-

gnétique de l'aimant permanent (30).

14. - Capteur de déplacement suivant la revendi-

cation 12, caractérisé en ce que la série d'éléments ma-

gnétiques bistables (2) forme la division auxiliaire.

15. - Capteur de déplacement suivant la revendi-

cation 12, caractérisé en ce qu'il est prévu, en tant

qu'échelle, un support (1) comportant une série d'élé-

ments magnétiques bistables (2) et susceptible de coulis-

ser parallèlement et relativement à une série de paires de pâles (50) présentant des polarités qui alternent dans l'espace, la série de paires de pôles magnétiques

(50) formant une division et la série d'élémentsmagnéti-

ques bistables (2) formant l'autre division.

16. - Capteur de déplacement suivant la revendi-

cation 15, caractérisé en ce que les paires de pôles (50)

sont formées d'aimants en fer à cheval disposés parallè-

lement les uns aux autres.

17. - Capteur de déplacement suivant la revendi-

cation 15 ou 16, caractérisé en ce que les enroulements détecteurs (3) sont montés parallèlement aux éléments

- 27 -

magnétiques bistables (2) et aux paires de poles magnéti-

ques (50) entre ces dernières.

18. - Capteur de déplacement suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que

S les éléments magnétiques bistables (2) sont des fils Wiegand.

19. - Capteur de déplacement suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 18, comportant des éléments

magnétiques bistables et/ou des paires de pâles-magnéti-

ques disposés suivant un arc de cercle, et destiné à être utilisé en tant que capteur d'angle de rotation incrémentiel.