FR2477720A1 - SENSOR OF CONTINUOUS CURRENT LIMIT VALUE - Google Patents

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FR2477720A1 FR8104359A FR8104359A FR2477720A1 FR 2477720 A1 FR2477720 A1 FR 2477720A1 FR 8104359 A FR8104359 A FR 8104359A FR 8104359 A FR8104359 A FR 8104359A FR 2477720 A1 FR2477720 A1 FR 2477720A1
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    • G01R19/16566Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
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Abstract

CAPTEUR DE VALEURS LIMITES DE COURANT CONTINU DONT LES ENTREES DE SIGNAUX ET LES SORTIES DE SIGNAUX SONT SEPAREES LES UNES DES AUTRES DU POINT DE VUE DE LA CONDUCTION ELECTRIQUE ET DANS LEQUEL LE COURANT CONTINU A CONTROLER ALIMENTE UN ENROULEMENT DE MESURE ET LE FLUX MAGNETIQUE PRODUIT, PAR LE COURANT CONTINU A CONTROLER, DANS UN NOYAU FERROMAGNETIQUE COUPLE A L'ENROULEMENT DE MESURE EST COMPARE A UN FLUX DETERMINE ET UN SIGNAL DE SORTIE EST PRODUIT EN FONCTION DE LA VALEUR DU FLUX RESULTANT. LE NOYAU FERROMAGNETIQUE EST UN ELEMENT MAGNETIQUE BISTABLE 1 AUQUEL EST COUPLE PAR VOIE MAGNETIQUE, EN TANT QU'ENROULEMENT ELECTRIQUE ADDITIONNEL, UN ENROULEMENT DETECTEUR 5. L'INVENTION EST APPLICABLE AU CONTROLE DE L'INTENSITE DE COURANTS CONTINUS.CONTINUOUS CURRENT LIMIT VALUE SENSOR WHOSE SIGNAL INPUTS AND SIGNAL OUTPUTS ARE SEPARATED FROM EACH OTHER FROM THE POINT OF VIEW OF THE ELECTRIC CONDUCTION AND IN WHICH THE DIRECT CURRENT TO BE CONTROLLED SUPPLIES A MEASURING WINDING AND THE MAGNETIC FLOW PRODUCED, BY THE DIRECT CURRENT TO BE CONTROLLED, IN A FERROMAGNETIC CORE TORQUE TO THE MEASURING WINDING IS COMPARED WITH A DETERMINED FLOW AND AN OUTPUT SIGNAL IS PRODUCED ACCORDING TO THE VALUE OF THE RESULTING FLOW. THE FERROMAGNETIC CORE IS A BISTABLE MAGNETIC ELEMENT 1 TO WHICH IS MAGNETICALLY COUPLED, AS AN ADDITIONAL ELECTRIC WINDING, A DETECTOR WINDING 5. THE INVENTION IS APPLICABLE TO THE CONTROL OF THE INTENSITY OF DIRECT CURRENTS.

Description

La présente invention concerne un capteur ou indi-The present invention relates to a sensor or indi-

cateur de valeur limite de courant continu dont les entrées de signaux et les sorties de signaux sont séparées les  DC limit value whose signal inputs and signal outputs are separated by

unes des autres du point de vue de la conduction électri-  each other from the point of view of electrical conduction

que et dans lequel le courant continu à contrôler alimen- te un enroulement électrique (enroulement de mesure) et le flux magnétique produit, par le courant à contrôler, dans un noyau ferromagnétique couplé à l'enroulement de mesure est comparé à un flux déterminé et un signal de  and in which the direct current to be monitored supplies an electrical winding (measuring winding) and the magnetic flux produced by the current to be monitored in a ferromagnetic core coupled to the measuring winding is compared to a determined flux and a signal from

sortie est généré en fonction de la valeur du flux résul-  output is generated based on the value of the resulting flow.

tant. Il est connu de contrôler des courants continus,  As. It is known to control continuous currents,

quant au respect de valeurs limites, en comparant le cou-  the respect of limit values, by comparing the

rant continu à contrôler à un courant continu d'une in-  continuously monitor at a continuous current of a

tensité déterminée (courant de référence) et en déclen-  determined voltage (reference current) and

chant un signal lorsque la différence entre ces deux cou-  a signal when the difference between these two

rants excède une valeur fixée à l'avance. A cet égard il est dans bien des applications nécessaire de séparer l'un de l'autre le courant à mesurer et le courant de référence du point de vue de la conduction électrique. A cette fin  rants exceeds a value fixed in advance. In this respect it is in many applications necessary to separate from one another the current to be measured and the reference current from the point of view of the electrical conduction. To this end

on peut faire passer les deux courants par deux enroule-  the two currents can be passed through two windings

ments séparés du point de vue de la conduction électri-  separated from the point of view of electrical conduction

que et qui sont couplés entre eux par un noyau ferroma-  that are coupled together by a ferromagnetic nucleus

gnétique. Ce ne sont donc pas directement les courants  gnétique. So these are not directly the currents

continus mais les flux magnétiques produits par ces der-  continuous but the magnetic fluxes produced by these

niers dans le noyau ferromagnétique qui sont comparés entre eux. Un instrument apte à être utilisé à cette fin est un appareil à cadre mobile dont le signal de sortie est fonction du couple ou de l'angle de rotation du cadre  in the ferromagnetic core which are compared with each other. An instrument capable of being used for this purpose is a moving frame apparatus whose output signal is a function of the torque or the angle of rotation of the frame

mobile, lequel couple ou angle de rotation est représen-  mobile, which torque or angle of rotation is

tatif de la différence entre les flux magnétiques et, par suite, entre les courants correspondants à comparer. Le signal de comparaison ainsi obtenu peut être lu ou de manière connue être converti en un signal électrique apte  the difference between the magnetic fluxes and, consequently, between the corresponding currents to be compared. The comparison signal thus obtained can be read or, in a known manner, be converted into a suitable electrical signal.

à être traité automatiquement en tant que valeur de me-  to be automatically processed as a value of

sure.safe.

Dans les-capteurs de valeur limite de courant con-  In current limit value sensors

tinu connus la séparation des deux courants du point de vue de la'conduction électrique ne peut être obtenue que -2-  In spite of the fact that the separation of the two currents from the point of view of electric conduction can only be obtained

moyennant des dépenses considérables en équipement élec-  at considerable expense in electrical equipment

tromécanique. Ainsi, par exemple, le noyau ferromagnéti-  tromécanique. For example, the ferromagnetic nucleus

que nécessaire à la comparaison des flux des deux enrou-  necessary to compare the flows of the two coils

lements doit être fermé, par exemple au moyen d'une culas-  should be closed, for example by means of a cul-

se en fer feuilleté, de façon à obtenir un circuit magné- tique. Des dépenses additionnelles sont nécessaires si, comme c'est habituellement le cas, l'isolation entre l'entrée et la sortie du capteur de valeur limite doit présenter une rigidité diélectrique élevée; la rigidité diélectrique est généralement contrôlée par l'application  laminated iron, so as to obtain a magnetic circuit. Additional expenses are required if, as is usually the case, the insulation between the input and the output of the limit value sensor must have a high dielectric strength; dielectric strength is usually controlled by the application

d'une tension d'essai de 2,5 kV ou plus.  a test voltage of 2.5 kV or more.

Or, la présente invention a pour but de créer un capteur ou indicateur de valeur limite de courant continu dont les entrées de signaux et les sorties de signaux sont séparées les unes des autres du point de vue de la conduction électrique et qui, tout en étant d'une construction simple et compacte, présente entre l'entrée et la sortie de signaux une rigidité diélectrique élevée, sans que cela nécessite des mesures particulières, et  However, the object of the present invention is to create a DC current limit sensor or indicator whose signal inputs and signal outputs are separated from each other from the point of view of electrical conduction and which, while being a simple and compact construction, present between the input and the signal output a high dielectric strength, without this requiring special measures, and

délivre un signal de sortie numérique directement utili-  delivers a digital output signal directly

sable.sand.

Ce but est atteint suivant l'invention par un cap-  This object is achieved according to the invention by means of a

teur de valeur limite de courant continu du genre décrit  DC current limiting value of the kind described

plus haut mais dans lequel le noyau est un élément magné-  above, but in which the nucleus is a magnetically

tique bistable auquel est couplé par voie magnétique, en  bistable tick to which is coupled magnetically, in

tant qu'enroulement électrique additionnel, un enroule-  as an additional electrical winding, a winding

ment détecteur.detector.

En tant qu'éléments magnétiques bistables, égale-  As bistable magnetic elements,

ment appelés noyaux de commutation magnétiques bistables, il convient d'utiliser notamment des fils du type dit  bistable magnetic switching cores, it is appropriate in particular to use wires of the type known as

Wiegand dont la constitution et la fabrication sont dé-  Wiegand whose constitution and manufacture are de-

crites dans la Demande de Brevet allemand publiée no  written in the published German Patent Application No.

2 143 326. Des fils Wiegand sont, quant à leur composi-  2 143 326. Wiegand sons are, in their composition,

tion, des fils ferromagnétiques homogènes (par exemple en un alliage de fer et de nickel, de préférence 48 % de  homogeneous ferromagnetic wires (for example, an alloy of iron and nickel, preferably 48% of

fer et 52 % de nickel, ou en un alliage de fer et de co-  iron and 52% nickel, or an alloy of iron and co-

balt, ou en un alliage de fer avec du cobalt et du nickel,  balt, or an iron alloy with cobalt and nickel,

ou encore en un alliage de cobalt avec du fer et du va-  or cobalt alloy with iron and

-3- nadium, de préférence 52 % de cobalt, 38 % de fer et  N-3, preferably 52% cobalt, 38% iron and

% de vanadium), qui par suite d'un traitement mécani-  % of vanadium), which as a result of mechanical treatment

que et thermique spécial 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  and special thermal possess a soft magnetic core and a hard magnetic shell, that is to say that the envelope has a coercive force greater than that of the core. Wiegand threads are typically

une longueur de 5 à 50 mm, de préférence de 20 à 30 mm.  a length of 5 to 50 mm, preferably 20 to 30 mm.

Si un fil Wiegand, dans lequel le sens d'aimantation du noyau magnétique doux correspond au sens d'aimantation de l'enveloppe magnétique 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  If a Wiegand wire, in which the magnetization direction of the soft magnetic core corresponds to the magnetization direction of the hard magnetic envelope, is placed in an external magnetic field whose direction corresponds to the direction of the axis of the wire but whose meaning is opposed to the sense of magnetization of the wire Wiegand, then the meaning

d'aimantation du noyau doux du fil Wiegand se trouve in-  magnetization of the soft core of the Wiegand wire is found

versé 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  paid in case of exceeding a field strength of about 16 A / cm. This inversion is also called resetting. In case of a new inversion

du sens du champ magnétique extérieur le sens d'aimanta-  the meaning of the external magnetic field the sense of magnetism

tion du noyau s'inverse à nouveau dès que l'intensité du champ magnétique extérieur excède une valeur critique,  the core is reversed again as soon as the intensity of the external magnetic field exceeds a critical value,

de sorte que le noyau et l'enveloppe se trouvent de nou-  so that the core and the envelope are found again

veau aimantés parallèlement. Cette inversion du sens  calf magnetized parallel. This reversal of meaning

d'aimantation s'effectue très rapidement et s'accompa-  magnetization takes place very rapidly and is accompanied by

gne d'une forte variation correspondante du flux magné-  a large corresponding variation in the magnetic flux

tique par unité de temps (effet Wiegand). Cette varia-  tick per unit time (Wiegand effect). This variation

tion du flux magnétique peut induire dans une bobine d'induction une impulsion de tension (impulsion Wiegand) courte et très forte (pouvant en fonction du nombre de  magnetic flux can induce in a induction coil a short and very strong voltage pulse (pulse Wiegand) (depending on the number of

spires et de la résistance de charge de la bobine d'in-  turns and the load resistance of the ignition coil

duction atteindre jusqu'à environ 12 volts).  duction reach up to about 12 volts).

Lors de la remise du noyau à son état initial une  When returning the kernel to its initial state a

impulsion est également produite dans une bobine d'in-  impulse is also produced in a coil of in-

duction mais cette impulsion présente, par rapport au cas du passage du sens d'aimantation antiparallèle à celui parallèle, une amplitude sensiblement plus faible  duction but this pulse has, compared to the case of the passage of the sense of magnetization antiparallel to that parallel, a significantly lower amplitude

et de signe contraire.and of opposite sign.

Si l'on choisit comme champ magnétique extérieur  If one chooses as external magnetic field

un champ alternatif, capable d'inverser d'abord l'aiman-  an alternating field, capable of reversing the magnetism first

-4 - 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'aimantation du noyau magnétique doux, des impulsions Wiegand présentant alternativement une polarité positi- ve et une polarité négative et on peut alors parler d'une excitation 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  Then, as a result of the change in the magnetization direction of the soft magnetic core, Wiegand pulses are alternately present, and then each of them is in the state of magnetic saturation. positive polarity and negative polarity, and we can then speak of a symmetrical excitation of the Wiegand wire. For this, field strengths of about - (80 to 120 A / cm) to + (80 to 120 A / cm) are required. Inversion of magnetization

de l'enveloppe se produit également brusquement et con-  of the envelope also occurs abruptly and

duit aussi à une impulsion dans la bobine d'induction, mais cette impulsion est beaucoup plus faible que celle induite lors de l'inversion de l'aimantation du noyau  also induces a pulse in the induction coil, but this pulse is much weaker than that induced during the inversion of the magnetization of the nucleus

et n'est pas exploitée dans la plupart des cas.  and is not exploited in most cases.

Si l'on choisit, par contre, comme champ magnéti-  If, on the other hand, one chooses as a magnetic field

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  that a field capable of reversing only the magnetization direction of the soft core and not that of the hard shell, then the strong Wiegand pulses only occur with the same polarity and

alors parler d'une excitation asymétrique du fil Wiegand.  then talk about an asymmetrical excitation of the wire 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 initial) et dans le sens inverse une intensité de champ  This requires a field strength of at least 16 A / cm in one direction (to bring the Wiegand wire back to the initial state) and in the opposite direction a field strength.

d'environ 80 à 120 A/cm.from about 80 to 120 A / cm.

Il est caractéristique de l'effet Wiegand que les impulsions produites par cet effet sont, quant à leurs  It is characteristic of the Wiegand effect that the impulses produced by this effect are, as far as their

amplitude et largeur, dans une large mesure indépendan-  amplitude and width, to a large extent

tes de la vitesse de variation du champ magnétique exté-  the speed of change of the external magnetic field

rieur et présentent un rapport signal/bruit élevé.  and have a high signal-to-noise ratio.

Dans le cadre de l'invention peuvent également être utilisés des éléments magnétiques bistables conçus différemment, à condition que ceux-ci comportent deux  In the context of the invention can also be used bistable magnetic elements designed differently, provided that they include two

régions couplées magnétiquement entre elles et présen-  magnetically coupled regions and present

tant 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  a magnetic hardness (coercive force) different from one another and can, in a manner similar to Wiegand wires, be used for generating

d'impulsions par inversion rapide, induite, de l'aiman-  of pulses by rapid inversion, induced,

tation de la région magnétique douce. Ainsi il est dé-  tation of the soft magnetic region. Thus it is de-

crit par exemple dans le Brevet allemand no 2 514 131 un noyau de commutation magnétique bistable présenté  written for example in German Patent No. 2,514,131 a bistable magnetic switching core presented

sous la forme d'un fil qui est constitué d'un noyau ma-  in the form of a thread which consists of a core material

gnétique dur (par exemple en nickel-cobalt), d'une cou-  gnetic material (eg nickel-cobalt),

che intermédiaire conductrice de l'électricité (par exem-  intermediary conductor of electricity (eg

ple en cuivre) déposée sur lé noyau et d'une couche ma-  copper) deposited on the core and a layer of

gnétique douce (par exemple en nickel-fer) déposée sur la couche intermédiaire. Une autre variante comporte en outre un noyau formé d'un conducteur intérieur dépourvu de perméance (par exemple en bérylliumcuivre) sur lequel est alors déposée la couche magnétique dure sur laquelle  soft gnetic (eg nickel-iron) deposited on the intermediate layer. Another variant further comprises a core formed of an inner conductor devoid of permeance (for example beryllium copper) on which is then deposited the hard magnetic layer on which

est ensuite déposée la couche intermédiaire qui est en-  is then deposited the intermediate layer which is

fin recouverte de la couche magnétique douce. Ce noyau  end covered with the soft magnetic layer. This core

de commutation magnétique bistable connu génère toute-  known bistable magnetic switching generates

fois des impulsions de commutation plus faibles que cel-  times smaller switching pulses than

les générées par un fil Wiegand.generated by a Wiegand thread.

On peut faire fonctionner le capteur de valeur li-  The free value sensor can be operated

mite de courant continu suivant l'invention, entre au-  mite of direct current according to the invention,

tres, dans des conditions d'excitation asymétrique de l'élément magnétique bistable. A l'état normal l'élément  very, under conditions of asymmetric excitation of the bistable magnetic element. In the normal state the element

magnétique bistable doit alors être aimanté antiparal-  magnetic bistable must then be magnetized antiparallel

lèlement, c'est-à-dire que le sens d'aimantation de la région magnétique dure est opposé à celui de la région magnétique douce. Si à présent le courant continu à contrôler excède une valeur limite supérieure déterminée  Similarly, that is, the magnetization direction of the hard magnetic region is opposite to that of the soft magnetic region. If now the DC current to be tested exceeds a determined upper limit value

ou tombe au-dessous d'une valeur limite inférieure dé-  or falls below a lower limit value de-

terminée, alors le champ magnétique résultant atteint, au niveau de l'élément magnétique bistable, dans le sens  completed, then the resulting magnetic field reaches, at the level of the bistable magnetic element, in the direction

opposé au sens d'aimantation momentané de la région ma-  opposite to the momentary magnetization of the ma-

gnétique douce, une valeur suffisante pour inverser le sens d'aimantation de la région magnétique douce de  soft gnetic, a value sufficient to reverse the magnetization direction of the soft magnetic region of

l'élément magnétique bistable de façon à obtenir l'ori-  the bistable magnetic element so as to obtain the origin

entation parallèle. Cette inversion du sens d'aimanta-  parallel entation. This inversion of the sense of magnetism

tion se produit brusquement pour une intensité de champ  occurs abruptly for a field strength

déterminée, qui dépend des propriétés de l'élément ma-  determined, which depends on the properties of the element

gnétique bistable, et conduit à la génération d'une  bistable genetics, and leads to the generation of a

forte impulsion de tension dans l'enroulement détecteur.  strong voltage pulse in the detector winding.

Cette impulsion de tension peut être utilisée de multi-  This voltage pulse can be used to multiply

- 6 - 2477720- 6 - 2477720

ples façons, à savoir par exemple pour arrêter l'appareil  many ways, for example to stop the device

dans lequel le capteur de valeur limite de courant conti-  wherein the current limit value sensor continues

nu est incorporé. Lorsque, après vérification de l'appa-  naked is incorporated. When, after verification of the

reil, celui-ci est à nouveau mis en marche et que le cou-  Once again, it is switched on again and the

rant continu à contr8ler se situe à nouveau à l'intérieur de son intervalle nominal, le champ magnétique résultant est dirigé en sens inverse de celui dans lequel il était  continuous control is again within its nominal range, the resulting magnetic field is directed in the opposite direction to that in which it was

dirigé lors du déclenchement de l'impulsion caractéristi-  directed at the onset of the characteristic impulse

que, de sorte qu'il est capable de ramener la région ma-  that he is able to bring back the

gnétique douce de l'élément magnétique bistable à nouveau, par voie magnétique, à l'état o les aimantations des régions magnétiques douce et dure sont opposées. Dans le cas de fils Wiegand cela nécessite une intensité de champ  Gentle gnetic magnetic element magnetic bistable again, in the state where the magnetizations of the soft and hard magnetic regions are opposite. In the case of Wiegand wires this requires a field strength

d'environ - 16 A/cm.about - 16 A / cm.

Alors qu'un capteur de valeur limite qui ne déli-  While a limit value sensor that does not

vre qu'une seule impulsion, lorsque la valeur limite dé-  only one impulse when the limit value

terminée est dépassée, ne peut être utilisé que pour arrêter l'appareil concerné ou prendre des mesures de sécurité analogues, il est prévu suivant une variante de l'invention de superposer au flux de référence déterminé, qui représente la valeur nominale de courant continu, une composante de flux variant périodiquement dans le  the end is exceeded, can only be used to stop the device concerned or take similar safety measures, it is provided according to a variant of the invention to superpose the determined reference flow, which represents the nominal value of direct current, a flux component varying periodically in the

temps, de sorte que le flux résultant obtenu en définiti-  time, so that the resulting flow obtained in defini-

ve varie, lui aussi, périodiquement dans le temps. Ceci  It varies, too, periodically in time. This

a pour avantage qu'en cas de dépassement de la valeur li-  has the advantage that if the value

mite déterminée l'élément magnétique bistable est excité périodiquement de façon asymétrique, c'est-à-dire qu'après dépassement de la valeur limite déterminée l'intensité  determined the magnetic bistable element is excited periodically asymmetrically, that is to say that after exceeding the limit value determined intensity

du champ magnétique résultant oscille, au niveau de l'élé-  the resulting magnetic field oscillates at the level of the

ment magnétique bistable, entre deux valeurs de signes  bistable magnetic layer, between two sign values

contraires dont l'une est suffisamment élevée pour pou-  contrary, one of which is sufficiently high for

voir ramener l'élément magnétique bistable par voie ma-  see bringing back the bistable magnetic element by way of

gnétique à son état antérieur et dont l'autre valeur est suffisamment élevée pour pouvoir, inversement, faire  gnetic to its previous state and whose other value is sufficiently high to be able, conversely, to make

passer l'élément magnétique bistable à l'état d'aimanta-  to pass the bistable magnetic element

tion parallèle de ses deux régions, l'impulsion caracté-  tion of its two regions, the characteristic impetus

ristique correspondante étant chaque fois générée dans  corresponding risk being generated each time in

l'enroulement détecteur.the detector winding.

-7- Après franchissement de la valeur limite on obtient  -7- After crossing the limit value we get

donc à la sortie du capteur, en tant que signal de sor-  therefore at the output of the sensor, as a signal of

tie, un train d'impulsions périodiques qui, en fonction du choix des champs magnétiques venant se superposer, se produit soit aussi longtemps que le courant continu à contrôler se situe dans le domaine des valeurs admissibles,  a periodic pulse train which, depending on the choice of superimposed magnetic fields, occurs either as long as the DC current to be controlled is in the range of allowable values,

soit lorsqu'il se situe dans le domaine des valeurs inad-  when it is situated in the field of inappropriate values

missibles. La présence ou l'absence du train d'impulsions indique donc de quel côté de la valeur limite se situe  communicable. The presence or absence of the pulse train therefore indicates which side of the limit value is

le courant continu à contrôler.the direct current to be controlled.

Les mesures qui doivent être prises pour obtenir que les champs magnétiques, c'est-à-dire leurs flux, soient tels que l'élément magnétique bistable se trouve excité, de façon à produire des impulsions, soit d'un  The measures that must be taken to obtain that the magnetic fields, that is to say their flux, are such that the bistable magnetic element is excited, so as to produce pulses, is

- côté de la valeur limite, soit de l'autre côté de la va-  - side of the limit value, either on the other side of the

leur limite sont universellement connues de ceux spécia-  their limit are universally known to those

lisés dans ce domaine.in this area.

Le flux de référence fixé à l'avance peut, de mê-  The reference flow set in advance may also

me que le flux variant périodiquement qui permet l'exci-  that the periodically varying flux that allows the exci-

tation périodique de l'élément magnétique bistable, être produit en principe par des aimants permanents, le flux de référence étant produit par exemple par un barreau aimanté monté à côté de l'élément magnétique bistable et le flux variable pouvant être produit par exemple par un aimant disposé à côté de l'élément magnétique bistable et tournant à une vitesse déterminée. De préférence,  Periodically, the bistable magnetic element is produced in principle by permanent magnets, the reference flow being produced for example by a magnet bar mounted next to the bistable magnetic element and the variable flow can be produced for example by a magnet arranged next to the bistable magnetic element and rotating at a determined speed. Preferably,

tant le flux de référence que le flux variant périodique-  both the reference flow and the periodic variant flow-

ment sont cependant produits, soit par deux enroulements  however, are produced by two windings

séparés dont l'un (l'enroulement de référence) est par-  where one (the reference winding) is

couru par le courant de référence et l'autre (l'enroule-  run by the reference current and the other (roll up

ment de remise à l'état antérieur) par un courant alter-  to the previous state) by an alternating current

natif ou un courant continu pulsatoire, soit par un en-  native or a pulsating DC current, either by a

roulement commun qui est parcouru par un courant continu pulsatoire ou un courant alternatif et qui remplit aussi bien la fonction de l'enroulement de référence que celle  common bearing which is traversed by a pulsating direct current or an alternating current and which fulfills both the function of the reference winding and the

de l'enroulement de remise à l'état antérieur.  of the rewinding winding.

En cas d'excitation asymétrique de fils Wiegand l'amplitude de variation du champ magnétique alternatif  In case of asymmetric excitation of Wiegand wires the amplitude of variation of the alternating magnetic field

fixé à l'avance doit, au niveau du fil Wiegand, être su-  fixed in advance must, at the level of the Wiegand wire, be

périeure à environ 100 à 140 A/cm et en cas d'excitation symétrique de fils Wiegand elle doit être supérieure à environ 160 à 240 A/cm. Dans ce dernier cas il existe la possibilité de fixer deux valeurs limites dont la première  less than about 100 to 140 A / cm and in case of symmetrical excitation of Wiegand wires it must be greater than about 160 to 240 A / cm. In the latter case there is the possibility of setting two limit values, the first of which

constitue le seuil de transition de l'absence d'excita-  constitutes the transition threshold for the absence of excitatory

tion à l'excitation asymétrique et la seconde constitue le seuil de transition de l'excitation asymétrique à  asymmetric excitation and the second constitutes the transition threshold of asymmetric excitation at

l'excitation symétrique de l'élément magnétique bistable.  the symmetrical excitation of the bistable magnetic element.

Les signaux de sortie correspondants du capteur de valeur limite de courant continu se présentent de la manière suivante  The corresponding output signals of the DC limit value sensor are as follows

a) absence d'impulsions dans l'enroulement détec-  a) absence of pulses in the winding detected

teur,tor,

b) train d'impulsions unipolaires dans l'enroule-  (b) unipolar pulse train in the winding

ment détecteur, c) train d'impulsions de polarités alternées dans  detector, (c) pulse train of alternating polarities in

l'enroulement détecteur.the detector winding.

Le domaine de l'excitation asymétrique peut être  The field of asymmetric excitation can be

utilisé par exemple pour produire un signal d'avertis-  used, for example, to produce a warning signal.

sement préalable déterminé qui indique que le courant continu à contrôler s'est approché de sa valeur limite (qui dans ce cas est définie par le seuil de transition  previously determined that indicates that the DC current to be controlled has approached its limit value (which in this case is defined by the transition threshold

à l'excitation symétrique).to symmetrical excitation).

Dans le cadre de l'invention il est également prévu un capteur de valeurs limites de courant continu plus complexe qui, remplissant les fonctions de deux capteurs de valeur limite séparés, produit un signal de sortie caractéristique tant en cas de franchissement  In the context of the invention there is also provided a more complex direct current limit value sensor which, fulfilling the functions of two separate limit value sensors, produces a characteristic output signal in case of crossing.

d'une valeur limite inférieure qu'en cas de franchisse-  of a lower limit value than in the case of crossing

ment d'une valeur limite supérieure du courant continu  of an upper limit value of the direct current

à contrôler. A cet égard il existe différentes possibi-  to control. In this respect there are different possibilities

lités en ce qui concerne la construction et le mode de fonctionnement de ce capteur de valeurs limites. Dans  the construction and operation of this limit value sensor. In

une première variante de celui-ci les deux éléments ma-  a first variant of it the two elements

gnétiques bistables sont montés de telle façon que leurs  Bistable genetics are mounted in such a way that their

régions magnétiques dures soient aimantées en sens con-  hard magnetic regions are magnetized in the opposite direction

traire l'une par rapport à l'autre. Les champs magnéti-  milking one with respect to the other. Magnetic fields

ques créés agissent sur les deux éléments magnétiques  created ions act on the two magnetic elements

bistables en sens opposé puisque leurs régions magnéti-  bistable in the opposite direction since their magnetic regions

ques dures sont polarisées en sens inverse l'une par rap-  hard spots are polarized in opposite directions, one

port à l'autre. Par conséquent, si les deux éléments ma-  port to another. Therefore, if the two elements

gnétiques bistables sont influencés par un champ magné- tique alternatif présentant une amplitude de variation  binary signals are influenced by an alternating magnetic field with an amplitude of variation

suffisante et qui se superpose au champ du courant conti-  sufficient and superimposed on the field of the conti-

nu à contrôler, alors le champ magnétique résultant ainsi obtenu atteindra, en cas de variation du courant continu contrôlé dans un sens, une valeur permettant à l'un des  ness to be controlled, then the resultant magnetic field thus obtained will, in case of variation of the direct current controlled in one direction, a value allowing one of the

éléments magnétiques bistables d'être excité asymétri-  bistable magnetic elements to be excited asymmetrically

quement, alors qu'en cas de variation du courant continu  only when there is a variation in the direct current

dans l'autre sens le champ magnétique résultant attein-  in the other direction the resulting magnetic field reaches

dra à un moment donné une valeur permettant l'excitation asymétrique de l'autre élément magnétique bistable. Dans  at a given time a value allowing asymmetric excitation of the other bistable magnetic element. In

ces conditions un train d'impulsions est chaque fois in-  these conditions a train of impulses is each time in-

duit dans l'enroulement détecteur commun mais les impul-  in the common sensor winding but the pulses

sions pour les deux valeurs limites présentent des si-  For both limit values there are

gnes différents de sorte qu'un circuit d'évaluation d'im-  different ways so that an evaluation circuit of im-

pulsions, prévu à la sortie du capteur de valeurs limi-  pulses, provided at the output of the limit value sensor.

tes, peut déterminer quelle est parmi les deux valeurs  can determine which of the two values

limites celle qui a été franchie. Dans le cas d'enroule-  limits that which has been crossed. In the case of winding

ments détecteurs séparés les impulsions n'apparaissent  separate detectors the pulses do not appear

chaque fois que dans l'enroulement détecteur correspon-  whenever in the corresponding winding detector

dant à l'élément magnétique bistable ayant subi une in-  to the bistable magnetic element that has

version d'aimantation.magnetization version.

Si l'on n'utilise qu'un enroulement de remise à l'état antérieur commun pour établir le champ magnétique  If only one common state reset winding is used to establish the magnetic field

alternatif et que l'on n'utilise également qu'un enrou-  alternative and that only a

lement de référence commun pour transformer un courant de référence en un champ de référence, alors le choix de la position des deux valeurs limites est naturellement limité. C'est pourquoi il est préférable, soit d'associer  As a common reference for transforming a reference current into a reference field, the choice of the position of the two limit values is naturally limited. That is why it is better to associate

à chaque élément magnétique bistable son propre enroule-  each bistable magnetic element has its own winding

ment de référence, ces enroulements de référence étant alimentés avec des courants continus différents servant  reference windings, these reference windings being supplied with different DC currents

de courants de référence alors que l'enroulement de re-  of reference currents while the winding of

mise à l'état antérieur commun et donc unique est ali-  common and therefore unique state of the art is

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menté avec un courant alternatif ou un courant continu pulsatoire, soit d'associer à chaque élément magnétique  with an alternating current or a pulsating direct current, or to associate with each magnetic element

bistable son propre enroulement de remise à l'état anté-  bistable its own winding up to the ante-state

rieur, ces enroulements de remise à l'état antérieur étant alimentés avec des courants continus pulsatoires différents alors que l'enroulement de référence commun  these rewinding windings being fed with different pulsating DC currents while the common reference winding

et donc unique est alimenté avec le courant de référence.  and therefore unique is fed with the reference current.

On est alors en mesure, pour des nombres de spires donnés des enroulements, de sélectionner la valeur et l'écart entre les deux valeurs limites librement par un choix  It is then possible, for given numbers of turns of the windings, to select the value and the difference between the two limit values freely by a choice.

approprié des courants de référence et des courants al-  appropriate reference currents and currents.

ternatifs ou des courants continus pulsatoires.  ternative or pulsating continuous currents.

On peut cependant renoncer à prévoir un enroule-  We can, however, give up the idea of

ment de référence commun ou un enroulement de remise à  common reference or rewinding

l'état antérieur commun pour la composante de champ al-  the common prior state for the field component al-

ternatif et utiliser à sa place deux enroulements asso-  ternative and instead use two coils

ciés respectivement aux éléments magnétiques bistables  respectively to the bistable magnetic elements

et qui sont chacun alimentés tant avec un courant de ré-  and who are each fed both with a current of

férence qu'avec une composante de courant alternatif et servent ainsi d'enroulement de référence et en même temps  only with an AC component and thus serve as a reference winding and at the same time

d'enroulement de remise à l'état antérieur.  rewinding winding.

Si, par contre, les deux éléments magnétiques bistables sont montés de telle manière que leurs régions magnétiques dures agissent dans le même sens, alors ils  If, on the other hand, the two bistable magnetic elements are mounted in such a way that their hard magnetic regions act in the same direction, then they

sont influencés dans le même sens par le champ de l'en-  are influenced in the same direction by the field of

roulement de mesure et d'un autre enroulement commun éventuellement présent. Afin que néanmoins au niveau d'une valeur limite supérieure pour l'un des éléments magnétiques bistables et au niveau d'une valeur limite inférieure pour l'autre élément magnétique bistable le seuil de l'excitation asymétrique puisse être franchi, l'un des éléments magnétiques bistables doit dans ce cas en outre être soumis à un champ magnétique continu qui est opposé au champ magnétique continu auquel l'autre élément magnétique bistable est en outre soumis à des fins de fixation de valeur limite. Ceci peut se faire,  measuring bearing and another common winding possibly present. In order that, nevertheless, at the level of an upper limit value for one of the bistable magnetic elements and at a lower limit value for the other bistable magnetic element the threshold of the asymmetric excitation can be crossed, one of the Bistable magnetic elements in this case must further be subjected to a continuous magnetic field which is opposite to the continuous magnetic field to which the other bistable magnetic element is further subjected for limit value setting purposes. This can be done,

d'une part, en associant à chacun des deux éléments ma-  on the one hand, by associating with each of the two

gnétiques bistables un enroulement de référence séparé  bistable genetics a separate reference winding

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qui est alimenté avec un courant de référence tel que les champs ainsi créés au niveau de l'élément magnétique bistable soient opposés, alors qu'un enroulement commun est alimenté avec un courant alternatif ou un courant continu pulsatoire. A cet égard, le sens des champs ma- gnétiques ainsi créés peut être fixé tant par le choix du signe du courant de référence que par le choix du sens  which is supplied with a reference current such that the fields thus created at the level of the bistable magnetic element are opposed, whereas a common winding is supplied with an alternating current or a pulsating direct current. In this respect, the meaning of the magnetic fields thus created can be fixed both by the choice of the sign of the reference current and by the choice of meaning.

d'enroulement (enroulement à droite ou à gauche).  winding (winding right or left).

On peut cependant également renoncer à prévoir  However, we can also

l'enroulement de remise à l'état antérieur commun et su-  the rewinding winding up to the common prior state and

perposer à chacun des deux courants continus, qui alimen-  to each of the two continuous currents, which feeds

tent les deux enroulements de référence associés respec-  the two associated reference windings

tivement aux éléments magnétiques bistables, sa propre composante de courant alternatif. Si ces composantes de courant alternatif présentent une même fréquence, il faut  to the bistable magnetic elements, its own alternating current component. If these components of alternating current have the same frequency, it is necessary

prévoir pour chaque élément magnétique bistable un en-  provide for each bistable magnetic element a

* roulement détecteur séparé afin de pouvoir reconnaître celui des deux éléments magnétiques bistables qui produit* Separate detector bearing to be able to recognize the one of the two bistable magnetic elements which produces

les impulsions. Si, par contre, les- composantes de cou-  the impulses. If, on the other hand, the

rant alternatif présentent des fréquences différentes,  alternating current have different frequencies,

alors les fréquences des impulsions permettent de recon-  then the pulse frequencies make it possible to recognize

naître l'élément magnétique bistable d'o les impulsions proviennent et l'on n'a donc pas absolument besoin de  the bistable magnetic element from where the pulses come from and therefore we do not absolutely need to

deux enroulementsdétecteurs.two windingsdetectors.

Afin d'obtenir un couplage magnétique aussi effi-  In order to obtain such an efficient magnetic coupling

cace que possible qui évite dans une large mesure des  as much as possible, which avoids to a large extent

pertes par dispersion, les différents enroulements en-  dispersion losses, the different windings in

tourent les éléments magnétiques bistables de préférence  turn the bistable magnetic elements preferably

directement. En vue de l'obtention de signaux particu-  directly. In order to obtain particular signals

lièrement prononcés et exempts de perturbations il est particulièrement recommandable d'utiliser comme éléments  pronounced and free from disturbances it is particularly advisable to use as elements

magnétiques bistables des fils Wiegand.  magnetic bistable wires Wiegand.

L'invention permet d'une façon simple et économi-  The invention makes it possible in a simple and economical way

que de réaliser un capteur de valeur limite de courant  than to realize a current limit value sensor

continu, fiable et compact, dont les entrées et les sor-  continuous, reliable and compact, whose inputs and outputs

ties sont séparées les unes des autres du point de vue de la conduction électrique et dont l'isolation présente une rigidité diélectrique particulièrement élevée. Le  are separated from each other from the point of view of electrical conduction and whose insulation has a particularly high dielectric strength. The

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signal de sortie du capteur est numérique et est consti-  sensor output signal is digital and is

tué par des impulsions de largeur et d'amplitude cons-  killed by impulses of width and amplitude

tantes qui sont directement exploitables.  aunts that are directly exploitable.

Un autre avantage de l'invention réside en ce qu' au voisinage de la valeur limite peut en outre être ob- tenu un signal de sortie analogique et ce, au moyen d'un détecteur de phase. Ceci tient au fait que la position de phase des impulsions produites, par rapport à la phase de la composante de courant alternatif utilisée dépend,  Another advantage of the invention resides in that in the vicinity of the limit value can furthermore be obtained an analog output signal by means of a phase detector. This is because the phase position of the pulses produced with respect to the phase of the AC component used depends,

comme expliqué plus loin, de l'intensité de la composan-  as explained below, the intensity of the

te de courant continu résultante.the resulting DC current.

Ci-dessous sont décrits des exemples de réalisa-  Below are examples of realizations

tion de l'invention illustrés schématiquement aux dessins annexés dans lesquels: - 1a figure 1 représente un montage comportant un fil Wiegand; 1a figure 2 montre, sous forme de graphique, un champ magnétique produit dans le montage de la figure 1 à l'état d'absence d'excitation; - la figure 3 montre, sous forme de graphique, un champ magnétique produit dans le montage de la figure 1 en cas d'excitation asymétrique; et - La figure 4 représente un montage permettant  The invention is illustrated schematically in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows an assembly comprising a Wiegand wire; FIG. 2 shows, in graphical form, a magnetic field produced in the circuit of FIG. 1 in the state of absence of excitation; - Figure 3 shows, in graphical form, a magnetic field produced in the assembly of Figure 1 in case of asymmetric excitation; and - Figure 4 shows a mounting allowing

de contrôler deux valeurs limites de courant continu.  to control two DC limit values.

La figure 1 montre un fil Wiegand 1 qui porte quatre enroulements 2 à 5. Le courant à contrôler Ix alimente un enroulement de mesure 4 et produit dans le fil Wiegand 1 le champ magnétique d'intensité H x. Le courant de référence Is, auquel il s'agit de comparer  FIG. 1 shows a Wiegand wire 1 which carries four windings 2 to 5. The current to be controlled Ix feeds a measurement winding 4 and produces in the wire Wiegand 1 the magnetic field of intensity H x. The reference current Is, which is to be compared

le courant à contrôler, alimente un enroulement de ré-  the current to be controlled, feeds a winding of

férence 3 et créé dans le fil Wiegand 1 un champ magné-  3 and created in wire Wiegand 1 a magnetic field

tique d'intensité H s. A ces deux champs magnétiques con-  intensity tick H s. To these two magnetic fields con-

tinus est superposé un champ magnétique pulsatoire en amenant à un enroulement 1, destiné à ramener le fil  tinus is superimposed a pulsating magnetic field by leading to a winding 1, intended to bring back the wire

Wiegand à son état initial, un courant continu pulsatoi-  Wiegand in its initial state, a pulsating DC current

re, c'est-à-dire par exemple un courant alternatif si-  re, that is to say for example an alternating current if-

nusoldal I1 redressé par voie de redressement à double  nusoldal I1 rectified by double straightening

alternance et qui conduit à un champ magnétique pulsa-  alternation and which leads to a pulsating magnetic field

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toire H1 dont l'évolution dans le temps est représentée  H1 whose evolution over time is represented

à la figure 2.in Figure 2.

Enfin, le capteur comporte encore un enroulement détecteur 5 monté sur le fil Wiegand 1 et-dans lequel sont induites les impulsions Wiegand. Si Hx = H., c'est-à-dire que le champ magnétique résultant créé par les courants Ix et Is est exactement  Finally, the sensor further comprises a detector winding 5 mounted on the Wiegand wire 1 and in which the Wiegand pulses are induced. If Hx = H., ie the resulting magnetic field created by currents Ix and Is is exactly

nul: Hxw = H - Hs =, alors le champ magnétique résul-  zero: Hxw = H - Hs =, then the resulting magnetic field

tant obtenu au total H Hw +H1 présente l'allure représentée sur la figure 2. Dans  so obtained in total H Hw + H1 has the appearance shown in Figure 2. In

l'enroulement détecteur S il n'est pas produit d'impul-  the detector winding If there is no impulse

sions puisque le champ magnétique résultant H ne présen-  because the resulting magnetic field H does not present

te pas de passage par zéro de sorte que le processus ma-  you do not go through zero so that the process

gnétique de remise à l'état initial, nécessaire à une excitation asymétrique du fil Wiegand 1, ne peut avoir lieu. Cette remise à l'état initial ne peut en effet avoir lieu qu'à partir de l'instant o Hxw < - 16 A/cm car il faut une intensité de champ d'environ -16 A/cm  The reset logic necessary for asymmetric excitation of the Wiegand 1 wire can not take place. This reset can indeed take place only from the instant Hxw <- 16 A / cm because it takes a field strength of about -16 A / cm

pour ramener le fil Wiegand 1 à son état initial. Si cet-  to return the Wiegand 1 wire to its original state. If this

te intensité de champ est atteinte, alors le champ ré-  the field intensity is reached, then the field

sultant présente l'allure illustrée sur la figure 3 et une impulsion. Wiegand 6 est produite dans l'enroulement détecteur au cours de chaque période du courant continu pulsatoire I.l La valeur de seuil que lecourant Ix ne doit pas dépasser est donc déterminée, dans l'exemple représenté, par la somme du champ de référence Hs (Is)  sultant has the appearance illustrated in Figure 3 and a pulse. Wiegand 6 is produced in the detector winding during each period of the pulsating DC current. The threshold value that the current Ix must not exceed is therefore determined, in the example represented, by the sum of the reference field Hs (Is )

et du champ de remise à l'état initial de - 16 A/cm.  and the reset field of -16 A / cm.

Dans l'exemple illustré sur la figure 4 deux fils Wiegand 1 et 1' s'étendent parallèlement l'un à l'autre mais ne se chevauchent que partiellement en direction longitudinale. Les régions magnétiques dures (enveloppes) des fils Wiegand sont aimantées antiparallèlement l'un  In the example illustrated in FIG. 4, two Wiegand wires 1 and 1 'extend parallel to each other but overlap only partially in the longitudinal direction. The hard magnetic regions (envelopes) of Wiegand wires are antiparallel magnetized one

par rapport à l'autre.compared to each other.

Le courant continu, qui sert de courant de réfé-  DC, which serves as the reference current,

rence Is (valeur nominale), alimente un enroulement de  Is (nominal value), feeds a winding of

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référence 3, et le courant à contrôler d'intensité I  reference 3, and the intensity control current I

(valeur effective) alimente un enroulement de mesure 4.  (effective value) supplies a measuring winding 4.

L'enroulement de mesure 4 et l'enroulement de référence 3 sont tous deux disposés de façon à être traversés par les deux fils Wiegand 1 et i' sur toute la longueur des en- roulements. A leurs extrémités ne se chevauchant pas,  The measuring winding 4 and the reference winding 3 are both arranged to be traversed by the two Wiegand wires 1 and i 'over the entire length of the windings. At their ends not overlapping,

les deux fils Wiegand 1 et 1' comportent chacun un en-  the two Wiegand wires 1 and 1 'each comprise a

roulement 7; 8 alimenté respectivement avec un courant  bearing 7; 8 respectively powered with a current

continu pulsatoire I il; Il., afin de produire des com-  continuous pulsating I he; Il., In order to produce

posantes de champ magnétique pulsatoires opposées, ainsi  opposing pulsating magnetic field posers, as well as

qu'un enroulement détecteur 9; 10 dans lesquels les im-  a detector winding 9; 10 in which the

pulsions Wiegand sont produites.Wiegand impulses are produced.

Chacun des deux fils Wiegand 1 et 1' peut en soi, avec les quatre enroulements 3, 4, 7 et 9; 3, 4, 8 et 10 qui leur sont respectivement associés être considéré comme étant identique au fil Wiegand 1 de la figure 1  Each of the two Wiegand wires 1 and 1 'can in itself, with the four windings 3, 4, 7 and 9; 3, 4, 8 and 10 respectively associated therewith be considered to be identical to wire Wiegand 1 of FIG.

avec ses quatre enroulements 2 à 5.  with its four windings 2 to 5.

Par conséquent, l'un des deux fils Wiegand 1, 1' peut être excité asymétriquement en cas de différence H positive des intensités de champ magnétique H et H xw x -s et l'autre fil Wiegand peut être excité asymétriquement en cas de différence Hxw négative, de sorte qu'un train  Therefore, one of the two Wiegand wires 1, 1 'can be excited asymmetrically in case of positive difference H of the magnetic field strengths H and H xw x -s and the other Wiegand wire can be asymmetrically excited in case of difference. Hxw negative, so a train

d'impulsions Wiegand est induit dans l'enroulement dé-  of Wiegand pulses is induced in the winding de-

tecteur 9 lorsque l'une des valeurs limites est atteinte  9 when one of the limit values is reached

et un train d'impulsions Wiegand est induit dans l'en-  and a Wiegand pulse train is induced in the

roulement détecteur 10 lorsque l'autre valeur limite est atteinte.  detector bearing 10 when the other limit value is reached.

Dans les deux exemples de réalisation l'excita-  In both embodiments the excitatory

tion asymétrique des fils Wiegand n'est possible qu'à condition que le champ magnétique pulsatoire H1 présente une amplitude de variation d'au moins 100 à 140 A/cm afin d'obtenir, d'une part, l'intensité dé champ 16A/cm nécessaire à la remise à l'état antérieur et, d'autre part, l'intensité de champ de l'ordre de + 80 à 120 A/cm nécessaire à la saturation du fil Wiegand dans l'autre sens. Outre le signal de sortie numérique du capteur de valeurs limites, la position de phase des impulsions  asymmetrical Wiegand wire is possible only if the pulsating magnetic field H1 has an amplitude of variation of at least 100 to 140 A / cm in order to obtain, on the one hand, the field strength 16A / cm necessary to restore the previous state and, on the other hand, the field strength of the order of + 80 to 120 A / cm necessary for the saturation of Wiegand wire in the other direction. In addition to the digital output signal of the limit value sensor, the phase position of the pulses

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Wiegand par rapport aux courants continus pulsatoires I.1, Iil, I12 peut encore 8tre exploitée, en tant que signal de sortie analogique, et ce au voisinage de la valeur limite, c'est-à-dire lorsque l'excitation asymétrique commence à se produire. Ceci est expliqué ci-dessous à l'aide des figures 2 et 3. Le champ magnétique H1 lié au courant pulsatoire I1 est constitué par des demi-ondes sinusoïdales positives qui dans l'intervalle de phase de Y = 0 à v = w satisfont à l'équation: (I) H1 = 1. sin wt  Wiegand with respect to the pulsating DC currents I.1, I1, I12 can still be exploited as an analog output signal in the vicinity of the limit value, ie when the asymmetric excitation starts at happen. This is explained below with the aid of FIGS. 2 and 3. The magnetic field H1 linked to the pulsating current I1 is formed by positive sinewave halfwaves which in the phase interval from Y = 0 to v = w satisfy to the equation: (I) H1 = 1. sin wt

o t est le temps, w la fréquence angulaire, ou pulsa-  o t is the time, w the angular frequency, or pulsa-

tion, et H1 l'amplitude du champ magnétique H1.  tion, and H1 the amplitude of the magnetic field H1.

Une impulsion Wiegand 6 ne peut être produite que lorsqu'au champ magnétique pulsatoire H1 est superposé  A Wiegand pulse 6 can be produced only when the pulsating magnetic field H1 is superimposed

un champ magnétique continu Hxw < - 16A/cm. Les impul-  a continuous magnetic field Hxw <- 16A / cm. The impulses

sions Wiegand 6 se produisent alors cependant, pour des raisons relatives à la matière constitutive des fils  Wiegand 6 occur, however, for reasons relating to the constituent material of the

Wiegand, non pas au niveau du passage par zéro de l'in-  Wiegand, not at the level of the zero crossing of the in-

tensité du champ résultant H = H1 + Hxw, mais aux envi-  the resulting field strength H = H1 + Hxw, but at the envi-

rons d'une valeur H = + 10 A/cm, de sorte que la posi-  have a value H = + 10 A / cm, so that the posi-

tion de phase: (II) fM = wM t satisfait à la relation (III) H1 (M) = 10 A/cm = H1. sin M + Hxw ou 10 A/cm - Hxw (IV) sin =M xw N1 pour Hxw < - 16 A/cm et 0 < M < g90 o  phase: (II) fM = wM t satisfies the relation (III) H1 (M) = 10 A / cm = H1. sin M + Hxw or 10 A / cm - Hxw (IV) sin = M xw N1 for Hxw <- 16 A / cm and 0 <M <g90 o

Etant donné que Hxw sont supposées être des va-  Since Hxw are supposed to be

leurs négatives, on peut également introduire dans l'é-  their negative, we can also introduce into the

quation (IV) la valeur absolue IHxwl, de sorte que (IV)  equation (IV) the absolute value IHxwl, so that (IV)

devient: 10 A/cm + IHxw.becomes: 10 A / cm + IHxw.

(V) sin M = /(V) sin M = /

-N1-N 1

Cette relation peut 8tre utilisée pour déterminer  This relationship can be used to determine

- 16 - 2477720- 16 - 2477720

jusqu'à quel point une valeur limite est dépassée. Si les champs magnétiques sont cependant choisis de telle façon que dans l'intervalle des intensités de courant admissibles soit produit un train d'impulsions qui se trouve interrompu lors du franchissement de la valeur limite, alors il est possible de déterminer à partir de  how far a limit value is exceeded. If, however, the magnetic fields are chosen so that in the range of admissible current intensities a pulse train is produced which is interrupted when crossing the limit value, then it is possible to determine from

la position de phase des impulsions, au moyen d'un détec-  the phase position of the pulses, by means of a detec-

teur de phase, quel est l'écart existant encore entre l'intensité de courant momentanée I et la valeur limite x S.  phase, what is the gap still existing between the momentary current intensity I and the limit value x S.

0 0 0 00 0 0 0

0-O - O 00-O - O 0

- 17 -- 17 -

Claims (18)

REVEND I CATI ONSCLAIMS CATI ONS 1. - Capteur de valeurs limites de courant continu dont les entrées de signaux et les sorties de signaux sont  1. - DC limit value sensor whose signal inputs and signal outputs are séparées les unes des autres du point de vue de la conduc-  separated from each other from the point of view of tion électrique et dans lequel le courant continu à con- trôler alimente un enroulement électrique (enroulement de mesure) et le flux magnétique produit, par le courant à  electrical supply and in which the direct current to be controlled feeds an electric winding (measuring winding) and the magnetic flux produced by the contrôler, dans un noyau ferromagnétique couplé à l'en-  control, in a ferromagnetic core coupled to the roulement de mesure est comparé à un flux déterminé et un signal de sortie est généré en fonction de la valeur du  measurement bearing is compared to a given flow and an output signal is generated according to the value of the flux résultant, caractérisé en ce que le noyau est un élé-  resulting stream, characterized in that the core is an element ment magnétique bistable (1, 1') auquel est couplé par  bistable magnetic element (1, 1 ') to which is coupled by voie magnétique, en tant qu'enroulement électrique addi-  magnetic path, as an additional electrical winding tionnel, un enroulement détecteur (5, 9, 10).  a detector winding (5, 9, 10). 2. - Capteur de valeurs limites de courant continu  2. - DC limit value sensor suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ai-  according to claim 1, characterized in that a mant permanent ou un ensemble d'aimants permanents est  permanent mantle or a set of permanent magnets is prévu pour produire le flux déterminé.  planned to produce the determined flow. 3. - Capteur de valeurs limites de courant continu suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour  3. - DC limit value sensor according to claim 1, characterized in that for produire le flux déterminé il est prévu un troisième en-  produce the determined flow a third roulement servant d'enroulement de référence (3) et des-  reference winding bearing (3) and tiné à être relié à une source de courant continu fournis-  designed to be connected to a DC power source sant un courant continu d'intensité déterminée (courant  a continuous current of determined intensity (current de référence).reference). 4. - Capteur de valeurs limites de courant continu suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'au flux déterminé est superposée une composante de flux variant  4. - sensor for limiting DC values according to claim 3, characterized in that the determined flow is superimposed a varying flow component périodiquement dans le temps et dont l'amplitude de va-  periodically in time and whose range of riation est suffisante pour permettre au moins l'excita-  is sufficient to allow at least the excitement tion asymétrique de l'élément magnétique bistable (1, 1').  asymmetric representation of the bistable magnetic element (1, 1 '). 5. - Capteur de valeurs limites de courant continu suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'au flux déterminé est superposée une composante de flux variant  5. DC dc limit sensor according to claim 4, characterized in that at the determined flux is superimposed a varying flow component. périodiquement dans le temps et dont l'amplitude de va-  periodically in time and whose range of riation est suffisante pour permettre également l'exci-  is sufficient to also allow the exci- tation symétrique de l'élément magnétique bistable (1, 1').  symmetrical representation of the bistable magnetic element (1, 1 '). 6. - Capteur de valeurs limites de courant continu  6. - DC limit value sensor - 18 -- 18 - suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que,  according to claim 4 or 5, characterized in that, pour produire une composante de flux variant périodique-  to produce a periodic variant flow component ment dans le temps, il est prévu à côté de l'élément ma-  over time, it is planned next to the manual element gnétique bistable un aimant permanent tournant à une vi-  bistable gnetic a permanent magnet rotating at a vi- tesse déterminée.  determined speed. 7. - Capteur de valeurs limites de courant continu suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que,7. - DC limit value sensor according to claim 4 or 5, characterized in that, pour produire la composante de flux variant périodique-  to produce the periodic variant flux component ment dans le temps et se superposant au flux déterminé,  over time and overlaying the determined flow, l'enroulement de référence (3) est parcouru par un cou-  the reference winding (3) is traversed by a rant alternatif ou un courant continu pulsatoire.  alternating current or pulsating DC current. 8. - Capteur de valeurs limites de courant continu suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que,  8. - DC limit value sensor according to claim 4 or 5, characterized in that, pour produire la composante de flux variant périodique-  to produce the periodic variant flux component ment dans le temps et se superposant au flux déterminé,  over time and overlaying the determined flow, il est couplé à l'élément magnétique bistable (1) un qua-  it is coupled to the bistable magnetic element (1) a quadruple trième enroulement séparé servant d'enroulement (2, 7, 8) pour la remise à l'état antérieur et qui est parcouru par  third winding winding (2, 7, 8) for the restoration to the previous state and which is traversed by un courant alternatif ou un courant continu pulsatoire.  an alternating current or a pulsating direct current. 9. - Capteur de valeurs limites de courant continu suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il *est prévu deux éléments magnétiques bistables (1, 1') qui  9. - DC limit value sensor according to claim 7 or 8, characterized in that there are provided two bistable magnetic elements (1, 1 ') which sont couplés tous deux à l'enroulement de mesure (4) ain-  both are coupled to the measuring winding (4) and si que soit tous deux à l'enroulement de référence (3) et chacun individuellement à un enroulement (7, 8) pour la remise à l'état antérieur, soit chacun individuellement  if both are at the reference winding (3) and each individually at a winding (7, 8) for reset, either each individually à un enroulement de référence et tous deux à l'enroule-  to a reference winding and both to wind it up ment de remise à l'état antérieur et, en outre, soit à un enroulement détecteur commun,,soit chacun à son propre  reset and, in addition, either to a common sensor winding, or each to its own enroulement détecteur (9, 10) et en ce que les deux élé-  winding detector (9, 10) and in that both ments magnétiques bistables (1, 1') sont disposés de fa-  bistable magnetic elements (1, 1 ') are arranged çon que leurs régions magnétiques dures soient aimantées  that their hard magnetic regions are magnetized en sens opposé.in the opposite way. 10. - Capteur de valeurs limites de courant continu suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il est prévu deux éléments magnétiques bistables (1, 1') qui sont couplés tous deux à l'enroulement de mesure (4)  A DC current limit sensor according to Claim 7 or 8, characterized in that two bistable magnetic elements (1, 1 ') are provided which are both coupled to the measuring winding (4). ainsi qu'à l'enroulement de référence (3) et à l'enroule-  the reference winding (3) and the winding - 19 -- 19 - ment unique pour la remise à l'état antérieur et, en outre, soit à un enroulement détecteur commun, soit chacun à son enroulement détecteur propre (9, 10) et en ce que les deux éléments magnétiques bistables (1, 1') sont disposés de façon que leurs régions magnétiques dures soient aimantées  a single common winding, or each to its own detector winding (9, 10) and in that the two bistable magnetic elements (1, 1 ') are arranged so that their magnetic hard regions are magnetized en sens opposé.in the opposite way. 11. - Capteur de valeurs limites de courant continu suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est prévu deux éléments magnétiques bistables (1, 1') qui sont couplés tous deux à l'enroulement de mesure (4) et, en  11. - DC limit value sensor according to Claim 7, characterized in that two bistable magnetic elements (1, 1 ') are provided which are both coupled to the measuring winding (4) and outre, chacun individuellement à un enroulement addition-  addition, each individually to a winding addition- nel destiné à être alimenté avec des courants continus pulsatoires et servant tant d'enroulement de référence que d'enroulement pour la remise à l'état antérieur, ainsi que soit à un enroulement détecteur commun, soit chacun à son propre enroulement détecteur (9, 10), et en ce que  which is intended to be supplied with pulsating DC currents and serving as both a reference winding and a winding winding, and either to a common detector winding or each to its own detector winding (9, 10), and in that les deux éléments magnétiques bistables (1, 1') sont dis-  the two bistable magnetic elements (1, 1 ') are posés de façon que leurs régions magnétiques dures soient  so that their hard magnetic regions are aimantées en sens opposé.magnetized in opposite directions. 12. - Capteur de valeurs limites de courant continu  12. - DC limit value sensor suivant l'une quelconque des revendications 9 à 11, carac-  according to any one of claims 9 to 11, téÄrisé en ce que les deux éléments magnétiques bistables  characterized in that the two bistable magnetic elements (1, 1') sont couplés à un enroulement détecteur commun.  (1, 1 ') are coupled to a common sensor winding. 13. - Capteur de valeurs limites de courant continu suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est prévu deux éléments magnétiques bistables qui sont couplés tous deux à l'enroulement de mesure et à l'enroulement de  13. - DC limit value sensor according to claim 8, characterized in that there are provided two bistable magnetic elements which are both coupled to the measuring winding and the winding of remise à l'état antérieur, ainsi que chacun individuelle-  surrender to the previous state, as well as each individual- ment à un enroulement de référence, polarisé de telle  reference winding, polarized of such manière que les champs magnétiques créés par les enroule-  way that the magnetic fields created by the windings ments de référence soient opposés l'un à l'autre au ni-  reference documents are opposed to one another veau des éléments magnétiques bistables, et en outre soit  calf magnetic elements bistable, and in addition either à un enroulement détecteur commun soit chacun individuel-  to a common sensor winding be each individual- lement à son propre enroulement détecteur, et en ce que les deux éléments magnétiques bistables sont disposés de façon que leurs régions magnétiques dures soient aimantées  its own detector winding, and that the two bistable magnetic elements are arranged so that their magnetic hard regions are magnetized. dans un même sens.in the same sense. 14. - Capteur de valeurs limites de courant continu  14. - DC limit value sensor - 20 -- 20 - suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est  according to claim 7, characterized in that it is prévu deux éléments magnétiques bistables qui sont cou-  provided two bistable magnetic elements which are plés tous deux à l'enroulement de mesure, ainsi que cha-  both to the measuring winding, as well as each cun individuellement à un enroulement additionnel desti-  individually to an additional winding of né à être alimenté par des courants continus pulsatoires  born to be powered by pulsating continuous currents et servant tant d'enroulement de référence que d'enrou-  and serving as both reference winding and winding lement de remise à l'état antérieur, les deux enroulements  the two coils en question étant polarisés de façon que les champs magne-  in question being polarized so that the fields tiques créés par eux soient opposés l'un à l'autre au niveau des éléments magnétiques bistables, et en outre,  created by them are opposed to one another at the level of the bistable magnetic elements, and furthermore à un enroulement détecteur commun, soit chacun à son pro-  to a common detector winding, each one at its own pre enroulement détecteur, et en ce que les deux éléments magnétiques bistables sont disposés de façon que leurs régions magnétiques dures soient aimantées dans un même  pre winding detector, and in that the two bistable magnetic elements are arranged so that their hard magnetic regions are magnetized in the same sens.meaning. 15. - Capteur de valeurs limites de courant continu suivant la revendication 14, caractérisé en ce que les  15. - sensor for limiting DC values according to claim 14, characterized in that the courants continus pulsatoires alimentant les deux enrou-  pulsating DC currents feeding the two coils lements servant d'enroulements de référence et en même  ments used as reference windings and at the same time temps d'enroulements de remise à l'état antérieur présen-  rewinding winding time present tent des fréquences différentes.try different frequencies. 16. - Capteur de valeurs limites de courant continu  16. - DC limit value sensor suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, ca-  according to any one of claims 1 to 15, ractérisé en ce que les différents enroulements (2 à 5,  characterized in that the different windings (2 to 5, 7 à 10) entourent les éléments magnétiques bistables cor-  7 to 10) surround the bistable magnetic elements cor- respondants (1, 1').respondents (1, 1 '). 17. - Capteur de valeurs limites de courant continu  17. - DC limit value sensor suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, ca-  according to any one of claims 1 to 16, ractérisé en ce que les éléments magnétiques bistables  characterized in that the bistable magnetic elements (1, 1') sont des fils Wiegand.(1, 1 ') are Wiegand threads. 18. - Capteur de valeurs limites de courant continu  18. - DC limit value sensor suivant l'une quelconque des revendications 4 à 17, ca-  according to any one of claims 4 to 17, ractérisé en ce que les enroulements détecteurs(5, 9, 10) d'une part, et les enroulements (2, 7, 8) destinés à la  characterized in that the sensor windings (5, 9, 10) on the one hand, and the windings (2, 7, 8) for remise à l'état antérieur et parcourus par une composan-  restored to the previous state and covered by a te de courant alternatif, d'autre part, sont reliés à  alternating current, on the other hand, are connected to un détecteur de phase.a phase detector. Andrê NETTER -Côa1 en Brevets d'Invenfon;  Andrê NETTER -Côa1 in Patents of Invenfon;
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