FR2506006A1 - APPARATUS FOR DETERMINING THE POSITION OF A MOBILE BODY - Google Patents
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Abstract
UN ELEMENT ETALONNE 21 EN UN MATERIAU MAGNETIQUE EST FIXE SUR UN CORPS EN MOUVEMENT, ET UN AIMANT 28 EN FORME DE E EST ADJACENT A CET ELEMENT 21. UN ELEMENT 29 A EFFET HALL A CIRCUIT INTEGRE DESTINE A CONVERTIR LES VARIATIONS DE LA DENSITE DU FLUX MAGNETIQUE DE L'AIMANT EN DES VARIATIONS DE TENSION EST FIXE A UNE EXTREMITE DE LA BRANCHE CENTRALE DE L'AIMANT 28. L'ELEMENT ETALONNE 21 EST UNE BARRE ALLONGEE ET COMPORTE UNE SERIE D'INDENTATIONS 22 SUR SES DEUX COTES, DES SAILLIES 24, 25 FORMEES PAR LES INDENTATIONS ET UNE PARTIE INTERMEDIAIRE COMMUNE 26 AYANT LA MEMEHAUTEUR QUE LES SAILLIES. LES SAILLIES DES DEUX COTES SONT DECALEES. L'ELEMENT A EFFET HALL A CIRCUIT INTEGRE EST ADJACENT A LA PARTIE INTERMEDIAIRE COMMUNE 26 ET LES DEUX POLES AUX EXTREMITES DE L'AIMANT SONT ADJACENTS AUXDITES SAILLIES.A STANDARD ELEMENT 21 IN A MAGNETIC MATERIAL IS FIXED ON A MOVING BODY, AND AN E-SHAPED MAGNET 28 IS ADJACENT TO THIS ELEMENT 21. AN ELEMENT 29 HALL EFFECT WITH AN INTEGRATED CIRCUIT DESIGNED TO CONVERT THE VARIATIONS OF THE FLOW DENSITY MAGNETIC OF THE MAGNET IN VARIATIONS OF TENSION IS FIXED AT ONE END OF THE CENTRAL BRANCH OF THE MAGNET 28. THE STANDARD ELEMENT 21 IS AN EXTENDED BAR AND HAS A SERIES OF INDENTATIONS 22 ON ITS TWO SIDES, OF THE PROJECTS 24 , 25 SHAPED BY THE INDENTATIONS AND A COMMON INTERMEDIATE PART 26 HAVING THE SAME HEIGHT AS THE PROJECTS. THE PROJECTS ON BOTH SIDES ARE OFFSET. THE HALL EFFECT ELEMENT WITH INTEGRATED CIRCUIT IS ADJACENT TO THE COMMON INTERMEDIATE PART 26 AND THE TWO POLES AT THE ENDS OF THE MAGNET ARE ADJACENT TO THE SAID PROJECTS.
Description
La présente invention est relative à un appareilThe present invention relates to an apparatus
pour déterminer la position d'un objet se déplaçant ou en ro- to determine the position of a moving or roaming object
tation, et pour convertir la mesure obtenue en un signal élec- tation, and to convert the measurement obtained into an electrical signal
trique. On utilise pour détecter une position d'un corps en mouvement d'une machine-outil ou d'un vilebrequin d'un -moteur à combustion interne un capteur de position comportant, stick. A position sensor is used to detect a position of a moving body of a machine tool or of a crankshaft of an internal combustion engine,
en tant que dispositif sensible à la densité d'un flux magné- as a device sensitive to the density of a magnetic flux
tique, un élément à effet Hall.tick, a Hall effect element.
Un capteur classique de position ne peut détermi- A conventional position sensor cannot determine
ner avec précision la position d'un corps en mouvement comme pinpoint the position of a moving body as
on va le décrire de façon détaillée ci-dessous. we will describe it in detail below.
Le but de l'invention est de fournir un capteur de position qui détermine avec précision une position d'un The object of the invention is to provide a position sensor which precisely determines a position of a
objet et qui est dépourvu des défauts de fonctionnement provo- object and which is devoid of provo-
qués par la variation de la distance entre la tête du capteur due to the variation of the distance between the sensor head
et l'objet et par des variations de la température. and the object and by variations in temperature.
L'invention a pour objet à cet effet un appareil pour déterminer la position d'un corps mobile, comprenant un dispositif magnétique pour produire deux champs magnétiques, des moyens pour convertir-la variation de la densité du flux magnétique du champ en une variation de tension, et au moins un élément étalonné en un matériau magnétique pour former des circuits magnétiques pour les champs magnétiques, passant par lesdits moyens de conversion et le dispositif magnétique, The object of the invention is for this purpose an apparatus for determining the position of a mobile body, comprising a magnetic device for producing two magnetic fields, means for converting the variation of the density of the magnetic flux of the field into a variation of voltage, and at least one element calibrated in a magnetic material to form magnetic circuits for magnetic fields, passing through said conversion means and the magnetic device,
ledit élément étalonné étant agencé de manière que la polari- said calibrated member being arranged so that the polar-
té du circuit magnétique des moyens de conversion soit in- tee of the magnetic circuit of the conversion means either
versée de manière alternée lorsque les moyens de conversion paid alternately when the conversion means
et l'élément étalonné se déplacent l'un par rapport à l'autre. and the calibrated element move relative to each other.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in- Other features and advantages of the
vention apparaîtront au cours de la description qui va suivre vention will appear during the description which follows
faite en se référant-aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels: made with reference to the appended drawings given solely by way of examples and in which:
la Fig 1 est une vue en perspective d'un cap- Fig 1 is a perspective view of a cap
teur classique de position; les Fig 2 a et 2 b sont des vues expliquant le fonctionnement du capteur de position représenté à la Fig 1; la Fig 3 montre une forme du signal de sortie du capteur de position; classic position marker; Fig 2 a and 2 b are views explaining the operation of the position sensor shown in Fig 1; Fig 3 shows a form of the position sensor output signal;
la Fig 4 est une vue en perspective d'un cap- Fig 4 is a perspective view of a cap-
teur classique de position angulaire; la Fig S montre une forme du signal de sortie du capteur de position angulaire; la Fig 6 est une vue en perspective d'un autre capteur de position de la technique antérieure; la Fig 7 montre une forme du signal de sortie du capteur de position représenté à la Fig 6; classic angular position tor; Fig S shows a form of the output signal from the angular position sensor; Fig 6 is a perspective view of another position sensor of the prior art; Fig 7 shows a form of the position sensor output signal shown in Fig 6;
la Fig 8 est une vue en perspective d'un appa- Fig 8 is a perspective view of an apparatus
reil de détermination de position suivant l'invention; la Fig 9 est une vue de face montrant une tête de capteur de position; les Fig l Oa et l Ob expliquent le fonctionnement du capteur de position suivant l'invention; la Fig 11 montre une forme du signal de sortie du capteur; la Fig 12 montre une forme du signal de sortie lorsque la distance entre la tête du capteur et un objet varie; position determination reil according to the invention; Fig 9 is a front view showing a position sensor head; Fig l Oa and Ob explain the operation of the position sensor according to the invention; Fig 11 shows a form of the sensor output signal; Fig 12 shows a form of the output signal when the distance between the sensor head and an object varies;
la Fig 13 montre les variations de la caracté- Fig 13 shows the variations of the character-
ristique de sortie du capteur de position lorsque la tempéra- output sensor of the position sensor when the temperature
ture varie; la Fig 14 est une vue en perspective montrant ture varies; Fig 14 is a perspective view showing
un autre mode de réalisation de l'appareil suivant l'inven- another embodiment of the apparatus according to the invention
tion; la Fig 15 est un schéma d'un circuit électrique pour produire une sortie dans le capteur de position; les Fig 16 a 16 h montrent des variantes du tion; Fig. 15 is a diagram of an electrical circuit for producing an output in the position sensor; Fig 16 to 16 h show variants of the
capteur de position suivant l'invention. position sensor according to the invention.
En se référant à la Fig 1 qui montre un capteur classique de la position d'un corps mobile, une chape 1 en U en un matériau perméable et un aimant permanent cylindrique 2 Referring to Fig 1 which shows a conventional sensor of the position of a movable body, a yoke 1 in U in a permeable material and a permanent cylindrical magnet 2
sont fixés ensemble de façon à former un dispositif M en for- are attached together to form a M-shaped device
me de E pour produire un champ magnétique Une tête H de cap- me of E to produce a magnetic field A head H of cap-
teur est disposée en position adjacente au dispositif engen- tor is arranged adjacent to the generating device
drant le champ magnétique La tête H comprend une chape 3 en drant the magnetic field Head H includes a yoke 3 in
forme de U et un noyau 4 fixé à la chape 3 dans la partie in- U-shaped and a core 4 fixed to the yoke 3 in the part
termédiaire de celle-ci afin de former un élément en forme de E correspondant au dispositif M en forme de E produisant intermediate thereof in order to form an E-shaped element corresponding to the E-shaped device M producing
le champ magnétique Un élément 5 à effet Hall à circuit in- the magnetic field A Hall effect element 5 with an internal circuit
tégré constituant un dispositif sensible à la densité du flux magnétique est fixé à l'extrémité du noyau 4 Un élément 6 formant écran, en un matériau perméable est fixé à un corps tégré constituting a device sensitive to the density of the magnetic flux is fixed to the end of the core 4 An element 6 forming a screen, made of a permeable material is fixed to a body
mobile (non représenté) et est adapté pour traverser en li- mobile (not shown) and is suitable for crossing in line
gne droite un intervalle entre le dispositif M produisant le gne right an interval between the device M producing the
champ magnétique et la tête H du capteur L'élément 6 compor- magnetic field and the head H of the sensor Element 6 comprises
te une série de dents 7 qui sont disposées à une distance te a series of teeth 7 which are arranged at a distance
égale les unes des autres.equal to each other.
Pour décrire le fonctionnement du capteur de po- To describe the operation of the po-
sition, la Fig 2 a montre un état dans lequel un intervalle vide entre les dents 7 coïncide avec la tête H du capteur, et la Fig 2 b montre un état dans lequel l'une des dents 7 sition, Fig 2 a shows a state in which an empty gap between the teeth 7 coincides with the head H of the sensor, and Fig 2 b shows a state in which one of the teeth 7
est interposée entre la tête H et le dispositif M Dans la po- is interposed between the head H and the device M In the po-
sition représentée à la Fig 2 a un champ magnétique est pro- sition shown in Fig 2 has a magnetic field is pro-
duit comme représenté en traits interrompus pour former un circuit magnétique fermé passant par l'élément 5 à effet Hall duit as shown in broken lines to form a closed magnetic circuit passing through the Hall effect element 5
a circuit intégré Ainsi cet élément 5 assume un état conduc- has integrated circuit Thus this element 5 assumes a conduc-
teur Lorsqu'une dent 7 isole le circuit magnétique comme re- When a tooth 7 isolates the magnetic circuit as a
présenté à la Fig 2 b, l'élément 5 assume un état non conduc- presented in Fig 2 b, element 5 assumes a non-conductive state
teur. La Fig 3 montre la variation de la densité du flux magnétique Cette densité varie suivant une sinusolde tor. Fig 3 shows the variation of the density of the magnetic flux This density varies according to a sine wave
lorsque l'élément 6 formant écran se déplace Lorsque la den- when the screen member 6 moves When the den-
sité du flux magnétique excède l'état conducteur, la sortie de ltélément 5 passe à un niveau haut, et lorsque la densité sity of the magnetic flux exceeds the conductive state, the output of element 5 goes to a high level, and when the density
du flux magnétique diminue et tombe au-dessous de l'état non- of the magnetic flux decreases and falls below the non-state
conducteur, la sortie de l'élément 5 passe à un niveau bas. conductor, the output of element 5 goes to a low level.
Ainsi la distance de déplacement d'un corps peut être mesu- Thus the distance of movement of a body can be measured
rée en comptant les impulsions de sortie de l'élément 5 à ef- calculated by counting the output pulses from element 5 to ef-
fet Hall à circuit intégré.fet Hall with integrated circuit.
Dans la position du capteur qui est représentée à la Fig 1, l'élément 6 formant écran se déplace entre le dispositif M produisant le champ magnétique et la tête H du capteur En conséquence l'élément 6 doit être réalisé sous la forme d'une plaque mince Par suite la résistance de cet élément 6 est réduite, ce qui ne permet pas de l'utiliser In the position of the sensor which is represented in FIG. 1, the screen element 6 moves between the device M producing the magnetic field and the head H of the sensor. Consequently element 6 must be produced in the form of a thin plate As a result the resistance of this element 6 is reduced, which does not allow it to be used
pour effectuer des mesures sur une distance importante. to measure over a long distance.
La Fig 4 montre un capteur classique de position angulaire Une plaque circulaire 9 est fixée sur un arbre rotatif 8 et un élément magnétique annulaire J 0 est fixé sur FIG. 4 shows a conventional angular position sensor A circular plate 9 is fixed on a rotary shaft 8 and an annular magnetic element J 0 is fixed on
la périphérie de la plaque 9 L'élément magnétique 10 est ai- the periphery of the plate 9 The magnetic element 10 is ai-
manté avec des polarités alternées comme représenté au dessin. mantled with alternating polarities as shown in the drawing.
Un élément 11 à effet Hall à circuit intégré est disposé en A Hall effect element 11 with integrated circuit is arranged in
position adjacente à l'élément magnétique 10. position adjacent to the magnetic element 10.
La densité du flux magnétique pour l'élément 11 varie comme représenté à la Fig 5 Du fait que la polarité The density of the magnetic flux for element 11 varies as shown in Fig 5 Because the polarity
du flux magnétique est inversée, des impulsions ayant une for- of the magnetic flux is reversed, pulses having a form
me définie peuvent être produites par l'élément 11 Cependant il est difficile d'aimanter l'élément magnétique 10 suivant une configuration exacte Un capteur de position permettant de supprimer les inconvénients précités est déçrit dans la me defined can be produced by the element 11 However it is difficult to magnetize the magnetic element 10 in an exact configuration A position sensor for eliminating the aforementioned drawbacks is described in the
demande de brevet japonaise N 055-137222 Le capteur de posi- Japanese patent application N 055-137222 The position sensor
tion représenté à la Fig 6 comprend un corps étalonné 12 pré- tion shown in Fig 6 includes a calibrated body 12 pre-
sentant une série de saillies cubiques 13 et un aimant perma- feeling a series of cubic projections 13 and a permanent magnet
nent 14 disposé en position adjacente aux saillies Un élé- 14 arranged in position adjacent to the projections An element
ment 15 à effet Hall à circuit intégré est fixé sur le pôle Nord Le pôle Sud et l'élément 15 sont espacés de la surface supérieure des saillies 13 d'une distance d Lorsque le corps 12 se déplace dans le sens longitudinal la densité du flux magnétique pour l'élément 15 varie en fonction du déplacement des saillies 13 En conséquence la distance de déplacement ment 15 with integrated circuit Hall effect is fixed on the North pole The South pole and the element 15 are spaced from the upper surface of the projections 13 by a distance d When the body 12 moves in the longitudinal direction the density of the flow magnetic for the element 15 varies according to the displacement of the projections 13 Consequently the distance of displacement
peut être mesurée.can be measured.
Cependant dans ce capteur de position, si la dis- However in this position sensor, if the
tance d varie, la sortie de l'élément 15 varie, même si la densité du flux magnétique est constante En conséquence, le tance d varies, the output of element 15 varies, even if the density of the magnetic flux is constant Consequently, the
corps 12 doit présenter une configuration précise et se dé- body 12 must have a precise configuration and be
placer de façon à ne pas provoquer de variation de la distan- place so as not to cause variation in the distance
ce d De plus la sortie de l'élément 15 varie avec la varia- ce d In addition, the output of element 15 varies with the varia-
tion de la température ambiante La Fig 7 montre les varia- room temperature Fig 7 shows the variations
tions de la sortie de l'élément 15 en fonction des variations element 15 output according to variations
de la distance d et de la température Du fait de cette varia- distance d and temperature Because of this variation
tion de la sortie de l'élément 15, une bande de valeurs dé- tion of the output of element 15, a strip of values
terminant un niveau de commutation doit être maintenue dans une plage étroite 1 Par conséquent si cette bande de valeurs ending a switching level must be kept within a narrow range 1 Therefore if this band of values
est fixée à un niveau non approprié, la position du corps mo- is set at an inappropriate level, the position of the body
bile ne peut pas être déterminée avec précision. bile cannot be determined with precision.
L'invention vise à supprimer les inconvénients précités En se-référant à la Fig 8 qui montre un appareil de détermination de position suivant l'invention, celui-ci The invention aims to eliminate the aforementioned drawbacks. With reference to FIG. 8 which shows a position determination device according to the invention, it
comprend un corps étalonné 21 qui est fixé sur un corps mobi- comprises a calibrated body 21 which is fixed on a movable body
le (non représenté) et une tête 27 de capteur de position qui the (not shown) and a position sensor head 27 which
est portée par un support quelconque approprié (non représen- is carried by any suitable support (not shown
té) L'élément 21 est en un matériau magnétique doux tel que du fer ou de l'acier au silicium Le corps 21 est constitué par une barre allongée et présente une série d'indentations 22 et 23 sur ses deux côtés, des saillies 24 et 25 délimitées par les indentations-22 et 23, et une partie intermédiaire The element 21 is made of a soft magnetic material such as iron or silicon steel The body 21 consists of an elongated bar and has a series of indentations 22 and 23 on its two sides, projections 24 and 25 delimited by indentations-22 and 23, and an intermediate part
commune 26 ayant la -même hauteur que les saillies 24 et 25. commune 26 having the same height as the projections 24 and 25.
Les saillies disposées sur un côté sont équidistantes et sont The projections arranged on one side are equidistant and are
décalées par rapport aux saillies formées sur l'autre c 8 té. offset from the projections formed on the other side 8 t.
La tête 27 du capteur de position comprend un ai- The head 27 of the position sensor comprises a
mant 28 en un matériau magnétique dur tel qu'un aimant en mant 28 made of a hard magnetic material such as a magnet
Alnico ou en terre rare, et un élément 29 à effet Hall à cir- Alnico or rare earth, and an element 29 with Hall effect with cir-
cuit intégré L'aimant 28 présente un noyau en forme de E avec des pôles N et S à ses deux extrémités éloignées, et integrated baking Magnet 28 has an E-shaped core with N and S poles at its two distant ends, and
l'élément 29 est fixé sur l'extrémité de la partie intermé- element 29 is fixed to the end of the intermediate part
diaire En se référant à la Fig 9, les faces inférieures des deux pôles N et S et de l'élément 29 sont au même niveau et sont agencées de manière que le pôle N soit adjacent à une saillie 25, que le pôle S soit adjacent à une saillie 24, et diaire Referring to Fig 9, the undersides of the two poles N and S and of the element 29 are at the same level and are arranged so that the pole N is adjacent to a projection 25, that the pole S is adjacent to a projection 24, and
que l'élément 29 soit adjacent à la partie commune 26 L'élé- the element 29 is adjacent to the common part 26 The element
ment 29 est soumis au champ magnétique dans la direction X et ment 29 is subjected to the magnetic field in the X direction and
comporte deux conducteurs 30 formant bornes. comprises two conductors 30 forming terminals.
En fonctionnement lorsque l'élément 21 se dépla- In operation when the element 21 moves
ce longitudinalement comme représenté par la flèche, chacune des saillies 24 et 25 traverse à son tour le champ magnétique engendré par l'aimant 28 Lorsqu'une saillie 25 est adjacente this longitudinally as represented by the arrow, each of the projections 24 and 25 in turn crosses the magnetic field generated by the magnet 28 When a projection 25 is adjacent
au pôle N comme représenté à la Fig l Oa, l'élément 29 à ef- at pole N as shown in Fig l Oa, element 29 at ef-
fet Hall à circuit intégré se trouve dans un champ magnétique ayant une polarité représentée par la flèche Au contraire lorsqu'une saillie 24 se trouve dans le champ magnétique, fet Hall with integrated circuit is in a magnetic field having a polarity represented by the arrow On the contrary when a projection 24 is in the magnetic field,
l'élément 29 est soumis au champ magnétique de polarité in- element 29 is subjected to the magnetic field of polarity
verse. La Fig 11 montre la densité du flux magnétique pours. Fig 11 shows the density of the magnetic flux
du champ agissant sur l'élément 29 Cette densité varie sui- of the field acting on the element 29 This density varies
vant une onde de forme rectangulaire-et la polarité est in- vant a wave of rectangular shape - and the polarity is in-
versée par rapport au niveau zéro. paid relative to zero level.
La Fig 12 montre la variation de la densité du flux magnétique lorsque la distance entre l'élément étalonné Fig 12 shows the variation of the density of the magnetic flux when the distance between the calibrated element
21 et l'élément 29 varie Du fait que la densité du flux ma- 21 and element 29 varies Because the density of the ma-
gnétique varie par rapport au niveau zéro, on peut obtenir genetic varies from zero, we can get
une large plage L pour la bande de valeurs précitée. a wide range L for the above-mentioned value band.
La Fig 13 montre les caractéristiques de tempé- Fig 13 shows the temperature characteristics
rature de l'élément 29 La sortie de cet élément varie avec la variation de la température ambiante, même si la densité du flux magnétique est constante Cependant, la sortie de l'élément 29 devient nulle au niveau zéro de la densité du erection of element 29 The output of this element varies with the variation of the ambient temperature, even if the density of the magnetic flux is constant However, the output of element 29 becomes zero at the zero level of the density of the
flux magnétique et varie en proportion de cette densité Ain- magnetic flux and varies in proportion to this density Ain-
si suivant l'invention, il est possible de déterminer la po- if according to the invention, it is possible to determine the po-
sition d'un corps en mouvement avec précision indépendamment des variations de la distance entre la-tete du capteur et sition of a moving body with precision regardless of variations in the distance between the sensor head and
l'élément étalonné, et de la température ambiante. the calibrated item, and the ambient temperature.
La Fig 14 montre un appareil détecteur de posi- Fig. 14 shows a position detector
tion angulaire suivant l'invention, par exemple un appareil pour déterminer la position angulaire du vilebrequin d'un angular position according to the invention, for example an apparatus for determining the angular position of the crankshaft of a
moteur à combustion interne Un disque 31 est fixé sur un ar- internal combustion engine A disc 31 is fixed on an ar-
bre rotatif 31 a Deux éléments étalonnés 32 ayant chacun le ëAme agencement de saillies que ltélément représenté à la rotary bre 31 has two calibrated elements 32 each having the same arrangement of projections as the element shown in FIG.
Fig 1 sont fixés sur la périphérie du disque 31 à des dis- Fig 1 are fixed on the periphery of the disc 31 at dis-
tances appropriées Une tète 33 de capteur de position est appropriate tances A position sensor head 33 is
disposée en position adjacente aux saillies de l'élément 32. disposed in position adjacent to the projections of the element 32.
Dans l'appareil, la position angulaire "e" à par- In the device, the angular position "e" from
tir d'une extrémité a est déterminée en comptant les impul- firing from one end a is determined by counting the pulses
sions de sortie de l'élément à effet Hall à circuit intégré output of the integrated circuit Hall effect element
de la tête 33 Par exemple on peut ainsi détecter les posi- of the head 33 For example we can thus detect the posi-
tions de point mort haut et de point mort bas du vilebrequin crankshaft top and bottom dead center
ainsi que le calage de l'allumage.as well as the ignition timing.
La Fig 15 montre un circuit pour produire des impulsions de sortie au moyen de l'élément 29 à effet Hall Fig. 15 shows a circuit for producing output pulses by means of Hall effect element 29
à circuit intégré ou élément à effet Hall Les bornes de sor- with integrated circuit or Hall effect element The output terminals
tie de l'élément 29 sont connectées aux entrées d'un compara- tie of element 29 are connected to the inputs of a comparison
teur 34 Du fait que la sortie de l'élément 29 est invertée au niveau zéro de la densité du flux magnétique, la sortie du comparateur 34 est également inversée à la tension zéro de Since the output of the element 29 is inverted at the zero level of the density of the magnetic flux, the output of the comparator 34 is also inverted at the zero voltage of
la sortie de l'élément Hall 29.the exit from Hall 29.
Les Fig 16 a à 16 h montrent différentes variantes de l'invention Dans le dispositif représenté à la Fig 16 a, une tête de capteur de position comprend des branches 41, 44 et 45 et deux aimants horizontaux 42 et 43 disposés entre les branches Un élément 46 à effet Hall à circuit intégré est Fig 16 a to 16 h show different variants of the invention In the device shown in Fig 16 a, a position sensor head comprises branches 41, 44 and 45 and two horizontal magnets 42 and 43 arranged between the branches Un integrated circuit Hall effect element 46 is
fixé sur l'extrémité de la branche intermédiaire 41 Les ai- fixed on the end of the intermediate branch 41 The ai-
mants 42, 43 sont agencés avec leurs polarités inversées de mants 42, 43 are arranged with their polarities reversed
façon à aimanter les branches 44 et 45 avec des polarités op- so as to magnetize the branches 44 and 45 with polarities op-
posées. La tête du capteur de position représentée à la asked. The position sensor head shown in
Fig 16 b est constituée par une chape 47 en forme de T compor- Fig 16 b is constituted by a yoke 47 in the form of T comprising-
tant deux aimants verticaux 49 et 50 qui sont fixés en deux parties d'extrémité de la chape 47 avec des polarités opposées, et un élément 48 à effet Hall à circuit intégré qui est fixé both two vertical magnets 49 and 50 which are fixed in two end parts of the yoke 47 with opposite polarities, and an element 48 of Hall effect with integrated circuit which is fixed
sur l'extrémité de la branche centrale de la chape 47. on the end of the central branch of the yoke 47.
La tête de capteur représentée à la Fig 16 c com- The sensor head shown in Fig 16 c com-
prend deux aimants 51 et 52 en forme de U qui sont disposés avec leurs polarités inversées et fixés ensemble de façon à former un aimant en forme de E, et un élément 53 à effet Hall takes two U-shaped magnets 51 and 52 which are arranged with their polarities reversed and fixed together to form an E-shaped magnet, and a Hall effect element 53
a circuit intégré, qui est fixé sur le p 8 le central de l'ai- has integrated circuit, which is fixed on p 8 the central of the
mant. La Fig 16 d montre une autre variante de la tête de capteur qui comprend un seul aimant rectangulaire 54 com- portant une cavité et un élément 55 à effet Hall à circuit intégré qui est encastré dans la cavité Les deux c 8 tés de mant. FIG. 16 d shows another variant of the sensor head which comprises a single rectangular magnet 54 comprising a cavity and an element 55 of Hall effect with integrated circuit which is embedded in the cavity The two c 8 tees
l'aimant 54 sont aimantés avec des polarités opposées. the magnet 54 are magnetized with opposite polarities.
La Fig 16 e montre un autre appareil de détermi- Fig 16 e shows another apparatus for determining
nation de position Un élément étalonné 56 présente en sec- position nation A calibrated element 56 present in sec-
tion une forme en U et des branches 56 a et 56 b qui sont déca- tion a U shape and branches 56 a and 56 b which are deca-
lées Une tête de capteur comprend un élément central 57, deux aimants 58 et 59 disposés de part et d'autre de l'élément A sensor head comprises a central element 57, two magnets 58 and 59 arranged on either side of the element.
57 et un élément 60 à effet Hall à circuit intégré qui est fi- 57 and an integrated circuit Hall effect element 60 which is
xé à une extrémité inférieure de l'élément central Les ai- attached to a lower end of the central element Les-
mants 58 et 59 sont disposés avec leurs polarités opposées et mants 58 and 59 are arranged with their opposite polarities and
adjacents aux branches 56 a et 56 b respectivement. adjacent to branches 56 a and 56 b respectively.
La Fig 16 f montre un autre appareil dans lequel Fig 16 f shows another device in which
plusieurs bandes magnétiques 61 sont disposées en position ad- several magnetic strips 61 are arranged in the ad position
jacente et décalées sur les côtés opposés d'une tête de cap- adjacent and offset on opposite sides of a cap head
teur La tète de capteur comprend un élément central 62, deux teur The sensor head comprises a central element 62, two
aimants 63 et 64 fixés aux deux côtés de l'élément 62, un élé- magnets 63 and 64 fixed to the two sides of the element 62, an element
ment 65 à effet Hall à circuit intégré fixé à la face infé- ment 65 Hall effect with integrated circuit attached to the underside
rieure de l'élément 62 et un élément horizontal 66 qui est element 62 and a horizontal element 66 which is
fixé sur l'élément 65.fixed on element 65.
La tête de capteur représentée à la Fig 16 q com- The sensor head shown in Fig 16 q com-
prend deux aimants 68, 69 disposés avec leurs polarités in- takes two magnets 68, 69 arranged with their polarities
versées et un élément 67 à effet Hall à circuit intégré qui and an integrated circuit Hall effect element 67 which
est disposé entre les aimants.is placed between the magnets.
La Fig 16 h montre une tête de capteur comprenant Fig 16 h shows a sensor head comprising
un aimant 70 en forme de U, un élément 71 à effet Hall à cir- a U-shaped magnet 70, a Hall effect element 71 with a circle
cuit intégré qui est fixé à une partie centrale de l'aimant integrated baking which is fixed to a central part of the magnet
et un élément 72 fixé à l'élément 71. and an element 72 fixed to element 71.
Il ressort de ce qui précède que l'invention four- It follows from the above that the invention provides
nit un appareil de mesure qui peut déterminer avec précision la position d'un corps en mouvement même si la distance entre nit a measuring device that can accurately determine the position of a moving body even if the distance between
la tête du capteur et le corps mobile varie et si la tempéra- the sensor head and the moving body varies and if the temperature
ture ambiante varie également Bien que dans les modes de ambient ture also varies although in the modes of
réalisation décrits ci-dessus l'élément à effet Hall ou l'é- realization described above the Hall effect element or the
lément à effet Hall à circuit intégré soient utilisés comme dispositifs pour convertir la variation de la densité du flux Hall effect element with integrated circuit be used as devices to convert the variation in flux density
magnétique en une variation de tension, on peut utiliser d'au- magnetic in a voltage variation, you can use other
tres moyens tels qu'une résistance variable en fonction du champ magnétique En outre on comprend que l'invention peut être utilisée dans un appareil dans lequel la tête du capteur est fixée sur l'élément mobile et l'élément étalonné est fixé very means such as a variable resistance as a function of the magnetic field Furthermore it is understood that the invention can be used in an apparatus in which the sensor head is fixed to the movable element and the calibrated element is fixed
sur un corps stationnaire.on a stationary body.
*REVHNDICATIONS* REVHNDICATIONS
R B V B N D I C A T I 0 N SR B V B N D I C A T I 0 N S
1 Appareil pour déterminer la position d'un 1 Device for determining the position of a
corps en mouvement, caractérisé en ce qu'il comprend un dis- body in motion, characterized in that it comprises a dis-
positif magnétique ( 28) pour produire deux champs magnétiques, des moyens ( 29, 33) pour convertir la variation de la densi- té du flux magnétique dudit champ en une variation de tension magnetic positive (28) for producing two magnetic fields, means (29, 33) for converting the variation in the density of the magnetic flux of said field into a variation in voltage
et au moins un élément étalonné ( 21, 32) en un matériau ma- and at least one calibrated element (21, 32) of a material made of
gnétique pour former des circuits magnétiques dudit champ, genetics to form magnetic circuits of said field,
passant par les moyens pour convertir la variation de la den- going through the means to convert the change in den-
sité du flux et le dispositif magnétique, ledit élément éta- of the flux and the magnetic device, said element
lonné ( 21, 32) étant agencé de manière que la polarité du cir- lonné (21, 32) being arranged so that the polarity of the circuit
cuit magnétique desdits moyens ( 29, 33) pour convertir la den- magnetic baking of said means (29, 33) for converting the den-
sité du flux magnétique soit inversée de manière alternée lors- sity of the magnetic flux is alternately reversed when
que les moyens ( 29, 33) de conversion et l'élément étalonné that the conversion means (29, 33) and the calibrated element
( 21, 32, 56, 61) se déplacent l'un par rapport à l'autre. (21, 32, 56, 61) move relative to each other.
2 Appareil suivant la revendication 1, caracté- 2 Apparatus according to claim 1, character-
risé en ce que le dispositif magnétique ( 28) est constitué par un aimant en forme de E. in that the magnetic device (28) consists of an E-shaped magnet
3. Appareil suivant la revendication 1, caracté- 3. Apparatus according to claim 1, character-
risé en ce que l'élément étalonné ( 21) est constitué par une barre allongée qui comporte une série d'indentations ( 22) sur ses deux côtés, des saillies décalées ( 24, 25) formées sur risé in that the calibrated element (21) consists of an elongated bar which has a series of indentations (22) on its two sides, offset projections (24, 25) formed on
ses deux c 8 tés par lesdites indentations et une partie inter- its two sides by said indentations and an inter-
médiaire commune ( 26) ayant la même hauteur que les saillies. common medial (26) having the same height as the projections.
4 Appareil suivant la revendication 3, caracté- 4 Apparatus according to claim 3, character-
risé en ce que les moyens ( 29) pour convertir la variation laughed at in that the means (29) for converting the variation
de la densité du flux magnétique sont montés sur une extré- of the magnetic flux density are mounted on an
mité d'une branche centrale dudit aimant ( 28) en forme de E. Appareil suivant la revendication 4, caracté- mite of a central branch of said E-shaped magnet (28) Apparatus according to claim 4, characterized
risé en ce que les deux pôles (N, S) aux extrémités de l'ai- laughed in that the two poles (N, S) at the ends of the
mant ( 28) en forme de E sont adjacents auxdites saillies ( 25, E-shaped mant (28) are adjacent to said projections (25,
26), les moyens de conversion ( 29) des variations de la den- 26), the means of converting (29) variations in the den-
sité du flux magnétique étant adjacents à ladite partie in- sity of the magnetic flux being adjacent to said part
termédiaire commune ( 26).common intermediate (26).
6 Appareil suivant la revendication 1, caracté- 6 Apparatus according to claim 1, character-
risé en ce que les moyens ( 29) de conversion des variations il laughed at in that the means (29) for converting variations there
de la densité du flux magnétique sont constitués par un élé- of the density of the magnetic flux consist of an element
ment à effet Hall.Hall effect.
7 Appareil suivant la revendication 1, caracté- 7 Apparatus according to claim 1, character-
risé en ce que les moyens ( 29) de conversion des variations de la densité du flux magnétique sont constitués par un élé- in that the means (29) for converting variations in the density of the magnetic flux consist of an element
ment à effet Hall à circuit intégré. Hall effect with integrated circuit.
8 Appareil suivant la revendication 1, caracté- 8 Apparatus according to claim 1, character-
risé en ce que les moyens ( 29) de conversion des variations laughed in that the means (29) for converting variations
de la densité du flux magnétique sont constitués par une ré- of the density of the magnetic flux consist of a re-
sistance variable, en fonction du champ magnétique. variable resistance, depending on the magnetic field.
9 Appareil suivant la revendication 1, caracté- 9 Apparatus according to claim 1, character-
risé en ce qu'il comprend en outre une chape pour relier les moyens ( 29) de conversion des variations de la densité du flux laughed in that it further comprises a yoke for connecting the means (29) for converting variations in the density of the flux
magnétique et le dispositif magnétique ( 28). and the magnetic device (28).
10 Appareil suivant la revendication 1, caracté- 10 Apparatus according to claim 1, character-
risé en ce qu'il comprend une chape ( 54) fixée sur les moyens de conversion de la variation de la densité du flux magnétique laughed in that it comprises a yoke (54) fixed on the means for converting the variation in the density of the magnetic flux
dans une position adjacente audit élément étalonné ( 21). in a position adjacent to said calibrated member (21).
Il Appareil suivant la revendication 1, caracté- The apparatus according to claim 1, character-
risé en ce que ledit élément étalonné ( 56) présente en sec- laughed in that said calibrated element (56) has in sec-
tion une forme en U et comporte plusieurs saillies qui sont décalées. tion a U shape and has several projections which are offset.
12 Appareil suivant la revendication 1, caracté- 12 Apparatus according to claim 1, character-
risé en ce que ledit élément étalonné est constitué par plu- laughed in that said calibrated element is constituted by more
sieurs bandes ( 61).several bands (61).
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