FR2578321A1

FR2578321A1 - Position and displacement sensor, in particular of the position and the displacement of a human finger, in particular for making an attenuator

Info

Publication number: FR2578321A1
Application number: FR8503061A
Authority: FR
Inventors: Jacques Taillebois; Alain Caullet; Veronique Marchand; Philippe Houard
Original assignee: MCB
Current assignee: MCB
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1985-03-01
Publication date: 1986-09-05
Anticipated expiration: 2005-03-01
Also published as: FR2578321B1

Abstract

The position sensor comprises: a conducting strip 2 on an insulating substrate 1; a resistive band 4 on an insulating substrate 3, at least one of these two substrates being flexible and these two substrates being disposed opposite each other with 2 opposite 4 at a short distance away; one pair of conductors 5, 6 with ends 5a, 6a connected to the ends of 4 and a third electrical conductor 7 with its end 7a connected to 2.

Description

CAPTEUR DE POSITION ET DE DEPLACEMENT, NOTAMMENT DE LA
POSITION ET DU DEPLACEMENT D UN DOIGT HUMAIN, EN PAR
TICULIER POUR REALISER UN ATTENUATEUR
La présente invention concerne généralement les capteurs de position et/ou de déplacement. en particulier de tels capteurs aptes à réaliser un atténuateur du type potentiométrique. POSITION AND DISPLACEMENT SENSOR, ESPECIALLY OF THE
POSITION AND MOVEMENT OF A HUMAN FINGER, PAR
TICULIER TO MAKE AN ATTENUATOR
The present invention generally relates to position and / or displacement sensors. in particular such sensors capable of producing an attenuator of the potentiometric type.

Elle concerne plus particulièrement un capteur de la position et/ou du déplacement d un doigt humain
La technique connait des potentiométres et des diviseurs de tension comportant une résistance électrique fixe et un curseur apte a se déplacer le long de cette résistance et entrant en contact avec une zone variable de cette résistance.It relates more particularly to a sensor for the position and / or displacement of a human finger
The technique knows potentiometers and voltage dividers comprising a fixed electrical resistance and a cursor capable of moving along this resistance and coming into contact with a variable area of this resistance.

La présente invention a pour objet un capteur comportant une telle résistance. dans lequel le curseur est remplacé par un doigt humain. ou par un autre élé- ment mobile. apte à appuyer. en une position déterminée de ladite résistance une zone d un élément conducteur sensiblement parallèle à la résistance. de manière à réaliser un contact électrique. au niveau de la zone de pression, entre ladite résistance et ledit élément conducteur. The present invention relates to a sensor comprising such a resistance. in which the cursor is replaced by a human finger. or by another moving element. able to press. in a determined position of said resistor, a zone of a conductive element substantially parallel to the resistor. so as to make an electrical contact. at the pressure zone, between said resistance and said conductive element.

L invention a donc pour objet un capteur de position et de déplacement caractérisé en ce qu il comprend : une bande conductrice établie sur une face d'un premier substrat isolant allongé; une bande résistive allongée établie sur une face d un second substrat isolant allongé, au moins un des deux substrats étant souple et ces deux substrats étant disposés en regard 1 un de 1 autre de manière-que la bande résistive se trouve en face de la bande conductrice, à une faible distance de celle-ci; une paire de conducteurs électriques ayant chacun une première extrémité connectée à une extrémité différente de la bande rèsistive: et un troisieme conducteur électrique ayant une première extrémité connectée à la bande conductrice. The subject of the invention is therefore a position and displacement sensor characterized in that it comprises: a conductive strip established on one face of a first elongated insulating substrate; an elongated resistive strip established on one face of a second elongated insulating substrate, at least one of the two substrates being flexible and these two substrates being arranged opposite one another so that the resistive strip is located opposite the strip conductive, at a short distance from it; a pair of electrical conductors each having a first end connected to a different end of the resistive strip: and a third electrical conductor having a first end connected to the conductive strip.

De préférence le substrat de la bande résistive est souple. tandis que le substrat de la bande conductrice est rigide. Preferably the substrate of the resistive strip is flexible. while the substrate of the conductive strip is rigid.

En particulier on peut appliquer le capteur précité pour réaliser un atténuateur dans lequel la différence de potentiel réduite est prélevée entre la seconde extrémité du troisième conducteur relié à la bande conductrice et la seconde extrémité d'un des conducteurs relié à une extrémité de la bande résistive, par rapport à la difference de potentiel. la différence de potentiel totale étant appliquée entre les secondes extrémités des deux conducteurs reliés aux extrémités de la bande résistive. In particular, the aforementioned sensor can be applied to produce an attenuator in which the reduced potential difference is taken between the second end of the third conductor connected to the conductive strip and the second end of one of the conductors connected to one end of the resistive strip. , compared to the potential difference. the total potential difference being applied between the second ends of the two conductors connected to the ends of the resistive strip.

On peut prévoir. dans un tel capteur. des moyens pour vérifier la qualité du contact local entre la bande résistive et la bande conductrice . du fait de la pression, au niveau de cette zone, d'un doigt ou d'un autre élément sur le substrat souple. We can predict. in such a sensor. means for checking the quality of the local contact between the resistive strip and the conductive strip. due to the pressure, at this area, of a finger or other element on the flexible substrate.

On peut prévoir par ailleurs, connectés aux secondes extrémités des trois conducteurs. un ensemble électronique contrôlé par le capteur. avec éventuellement des moyens pour vérifier le bon contact local entre la bande résistive et la bande conductrice. It can also be provided, connected to the second ends of the three conductors. an electronic assembly controlled by the sensor. possibly with means to verify good local contact between the resistive strip and the conductive strip.

L'invention pourra. de toute façon, etre bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. The invention may. in any case, be understood with the aid of the additional description which follows, as well as of the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given above all by way of indication.

La figure t représente en perspective un capteur doté des perfectionnements selon l'invention. Figure t shows in perspective a sensor with improvements according to the invention.

La figure 2 est une coupe par II-II de la figure 1. Figure 2 is a section through II-II of Figure 1.

La figure 3 est une vue éclatée du capteur de la figure 1. Figure 3 is an exploded view of the sensor of Figure 1.

La figure 4 représente le capteur de la figure 1 en fonctionnement, un doigt assurant un contact entre une zone de la- bande résistive avec la bande conductrice. FIG. 4 represents the sensor of FIG. 1 in operation, a finger ensuring contact between an area of the resistive strip with the conductive strip.

La figure 5 est une coupe par V-V de la figure 4. Figure 5 is a section through V-V of Figure 4.

La figure 6 illustre, schématiquement, l'analogie d'un capteur selon l'invention avec un potentiomètre classique, ainsi que l'électronique d'utilisation du capteur. FIG. 6 schematically illustrates the analogy of a sensor according to the invention with a conventional potentiometer, as well as the electronics for using the sensor.

La figure 7 représente un mode d'utilisation du capteur selon l'invention avec une résistance talon. FIG. 7 represents a mode of use of the sensor according to the invention with a heel resistance.

La figure 8 montre la variation , en fonction du temps, de la tension de sortie d'un tel capteur en l'absence de contact et en cas de contact,
Les figures 9 et 10 illustrent deux modes de ré- alisation d"un montage destiné à vérifier l'existence d'un bon contact entre une zone de la bande résistive et la bande conductrice.FIG. 8 shows the variation, as a function of time, of the output voltage of such a sensor in the absence of contact and in the event of contact,
FIGS. 9 and 10 illustrate two embodiments of an assembly intended to verify the existence of good contact between an area of the resistive strip and the conductive strip.

Les figures 11. 12 et 13 illustrent trois modes de réalisation de schémas électroniques d'utilisation du capteur des figures 1 à 3 doté d'une résistance talon. Figures 11. 12 and 13 illustrate three embodiments of electronic diagrams of use of the sensor of Figures 1 to 3 with a heel resistance.

La figure 14 illustre un autre mode de réalisation de l'ensemble électronique d'utilisation d'un tel capteur avec une résistance talon. FIG. 14 illustrates another embodiment of the electronic assembly for using such a sensor with a heel resistance.

La figure 15. enfin, représente l'organigramme de la mise en oeuvre du montage de la figure 14. FIG. 15. finally, represents the flowchart of the implementation of the assembly of FIG. 14.

Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, de réaliser un capteur de position et de déplacement, on s'y prend comme suit ou d'une manière analogue. According to the invention and more particularly according to that of its modes of application, as well as according to those of the embodiments of its various parts, to which it seems that there is reason to be given preference, proposing, for example, to make a position and displacement sensor, this is done as follows or in a similar manner.

On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 3 montrant la structure du capteur selon l'invention, ainsi qu'aux figures 4 et 5 illustrant ce capteur en fonctionnement. Reference is firstly made to FIGS. 1 to 3 showing the structure of the sensor according to the invention, as well as to FIGS. 4 and 5 illustrating this sensor in operation.

Le capteur selon l'invention comporte
- un premier substrat isolant allongé 1. appelé "collecteur", qui est rigide et qui est réalisé par exemple en résine époxy, sur lequel on a déposé une bande ou surface conductrice 2, par exemple en cuivre, revêtu d'un métal noble, tel que l'or, l'argent;
- un second substrat isolant allongé 3, appelé "piste", qui est souple et qui est réalisé par exemple en "kapton". sur lequel on a déposé une bande ou surface résistive 4, par exemple en une matière plastique conductrice
- une paire de conducteurs électriques 5, 6, dont les premières extrémités Sa, 6a sont connectées aux extrémités de la piste 4; et
- un troisième conducteur électrique 7, dont une première extrémité 7a est connectée au collecteur 2.The sensor according to the invention comprises
a first elongated insulating substrate 1. called a "collector", which is rigid and which is made for example of epoxy resin, on which a conductive strip or surface 2, for example of copper, coated with a noble metal, has been deposited, such as gold, silver;
- A second elongated insulating substrate 3, called "track", which is flexible and which is made for example of "kapton". on which a resistive strip or surface 4 has been deposited, for example in a conductive plastic
- A pair of electrical conductors 5, 6, the first ends Sa, 6a are connected to the ends of the track 4; and
- a third electrical conductor 7, a first end 7a of which is connected to the collector 2.

Le substrat souple 3 est concave en regard du substrat rigide 1, sa concavité etant provoquée par exemple par le dépôt de la matière plastique conductrice sur lui. The flexible substrate 3 is concave opposite the rigid substrate 1, its concavity being caused for example by the deposition of the conductive plastic on it.

Les deux substrats 1 et 3 sont solidarisés le long de leurs bords latéraux 8 et 9. alors qu'ils sont écartés à distance dans leur zone médiane allongée, un espace 10 existant normalement (comme visible sur la figure 2 en particulier) entre le collecteur 2 et la piste 4. The two substrates 1 and 3 are joined together along their lateral edges 8 and 9. while they are spaced apart in their elongated middle zone, a space 10 normally existing (as visible in FIG. 2 in particular) between the collector 2 and track 4.

En se référant maintenant plus particulièrement aux figures 4 et 5 on voit que lorsqu'on exerce une pression, par exemple au moyen d'un doigt humain 11, sur le substrat souple 3, en une zone déterminée 12 de celui-ci, la piste 4 vient au contact, dans cette zone 12. Referring now more particularly to FIGS. 4 and 5, it can be seen that when pressure is exerted, for example by means of a human finger 11, on the flexible substrate 3, in a determined zone 12 thereof, the track 4 comes into contact, in this zone 12.

du collecteur 2, comme visible en particulier sur la figure 5. Au niveau de la zone 12 la piste 4 est en contact mécanique et électrique avec le collecteur 2.of the collector 2, as visible in particular in FIG. 5. At the level of the zone 12 the track 4 is in mechanical and electrical contact with the collector 2.

Comme on le voit sur la partie de gauche de la figure 6 (partie entourée par un rectangle X en traits interrompus), le dispositif des figures 1 à 3 permet de réaliser une fonction équivalente à celle d'un poten tiomètre, la pression du doigt remplissant le rôle du curseur d'un potentiomètre classique. Dans le rectangle
X on retrouve schématiquement la piste resistive 4 et le collecteur conducteur 2, ainsi que les conducteurs électriques 5, 6 et 7 avec leurs premières extrémités respectives Sa, 6a et 7a.As seen on the left part of Figure 6 (part surrounded by a rectangle X in broken lines), the device of Figures 1 to 3 allows to perform a function equivalent to that of a poti tiometer, finger pressure fulfilling the role of the cursor of a conventional potentiometer. In the rectangle
X we find schematically the resistive track 4 and the conductive collector 2, as well as the electrical conductors 5, 6 and 7 with their respective first ends Sa, 6a and 7a.

Comme dans un potentiomètre classique, la piste résistive 4 peut être soit linéaire, soit fonctionnelle. As in a conventional potentiometer, the resistive track 4 can be either linear or functional.

Par ailleurs, elle peut comporter des prises intermé- diaires, un point milieu et/ou au moins une résistance talon (comme cela sera d'ailleurs illustré ci-apres) pour réaliser des fonctions annexes.Furthermore, it may include intermediate sockets, a midpoint and / or at least one heel resistance (as will be illustrated below) to perform additional functions.

Avec un capteur selon l'invention on effectue généralement des mesures du type ratiométrique en déter minant le rapport M = C B , en-appelant VA. VC C
VA - VB les potentiels aux points A, B, C respectivement (voir figure 6), c'est-à-dire aux secondes extrémités des conducteurs 5. 6 et 7 respectivement.With a sensor according to the invention, measurements of the ratiometric type are generally carried out by determining the ratio M = CB, by calling VA. VC C
VA - VB the potentials at points A, B, C respectively (see Figure 6), that is to say at the second ends of the conductors 5. 6 and 7 respectively.

Sur la figure 6 on a représenté schématiquement par un bloc Y l'électronique de traitement comportant trois entrées connectées aux points A. B et C et une sortie numérique S. In FIG. 6, the processing electronics are represented diagrammatically by a block Y comprising three inputs connected to points A. B and C and a digital output S.

Sur la figure 7 on a illustré la partie de la figure 6 comprise dans le rectangle X, mais en y ajoutant une résistance talon 13 connectée en série avec la piste résistive 4; l'extrémité 13a de la résistance talon 13 non connectee à la piste résistive 4 est connectée à la première extrémité d'un conducteur 14. Sur la figure 7 on a noté respectivement A1 , B C1 et D1 les deuxièmes extrémités, non connectées aux éléments 4. 2 et 13, des conducteurs 14, 5, 7 et 6 respectivement. FIG. 7 illustrates the part of FIG. 6 included in rectangle X, but by adding a heel resistor 13 connected in series with the resistive track 4; the end 13a of the heel resistor 13 not connected to the resistive track 4 is connected to the first end of a conductor 14. In FIG. 7 the second ends, not connected to the elements, have been noted A1, B C1 and D1 respectively 4. 2 and 13, conductors 14, 5, 7 and 6 respectively.

Un des problèmes posés par le capteur selon l'invention est le contrôle du contact entre la piste s et le collecteur 2 dans la zone 12 - -notamment la détection d'un bon contact entre ces deux éléments sous l'effet d'une pression exercée sur la piste 4, par exemple au moyen d'un doigt - afin d'éliminer les mesures non significatives lorsque la pression n'est pas franche. One of the problems posed by the sensor according to the invention is the control of the contact between the track s and the collector 2 in the zone 12 - in particular the detection of good contact between these two elements under the effect of pressure. exercised on track 4, for example by means of a finger - in order to eliminate non-significant measurements when the pressure is not clear.

Sur la figure 8 on a représenté une courbe d montrant la variation de la tension Bi (au point B1 de la figure 7) en fonction du temps t, lorsqu'on alimente le montage de la figure 7 entre les points A1 et D1, avec une tension U, et lorsqu'on observe la tension V61 par rapport à VD1. La droite horizontale W représente le seuil de bon contact. V Bi etant inférieur au seuil W en cas de bon contact entre la piste 4 et le collecteur 2 (zone c), alors que V81 est supérieur au seuil W en cas d'absence de contact (en dehors de la zone c. c'est-à- dire à droite et à gauche de celle-ci).La courbe d montre donc ce qui se produit lorsqu'on appuie le doigt 11 sur la piste 4 dans la zone 12, avec passage du non contact au contact (dans la zone de bon contact c). In FIG. 8 a curve d is shown showing the variation of the voltage Bi (at point B1 of FIG. 7) as a function of time t, when the assembly of FIG. 7 is supplied between the points A1 and D1, with a voltage U, and when we observe the voltage V61 with respect to VD1. The horizontal line W represents the threshold of good contact. V Bi being lower than the threshold W in the event of good contact between the track 4 and the collector 2 (zone c), while V81 is greater than the threshold W in the event of absence of contact (outside the zone c. C ' i.e. to the right and left of it) .The curve d therefore shows what happens when you press your finger 11 on track 4 in zone 12, passing from non-contact to contact (in the good contact area c).

La variation de la tension V61 depend bien sur de la pression exercée par le doigt, de la surface sur laquelle s'exerce la pression (donc de la zone e de la piste 4 court-circuitée par le collecteur 4, zone e illustrée sur la figure 6) et également de la tension U et de la relation entre la valeur R de la resistance talon 13 et la résistance P de la piste 4. The variation of the voltage V61 depends of course on the pressure exerted by the finger, on the surface on which the pressure is exerted (therefore on the zone e of the track 4 short-circuited by the collector 4, zone e illustrated on the FIG. 6) and also of the voltage U and of the relationship between the value R of the heel resistance 13 and the resistance P of track 4.

La variation de VB1 est donnée par la formule
#VBl = e PR
(R+P-eP)(R+P)
Sur les figures 9 et 10 on a illustré deux montages permettant de détecter un bon contact franc entre la piste 4 et le collecteur 2.The variation of VB1 is given by the formula
#VBl = e PR
(R + P-eP) (R + P)
In FIGS. 9 and 10 two assemblies have been illustrated making it possible to detect a good frank contact between the track 4 and the collector 2.

Sur la figure 9 on met en oeuvre un comparateur 15 pour détecter la variation de VB1 par rapport à une tension de polarisation V E définie par un diviseur de tension à deux résistances 16 et 17 de valeurs respectives R1 et R2, Le comparateur 15 débitera un signal de sortie de validation v lorsque V81 est supérieur à V E qui correspond en fait à la tension de seuil W définie sur la figure 8 et qui est obtenue grâce au diviseur de tension 16, 17. L'absence du signal de validation v signifie que le contact entre la piste 4 et le collecteur 2 n'existe pas ou n'est pas franc et que la mesure doit être éliminée. In FIG. 9, a comparator 15 is used to detect the variation of VB1 with respect to a bias voltage VE defined by a voltage divider with two resistors 16 and 17 of respective values R1 and R2, The comparator 15 will output a signal validation output v when V81 is greater than VE which in fact corresponds to the threshold voltage W defined in FIG. 8 and which is obtained by means of the voltage divider 16, 17. The absence of the validation signal v means that the contact between track 4 and collector 2 does not exist or is not clear and that the measurement must be eliminated.

Dan le cas de la figure 10. on met en oeuvre, pour vérifier le bon contact entre la piste 4 et le collecteur 3, un multiplexeur analogique 1Sb et un convertisseur analogique/digital (ou analogique/numérique) 17b pour mesurer V81 - V01 et Vci - VD1. Le multiplexeur 16b multiplexe les tensions V81 et VC1, la sortie du multiplexeur 16b constituant l'entrée principale du convertisseur 17b qui reçoit les tensions V1 et VD1 comme tensions de référence positive et négative respectivement. La sortie numérique est disponible en S1 et elle est constituée, en cas de contact franc entre la piste 4 et le collecteur 2, par un signal de validation v1. In the case of FIG. 10. an analog multiplexer 1Sb and an analog / digital (or analog / digital) converter 17b are used to verify good contact between the track 4 and the collector 3 17b to measure V81 - V01 and Vci - VD1. The multiplexer 16b multiplexes the voltages V81 and VC1, the output of the multiplexer 16b constituting the main input of the converter 17b which receives the voltages V1 and VD1 as positive and negative reference voltages respectively. The digital output is available in S1 and it consists, in the event of frank contact between track 4 and collector 2, by a validation signal v1.

Le capteur selon l'invention peut non seulement servir d'atténuateur. mais fournir différentes informations dans le cas où le doigt est remplacé par un élément mobile par rapport au capteur, par exemple la position, le déplacement et/ou la vitesse de cet élément mobile (ou éventuellement du doigt). On peut également réaliser des fonctions de commande avec le capteur selon l'invention. The sensor according to the invention can not only serve as an attenuator. but provide different information in the case where the finger is replaced by a mobile element relative to the sensor, for example the position, the displacement and / or the speed of this mobile element (or possibly of the finger). It is also possible to perform control functions with the sensor according to the invention.

Ce capteur peut fonctionner de différentes ma nières, à savoir de manière incrementale, absolue, pa rallée, série, synchrone, etc. This sensor can operate in different ways, namely incrementally, absolutely, pa rallée, series, synchronous, etc.

Sur les figures 11, 12 et 13 on a illustré trois modes de réalisation d'un traitement mettant en oeuvre le capteur selon l'invention tel que schematisé sur les figures 6 et 7 (sans ou avec résistance talon). In Figures 11, 12 and 13 there are illustrated three embodiments of a treatment using the sensor according to the invention as shown schematically in Figures 6 and 7 (without or with heel resistance).

Sur la figure il on a repris le montage de la figure 9 avec un comparateur 15 pour débiter un signal de validation v, en cas de bon contact; l'unité de traitement proprement dite comprend un convertisseur analogique/digital 18 recevant VCI sur son entrée principale et V81 et VD1 sur ses entrées de référence positive et négative respectivement. La sortie S2 du convertisseur 18 représente directement la position du contact entre la piste 5 et le collecteur 2 lorsque la sortie du comparateur 15 débite le signal de validation V.La sortie Sz est absolue dans ce montage,
La figure 12 reprend également la figure 9 avec un comparateur 15 débitant un signal de validation v, en cas de bon contact, et elle comporte également, commeila figure 11, un convertisseur analogique/digital 18 avec les memes entrées que le convertisseur 18 de la figure 11 pour la connexion à B1. C1 et D1.In the figure, the assembly of FIG. 9 has been resumed with a comparator 15 for delivering a validation signal v, in the event of good contact; the processing unit proper comprises an analog / digital converter 18 receiving VCI on its main input and V81 and VD1 on its positive and negative reference inputs respectively. The output S2 of the converter 18 directly represents the position of the contact between the track 5 and the collector 2 when the output of the comparator 15 outputs the validation signal V. The output Sz is absolute in this arrangement,
FIG. 12 also repeats FIG. 9 with a comparator 15 debiting a validation signal v, in the event of good contact, and it also comprises, as in FIG. 11, an analog / digital converter 18 with the same inputs as the converter 18 of the Figure 11 for connection to B1. C1 and D1.

Le montage de la figure 12 se distingue de celui de la figure 11 du fait qu'il comporte un verrou ou mémoire 19 pour enregistrer la valeur numérique précédente 53 débitée par le convertisseur 18 sur sa sortie S2. Une unité de contrôle 20 contrôle le convertisseur 18, le verrou 19 et un comparateur 21 qui reçoit, d'une part, la valeur numérique precédente s3 du verrou 19 et,-d'au- tre part, la valeur numérique actuelle s & du convertis- seur 18.Enfin une porte ET 22 ne débite sur sa sortie 23 que si elle reçoit le signal de validation v du comparateur 15, un signal de contrôle de l'unité 20 et un signal de non égalité à partir de la sortie d'égalité 21a du comparateur 21, et ceci à travers une porte NON 24 (en variante l'entrée de la porte ET 22 connectée à la sortie 21a peut etre une entrée d'inhibition, ce qui évite d'utiliser une porte NON séparée). The assembly of FIG. 12 differs from that of FIG. 11 in that it includes a lock or memory 19 for recording the preceding digital value 53 debited by the converter 18 on its output S2. A control unit 20 controls the converter 18, the latch 19 and a comparator 21 which receives, on the one hand, the previous digital value s3 of the latch 19 and, on the other hand, the current digital value s & du converter 18. Finally an AND gate 22 does not output on its output 23 unless it receives the validation signal v from comparator 15, a control signal from unit 20 and a non-equality signal from output d equality 21a of the comparator 21, and this through a NON gate 24 (alternatively the input of the AND gate 22 connected to the output 21a can be a muting input, which avoids using a NOT separate gate) .

Finalement sur la sortie 23 on a un signal d'horloge et sur la sortie 21b du comparateur 21 un signal indiquant le signe de la différence entre s4 et
Chaque comparaison entre S4 et s3 commandée par l'unité de contrôle 20 fournira une information de sens sur la sortie 21a et éventuellement une impulsion sur la sortie 23, s'il y a bon contact et si les deux valeurs comparées sq et ss sont différentes, Il s'agit là d'une information relative, incrémentale, qu-i indique seulement un changement de position du doigt ou autre élément mobile, sans aucune référence d'origine absolue,
Quant à la figure 13, elle représente la mise en oeuvre d'un microprocesseur 25 connecté aux points A1 B1' C1. c2 d'un capteur selon l'invention à piste 2 et collecteur 4, avec une résistance talon 13, la tension + U étant appliquée entre le point A1 et le point D1, ce dernier connecté à la masse.Finally on output 23 there is a clock signal and on output 21b of comparator 21 a signal indicating the sign of the difference between s4 and
Each comparison between S4 and s3 commanded by the control unit 20 will provide meaning information on the output 21a and possibly a pulse on the output 23, if there is good contact and if the two compared values sq and ss are different , This is relative, incremental information, which indicates only a change in position of the finger or other mobile element, without any reference of absolute origin,
As for FIG. 13, it represents the implementation of a microprocessor 25 connected to the points A1 B1 'C1. c2 of a sensor according to the invention to track 2 and collector 4, with a heel resistance 13, the voltage + U being applied between point A1 and point D1, the latter connected to ground.

Le microprocesseur peut par exemple être du type
PD 7816 (ou APD 7811), monocircuit à huit bits, avec convertisseur analogique/digital incorporé ayant une
sortie numérique S;. The microprocessor can for example be of the type
PD 7816 (or APD 7811), eight-bit single circuit, with incorporated analog / digital converter having
digital output S ;.

La figure 14 met en oeuvre, comme la figure 13, un microprocesseur 25a qui peut également être du type
,,t(PD 7811 ou APD 7816. Ce microprocesseur comporte un multiplexeur 16a et un convertisseur analogique/digital
17a du même type que le multiplexeur 16b et le convertisseur 17b de la figure 10; les connexions des unités
16a et 17a sont analogues aux connexion-s des unités 16b et 17b de la figure 10. Le microprocesseur est prévu pour comporter également une unité de correction 26 connectée à la sortie numérique Sa du convertisseur 17a, la sortie numérique S5 du microprocesseur 25a -étant constituée par un signal numérique j.FIG. 14 implements, like FIG. 13, a microprocessor 25a which can also be of the type
,, t (PD 7811 or APD 7816. This microprocessor comprises a multiplexer 16a and an analog / digital converter
17a of the same type as the multiplexer 16b and the converter 17b of FIG. 10; unit connections
16a and 17a are analogous to the connections of the units 16b and 17b in FIG. 10. The microprocessor is designed to also include a correction unit 26 connected to the digital output Sa of the converter 17a, the digital output S5 of the microprocessor 25a - being consisting of a digital signal j.

On va exposer maintenant, avec référence à la figure 15, le fonctionnement du microprocesseur 25a de la figure 14, en définissant préalablement les symboles utilisés dans l'organigramme représentatif du fonctionnement
g : valeur numérique, fournie par le convertisseur
17a, de la tension presente, à l'instant de la
mesure, sur l'entrée multiplexée G du multi
plexeur 16a, à savoir V81 - VD1
h : valeur numérique, fournie par le convertisseur
17a, de la tension presente, à l'instant de la
mesure, sur l'entrée multiplexée H du multi
plexeur 16a, à savoir Vci - VD1
W : seuil (voir figure 8 et sa description) de déci
sion d'un bon contact pour la valeur lue en G
(pression suffisante d'un doigt ou d'un élément
mobile)
Vp: valeur lue précédemment par le convertisseur 17a
sur l'entrée multiplexée H du multiplexeur 16a, à
savoir V Cl - VD1
F : indicateur permettant de mémoriser l'information
"bon contact" (action volontaire du doigt, par
exemple, matérialisée par F = 1
j : valeur numérique de correction, à savoir écart
entre deux mesures successives de h (sur H) en
présence de l'information "bon contact" (F = 1),
donc valeur representative du déplacement de la
zone de pression du doigt ou de l'élément mobile
actionnant le capteur.We will now describe, with reference to FIG. 15, the operation of the microprocessor 25a of FIG. 14, by previously defining the symbols used in the flowchart representative of the operation
g: numerical value, supplied by the converter
17a, of the tension present, at the instant of the
measurement, on the multiplexed input G of the multi
plexer 16a, namely V81 - VD1
h: numerical value, supplied by the converter
17a, of the tension present, at the instant of the
measurement, on the multiplexed input H of the multi
plexer 16a, namely Vci - VD1
W: threshold (see Figure 8 and its description) for deci
good contact for the value read in G
(sufficient finger or element pressure
mobile)
Vp: value previously read by the converter 17a
on the multiplexed input H of the multiplexer 16a, at
know V Cl - VD1
F: indicator used to store information
"good contact" (voluntary action of the finger, by
example, materialized by F = 1
j: digital correction value, i.e. deviation
between two successive measurements of h (on H) in
presence of "good contact" information (F = 1),
therefore value representative of the displacement of the
finger or moving element pressure area
actuating the sensor.

Ces symboles étant définis, on peut se reporter maintenant à l'organigramme de la figure 15 dont les dix opérations peuvent être résumées comme suit
Opération 1 : à la mise en route du système (mise sous
tension), sans aucune action sur le cap
teur, lire la valeur de g Opération 2 : calculer le seuil W pour avoir un bon
fonctionnement du système et donc détec
ter un "bon contact" du collecteur sur la
piste: pour cela on retranche une unité à
la valeur g que l'on vient de lire W = g
- 1; mettre les registres "VP.' et "F" à
zéro Opération 3 lire la valeur de g
Opération 4 : comparer la valeur g que l'on vient de
lire à la valeur W calculée à la mise en
route:
- Si g est plus petit que W, cela veut
dire qu'une portion suffisante de piste
est court-circuitée et qu'il y a donc
présence d'un doigt sur le capteur: on
peut donc continuer le cycle ("bon con tact") Opération 5 : si g est supérieur ou égal à W, il n'y a
pas à coup sur un bon contact: on recom
mence le cycle en mettant à "0" l'indi
cateur F, puis en allant à l'opération 3 Opération 8 :Si la condition est remplie, on actionne
à "1" l'indicateur F
Opération 7 : lire la valeur de g
Opération 8 : calculer la correction (l'écart de posi
tion entre la mesure précédente et
l'actuelle) j - g - Vp
- remplacer la valeur précédente Vp par la nouvelle valeur g |Vp = 92
Opération 9 : tester l'indicateur F
- Si F = 1, transmettre la correction j
- si F = O, mettre l'indicateur F à 1,
puis recommencer l'opération 3
Opération 10 : transmission de la valeur j du déplace
ment du contact sur la piste "correc-
tion"), puis recommencer l'opération 3
On voit donc en définitive que le capteur selon l'invention illustré sur les figures 1 à 3. quoique d'une réalisation très simple et peu coûteuse, peut être utilisé dans des montages très différents permettant de constituer un atténuateur, et en particulier un attenuateur tactile, ou de realiser des dispositifs pour déterminer la position, le déplacement et/ou la vitesse de déplacement d'un élément mobile par rapport au capteur, par exemple pour une application en robotique.These symbols being defined, reference can now be made to the flow diagram of FIG. 15, the ten operations of which can be summarized as follows
Operation 1: when starting up the system (switching on
tension), without any action on the heading
tor, read the value of g Operation 2: calculate the threshold W to have a good
functioning of the system and therefore detec
ter a "good contact" of the collector on the
track: for this we subtract a unit from
the value g that we just read W = g
- 1; put the registers "VP. ' and "F" at
zero Operation 3 read the value of g
Operation 4: compare the value g that we just
read at the value W calculated on setting
road:
- If g is smaller than W, that means
say that a sufficient portion of track
is short-circuited and therefore
presence of a finger on the sensor:
can therefore continue the cycle ("good contact") Operation 5: if g is greater than or equal to W, there is
step by step on a good contact: we recommend
start the cycle by setting the indicator to "0"
Cateur F, then going to operation 3 Operation 8: If the condition is met, we activate
at "1" the indicator F
Operation 7: read the value of g
Operation 8: calculate the correction (the difference in posi
tion between the previous measurement and
current) j - g - Vp
- replace the previous value Vp with the new value g | Vp = 92
Operation 9: test the indicator F
- If F = 1, transmit the correction j
- if F = O, set the indicator F to 1,
then repeat operation 3
Operation 10: transmission of the displacement value j
contact on track "correct
tion "), then repeat operation 3
It is therefore seen ultimately that the sensor according to the invention illustrated in Figures 1 to 3. although a very simple and inexpensive embodiment, can be used in very different arrangements for constituting an attenuator, and in particular an attenuator touch, or to make devices for determining the position, displacement and / or speed of displacement of a movable element relative to the sensor, for example for a robotics application.

On peut bien entendu disposer en parallèle plusieurs capteurs selon les figures 1 à 3 pour réaliser des égaliseurs ou correcteurs haute fidélité ou d'autres dispositifs. It is of course possible to have in parallel several sensors according to FIGS. 1 to 3 for producing high fidelity equalizers or correctors or other devices.

Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de rea- lisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. As goes without saying and as it follows moreover from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application and of implementation which have been more especially envisaged; on the contrary, it embraces all its variants.

Claims

1. Position and displacement sensor, characterized in that it comprises in combination: a conductive strip (2) established on one face of a first elongated insulating substrate (1); an elongated resistive strip (4) established on one face of a second elongated insulating substrate (3), at least one of the two substrates being flexible, and these two substrates being arranged opposite one another so that the resistive strip is located opposite the conductive strip, at a small distance from the latter; a pair of conductors (5, 6) each having a first end (5a, 6a) connected to a different end of the resistive strip; and a third electrical conductor 17) having a first end (7a) connected to the conductive strip.

2. Sensor according to claim 1, characterized in that the substrate (3) of the resistive strip (4) is flexible, while the substrate (1) of the conductive strip (2) is rigid,

3. Sensor according to claim 1 or 2, charac terized in that the resistive strip (4) consists of a conductive plastic.

4. Sensor according to any one of the preceding claims, characterized in that the substrate (1) carrying the conductive strip (2) is planar and in that the substrate (3) carrying the resistive strip (4) has a turned concavity towards the substrate (1) carrying the conductive strip (2),

5. Sensor according to any one of the preceding claims, characterized in that one of the substrates, in particular the substrate (1) carrying the conductive strip (2), is made of an epoxy resin, while the other substrate, in particular the substrate (3) carrying the resistive strip (4), is made of "kapton".

6. Sensor according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises, connected in series with the resistant strip (4), a heel resistance (13).

7. Potentiometric assembly, characterized in that it comprises a sensor according to any one of the preceding claims.

8. Assembly according to claim 7. characterized in that it comprises means for checking the good local contact between the resistive strip (4) and the conductive strip (2) ensuring that the output voltage V of the sensor exceeds a certain threshold.

9. Installation according to claim 8, characterized in that said means are constituted by a comparator (15) receiving, on the one hand, the useful output voltage (V81) of the sensor and, on the other hand, a reference voltage (VE) in particular from a voltage divider (16, 17).

10. Assembly according to claim 8, characterized in that said means consist of a multiplexer (16b, 16a) receiving the useful output voltage of the sensor and an auxiliary voltage IVc1) from the sensor, and an analog / digital converter ( 17b, 17a) receiving the output of the multiplexer.

11. Assembly according to claim 7, characterized in that it comprises a comparator (15) receiving, on the one hand, the useful output voltage (V81) of the sensor and, on the other hand, a reference voltage (VE) . in particular from a voltage divider (16, 17) and an analog / digital converter (18) receiving the useful output voltage (VB1) from the sensor, the digital output of the converter being transmitted only when the comparator indicates that the useful output voltage of the sensor is higher than the reference voltage.

12. Assembly according to claim 11, characterized in that it further comprises a memory unit

(19) able to store the output voltage of the analog / digital converter 118), and a comparator (21) able to compare the current output voltage (S 4) of the comparator with the output (s3) previously stored in the memory.

13. Device characterized in that it comprises in combination a sensor according to any one of claims 1 to 6, and a microprocessor (25, 25a) connected to the useful output (B1) of this sensor and to the other outputs (A1 , C1, D1) of it.

14. Equalizer or corrector assembly, characterized in that it comprises in parallel several sensors according to any one of claims 1 to 6.