FR2583886A1

FR2583886A1 - DEVICE FOR MEASURING THE MAGNETIC FIELD IN AN AIRFLOW

Info

Publication number: FR2583886A1
Application number: FR8608833A
Authority: FR
Inventors: Heinz Loreck
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1985-06-20
Filing date: 1986-06-19
Publication date: 1986-12-26
Also published as: JPS61294313A; DE3521966A1; GB8614206D0; GB2176616A

Abstract

DISPOSITIF DESTINE A MESURER LE CHAMP MAGNETIQUE ETOU LES VARIATIONS DE CHAMP MAGNETIQUE SE PRODUISANT DANS UN ENTREFER SITUE ENTRE UN TRANSDUCTEUR FIXE ET UN TRANSMETTEUR ROTATIF QUI EST MONTE SUR UN ARBRE, UNE ROUE, OU UN ELEMENT EQUIVALENT, OU QUI FAIT PARTIE D'UN CORPS DE REVOLUTION DE CE TYPE, LEDIT DISPOSITIF COMPRENANT UN GENERATEUR HALL INTEGRE DANS UNE PUCE A SEMI-CONDUCTEURS ET FIXE DANS L'ENTREFER SUR LA FACE AVANT DU TRANSDUCTEUR, CARACTERISE EN CE QUE LA PUCE A SEMI-CONDUCTEURS 3 COMPREND DEUX GENERATEURS HALL DE MEME TYPE 9, 10 SITUES L'UN DERRIERE L'AUTRE DANS LE SENS DE ROTATION DU TRANSMETTEUR 2, ET UN CIRCUIT ELECTRONIQUE D'ALIMENTATION, DE MESURE ET D'ANALYSE IC.DEVICE INTENDED TO MEASURE THE MAGNETIC FIELD AND OR THE VARIATIONS OF MAGNETIC FIELD OCCURRING IN AN GAP SITUATED BETWEEN A FIXED TRANSDUCER AND A ROTARY TRANSMITTER WHICH IS MOUNTED ON A SHAFT, A WHEEL, OR AN EQUIVALENT ELEMENT, OR WHICH IS PART OF A BODY OF A REVOLUTION OF THIS TYPE, THIS DEVICE INCLUDING A HALL GENERATOR INTEGRATED IN A SEMICONDUCTOR CHIP AND FIXED IN THE GAP ON THE FRONT FACE OF THE TRANSDUCER, CHARACTERIZED IN THAT THE SEMICONDUCTOR CHIP 3 INCLUDES TWO HALL GENERATORS OF THE SAME TYPE 9, 10 LOCATED ONE BEHIND THE OTHER IN THE DIRECTION OF ROTATION OF TRANSMITTER 2, AND AN ELECTRONIC SUPPLY, MEASURING AND ANALYSIS CIRCUIT IC.

Description

- 1 -- 1 -

La présente invention concerne un dispositif destiné à mesu- The present invention relates to a device for measuring

rer le champ magnétique et/ou les variations de champ magnétique se produisant dans un entrefer situé entre un transducteur fixe et un rer the magnetic field and / or the magnetic field variations occurring in an air gap located between a fixed transducer and a

transmetteur rotatif qui est monté sur un arbre, une roue, ou un élé- rotary transmitter which is mounted on a shaft, wheel, or other device

ment équivalent, ou qui fait partie d'un corps de révolution de ce type, ce dispositif comprenant un générateur Hall intégré dans une puce à semiconducteurs et fixé dans l'entrefer sur la face avant du transducteur. Pour mesurer la vitesse d'un arbre, il est connu de monter equivalent, or part of a body of revolution of this type, this device comprising a Hall generator integrated in a semiconductor chip and fixed in the air gap on the front face of the transducer. To measure the speed of a tree, it is known to climb

sur cet arbre une roue de transmission, conçue sous la forme d'un ai- on this shaft a transmission wheel, designed in the form of a-

mant annulaire ou d'une couronne dentée, et de prévoir un transduc- mantle or a ring gear, and provide a transducer

teur fixe sur la zone de bord de la roue de transmission. Dans l'en- fixed fixture on the edge of the transmission wheel. In the

trefer existant entre le transmetteur et le transducteur, un champ magnétique est formé au moyen des aimants de la roue de transmission ou d'un aimant situé à l'intérieur du transducteur, les variations de ce champ magnétique étant détectées au moyen d'un circuit intégré de trefer existing between the transmitter and the transducer, a magnetic field is formed by means of the magnets of the transmission wheel or a magnet located inside the transducer, the variations of this magnetic field being detected by means of a circuit integrated of

Hall et d'un circuit d'analyse relié par l'intermédiaire d'un conden- Hall and an analysis circuit connected via a conden-

sateur (demande de brevet allemand n 32 31 391). sator (German patent application no. 32 31 391).

Un agencement de ce type présente notamment un inconvénient, An arrangement of this type has in particular a drawback,

à savoir que les vibrations se produisant entre la roue de transmis- that the vibrations occurring between the transmission wheel

sion et le transducteur ainsi que les variations de l'entrefer qui en résultent provoquent l'apparition de signaux parasites qui ne peuvent the transducer and the resulting variations in the air gap cause the appearance of spurious signals which cannot

être distingués des signaux utiles, c'est-à-dire des signaux dépen- be distinguished from useful signals, i.e. dependent signals

dant de la vitesse, ou qui, tout au moins, altèrent la résolution des signaux. Un autre inconvénient d'un circuit de ce type réside en ce speed, or at least alter the resolution of the signals. Another drawback of a circuit of this type is that

que le circuit intégré de Hall nécessite de prévoir des lignes sépa- that the Hall integrated circuit requires the provision of separate lines

rées pour l'alimentation en énergie électrique et pour le prélèvement for the supply of electrical energy and for the withdrawal

des signaux de mesure.measurement signals.

Pour mesurer les mouvements rotatifs, il est également connu de prévoir deux transducteurs inductifs décalés sur la circonférence To measure rotary movements, it is also known to provide two inductive transducers offset on the circumference

d'un disque denté servant de transmetteur, pour garantir que les si- a toothed disc serving as a transmitter, to ensure that the

gnaux utiles dépendant de la vitesse apparaissent dans les deux useful speed-dependent signals appear in both

transducteurs avec un déphasage de 180 . En revanche, les signaux pa- transducers with a phase shift of 180. On the other hand, the signals pa-

rasites provoquent l'apparition de signaux de même sens dans les deux transducteurs. On pense ainsi pouvoir distinguer les signaux utiles -2 - rasites cause the appearance of signals of the same direction in both transducers. We thus think we can distinguish useful signals -2 -

des signaux parasites (demande de brevet allemand n 22 39 926). spurious signals (German patent application no. 22 39 926).

En principe, les agencements ne comportant que des transduc- In principle, arrangements comprising only transducers

teurs inductifs présentent un inconvénient, à savoir que l'amplitude du signal de sortie dépend de la vitesse de rotation, ce qui - tout au moins à faible vitesse - rend pratiquement impossible toute diffé- Inductive sensors have a drawback, namely that the amplitude of the output signal depends on the speed of rotation, which - at least at low speed - makes practically impossible any difference.

renciationsignaux utiles et signaux parasites. useful signal references and spurious signals.

La présente invention a donc pour but de pallier les incon- The object of the present invention is therefore to alleviate the disadvantages

vénients décrits et de fournir un capteur, c'est-à-dire un dispositif de mesure, qui, d'une part, fournisse un signal de sortie d'amplitude described and to provide a sensor, i.e. a measuring device, which, on the one hand, provides an amplitude output signal

suffisante, même en cas de mouvements rotatifs faibles, et qui, d'au- sufficient, even with weak rotary movements, and which, further

tre part, soit très peu sensible aux signaux parasites, tels que les be either very insensitive to parasitic signals, such as

inévitables vibrations de l'entrefer. inevitable air gap vibrations.

Il s'est avéré que ce but pouvait être atteint de manière étonnamment simple et techniquement évoluée au moyen d'un dispositif It turned out that this goal could be achieved in a surprisingly simple and technically advanced way by means of a device.

du type indiqué précédemment, dont la caractéristique et le perfec- of the type indicated above, the characteristic and the perfec-

tionnement résident en ce que la puce à semi-conducteurs comprend deux générateurs Hall de même type situés l'un derrière l'autre dans le sens de rotation du transmetteur, et un circuit électronique This resides in that the semiconductor chip comprises two Hall generators of the same type located one behind the other in the direction of rotation of the transmitter, and an electronic circuit.

d'alimentation, de mesure et d'analyse. supply, measurement and analysis.

Conformément à un mode de réalisation avantageux de la pré- In accordance with an advantageous embodiment of the pre-

sente invention, qui suppose la présence d'un transmetteur conçu sous la forme d'un disque dentS, la distance entre les deux générateurs Hall correspond sensiblement à une largeur de dent, c'est-à-dire à la dimension d'une dent dans le sens circonférentiel du disque. Dans invention, which presupposes the presence of a transmitter designed in the form of a tooth disk, the distance between the two Hall generators corresponds substantially to a tooth width, that is to say to the dimension of a tooth in the circumferential direction of the disc. In

d'autres modes de réalisation avantageux, l'écartement des deux élé- other advantageous embodiments, the spacing of the two elements

ments de Hall est inférieur à la largeur d'une dent. Hall is less than the width of a tooth.

Dans la puce à semi-conducteurs du dispositif conforme à In the semiconductor chip of the device conforming to

l'invention, les deux générateurs Hall ainsi que les circuits d'ali- the invention, the two Hall generators and the supply circuits

mentation, de mesure et d'analyse sont avantageusement logés dans un seul et même circuit intégré. Dans un mode de réalisation, il est donc prévu, dans le circuit intégré, une source de courant constant et un amplificateur de tension pour chaque générateur Hall - chacun des amplificateurs de tension pouvant être alimenté par le signal de sortie d'un générateur Hall, c'est-à-dire par la tension de Hall -, un amplificateur différentiel comparant les tensions de sortie des mentation, measurement and analysis are advantageously housed in a single integrated circuit. In one embodiment, there is therefore provided, in the integrated circuit, a constant current source and a voltage amplifier for each Hall generator - each of the voltage amplifiers being able to be supplied by the output signal of a Hall generator, that is to say by the Hall voltage -, a differential amplifier comparing the output voltages of the

- 3 - 2583886- 3 - 2583886

deux amplificateurs de tension de Hall, un étage de transistor dont le signal de sortie représente le résultat de mesure détecté au moyen two Hall voltage amplifiers, one transistor stage whose output signal represents the measurement result detected by means

des deux générateurs Hall, et enfin un régulateur de tension permet- two Hall generators, and finally a voltage regulator

tant de stabiliser la tension d'alimentation destinée aux différents étages d'amplification. De manière appropriée, l'amplificateur différentiel possède both stabilize the supply voltage for the different amplification stages. Suitably, the differential amplifier has

une caractéristique d'hystérésis, de sorte que, pour commuter les si- a hysteresis characteristic, so that to switch the

gnaux de sortie des deux amplificateurs de tension de Hall, il est output signals of the two Hall voltage amplifiers, it is

nécessaire qu'une valeur de seuil prédéterminée de différence de ten- required that a predetermined threshold difference in voltage

sion d'entrée de l'amplificateur différentiel soit dépassée. input differential amplifier is exceeded.

En outre, dans un mode de réalisation de la présente inven- Furthermore, in one embodiment of the present invention

tion, il est prévu de concevoir l'étage de transistor, actionné par l'amplificateur différentiel, sous la forme d'un étage de commutation dont la position correspond au résultat de mesure. Dans un exemple, tion, it is planned to design the transistor stage, actuated by the differential amplifier, in the form of a switching stage whose position corresponds to the measurement result. In one example,

l'étage de commutation est conçu sous la forme d'un transistor com- the switching stage is designed in the form of a transistor

mandé comme un émetteur-suiveur, dont le trajet collecteur-émetteur mandated as a transmitter-follower, whose collector-transmitter path

relie les lignes de connexion du dispositif de mesure. connects the connection lines of the measuring device.

En outre, un mode de réalisation de la présente invention est caractérisé en ce qu'il peut être connecté par l'intermédiaire d'une ligne double qui assure en même temps l'alimentation en énergie du circuit, c'est-à-dire des amplificateurs et des deux générateurs In addition, an embodiment of the present invention is characterized in that it can be connected via a double line which at the same time ensures the supply of energy to the circuit, that is to say amplifiers and two generators

Hall, et la sortie des signaux.Hall, and signal output.

Si le dispositif conforme à l'invention est connecté par l'intermédiaire d'un circuit redresseur de Graetz, également intégré dans la puce à semiconducteurs, la polarité des lignes de connexion If the device according to the invention is connected via a Graetz rectifier circuit, also integrated in the semiconductor chip, the polarity of the connection lines

n'a pas d'importance.has no importance.

Un avantage déterminant de la présente invention réside en A decisive advantage of the present invention lies in

ce que le procédé décrit peut être réalisé par un seul et même cir- what the process described can be carried out by a single and same circuit

cuit intégré. Ceci permet d'en abaisser le coût de fabrication et d'en augmenter la fiabilité. La limitation à une seule ligne double, servant à la fois à l'alimentation en énergie et au prélèvement des valeurs mesurées, simplifie également le montage, réduit les sources baked integrated. This lowers the manufacturing cost and increases reliability. The limitation to a single double line, used both for power supply and for taking measured values, also simplifies installation, reduces sources

d'erreurs et permet d'abaisser les dépenses de fabrication. errors and lowers manufacturing costs.

L'amplitude du signal de sortie du dispositif de mesure con- The amplitude of the output signal from the measuring device

forme à l'invention est indépendante du mouvement rotatif à mesurer. Même form of the invention is independent of the rotary movement to be measured. same

- 4 - 2583886- 4 - 2583886

en présence de vitesses faibles, un signal utile est donc disponible. in the presence of low speeds, a useful signal is therefore available.

Les signaux parasites, en particulier les vibrations de Spurious signals, especially vibrations from

l'entrefer, n'ont pratiquement aucune incidence sur le signal de sor- air gap, have practically no effect on the output signal

tie, ce qui rend impossible toute interprétation erronée, même dans des conditions défavorables. tie, making it impossible to misinterpret even under unfavorable conditions.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- The various objects and characteristics of the invention are-

ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à will now be detailed in the description which follows, made to

titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, sous forme partielle, l'agencement d'un transducteur par rapport à un transmetteur, - la figure 2, l'agencement de principe des générateurs Hall dans la puce à semi-conducteurs, considéré depuis la face avant du transducteur conforme à-la figure 1, by way of nonlimiting example, with reference to the appended figures which represent: - Figure 1, in partial form, the arrangement of a transducer with respect to a transmitter, - Figure 2, the arrangement in principle of the generators Hall in the semiconductor chip, viewed from the front of the transducer according to FIG. 1,

- la figure 3, un agencement de circuits d'un circuit inté- - Figure 3, an arrangement of circuits of an integrated circuit

gré conforme à un mode de réalisation de l'invention, willing according to an embodiment of the invention,

- la figure 4, le diagramme de variation des signaux de sor- - Figure 4, the variation diagram of the output signals

tie des amplificateurs de tension de Ball selon la figure 3 et du si- tie of the Ball voltage amplifiers according to figure 3 and if

gnal de sortie mesuré selon un mode de réalisation de la présente in- general output measured according to an embodiment of the present in-

vention, - la figure 5, un second mode de réalisation de la présente vention, - Figure 5, a second embodiment of this

invention, représenté sous la même forme qu'à la figure 4. invention, shown in the same form as in Figure 4.

La figure 1 représente l'agencement de principe d'un trans- Figure 1 shows the basic arrangement of a trans-

ducteur 1 sur le bord d'un disque denté 2, servant de transmetteur 2, conductor 1 on the edge of a toothed disc 2, serving as a transmitter 2,

et d'une puce à semi-conducteurs 3 ou, respectivement, d'un disposi- and a semiconductor chip 3 or, respectively, a device

tif de mesure du type conforme à la présente invention. En l'occuren- tif of measurement of the type according to the present invention. In this case-

ce, le champ magnétique est généré par un aimant permanent en forme de barreau 4 qui produit le champ magnétique 5 représenté sous forme idéalisée. Le champ magnétique 5 traverse l'entrefer L existant entre this, the magnetic field is generated by a permanent magnet in the form of a bar 4 which produces the magnetic field 5 represented in idealized form. The magnetic field 5 crosses the air gap L existing between

la face avant 6 du barreau magnétique 4 et le disque denté 2. L'en- the front face 6 of the magnetic bar 4 and the toothed disc 2. The

trefer effectif L est donc déterminé soit par la distance L1 + L2, effective trefer L is therefore determined either by the distance L1 + L2,

soit par la distance L1 + L2 + L3.either by the distance L1 + L2 + L3.

A la figure 1, le champ magnétique est représenté sous forme idéalisée. La densité de flux magnétique à l'intérieur de l'entrefer dépend de la position relative de la dent 7 ou, respectivement, de l'entredent 8, par rapport à l'aimant 4. La densité de flux, qui est plus importante dans la zone de la dent 7 que dans l'entredent 8, est In Figure 1, the magnetic field is shown in idealized form. The density of magnetic flux inside the air gap depends on the relative position of the tooth 7 or, respectively, of the gap 8, relative to the magnet 4. The flux density, which is more important in the area of tooth 7 that in the entrance 8, is

symbolisée par l'écartement réciproque des lignes de flux ou, respec- symbolized by the reciprocal spacing of the flow lines or, respec-

tivement, par le nombre ou la densité des lignes de flux dans la zone tively, by the number or density of the flow lines in the area

7, 8.7, 8.

En référence à la figure 1, sur son côté inférieur, la puce à semiconducteurs 3 supporte les deux générateurs Hall 9 et 10. La distance L1 entre les deux générateurs Hall 9, 10 par rapport à la face avant 6 de l'aimant 4 est, en réalité, définie par l'épaisseur With reference to FIG. 1, on its lower side, the semiconductor chip 3 supports the two Hall generators 9 and 10. The distance L1 between the two Hall generators 9, 10 relative to the front face 6 of the magnet 4 is , in reality, defined by the thickness

du substrat ou, respectivement, par l'épaisseur de la puce à semi- of the substrate or, respectively, by the thickness of the half chip

conducteurs 3. Il est conseillé de coller la puce 3 directement sur conductors 3. It is advisable to stick the chip 3 directly on

la face avant 6.the front panel 6.

L'entrefer L2 ou L2 + L3 est défini par la distance à The air gap L2 or L2 + L3 is defined by the distance to

surface extérieure de la dent 7 ou à la surface extérieure du dis- outer surface of tooth 7 or the outer surface of the tooth

que denté à l'intérieur de l'entredent 8. that toothed inside the entrance 8.

Dans le mode de réalisation représenté, les dents 7 du dis- In the embodiment shown, the teeth 7 of the device

ss

que denté 2 sont effilées en direction de la surface extérieure. El- that toothed 2 are tapered towards the outer surface. El-

les présentent donc un profil trapézoïdal. La largeur des dents 7 à la base du trapèze est notée B. La figure 2 représente l'agencement des générateurs Hall 9 et 10, à savoir leur agencement réciproque et leur position par rapport à l'aimant 4 du disque denté 2. Dans le they therefore have a trapezoidal profile. The width of the teeth 7 at the base of the trapezoid is denoted B. FIG. 2 represents the arrangement of the Hall generators 9 and 10, namely their reciprocal arrangement and their position relative to the magnet 4 of the toothed disc 2. In the

sens de rotation, les dents 7 et les entredents 8 passent successive- direction of rotation, the teeth 7 and the teeth 8 pass successively-

ment devant les générateurs Hall 9 et 10. lie in front of the generators Hall 9 and 10.

La distance D existant entre les générateurs Hall est impor- The distance D between the Hall generators is important.

tante pour la variation dans le temps des tensions de Hall et du si- aunt for the variation over time of the Hall voltages and of the

gnal à la sortie des dispositifs de mesure, comme on le verra en dé- general at the output of the measuring devices, as will be seen below

tail ultérieurement en référence aux diagrammes des figures 4 et 5. tail later with reference to the diagrams of Figures 4 and 5.

Les deux générateurs Hall 9, 10 sont regroupés selon un agencement sensiblement symétrique, avec les circuits de mesure et d'analyse correspondants ainsi qu'avec un circuit d'alimentation, dans un circuit intégré IC situé sur la puce à semi-conducteurs 3. Le The two Hall generators 9, 10 are grouped together in a substantially symmetrical arrangement, with the corresponding measurement and analysis circuits as well as with a supply circuit, in an integrated circuit IC located on the semiconductor chip 3. The

schéma des connexions est représenté à la figure 3. diagram of the connections is represented in figure 3.

Le dispositif de mesure conforme à l'invention ou, respecti- The measuring device according to the invention or, respectively

vement, le circuit conforme à la figure 3 est relié par l'intermé- The circuit in accordance with Figure 3 is connected via the

diaire des connexions A1 et A2 ou, respectivement, AI' et A2'. UB diary of connections A1 and A2 or, respectively, AI 'and A2'. UB

- 6 - 2583886- 6 - 2583886

symbolise la source de tension, par exemple la batterie du véhicule. symbolizes the voltage source, for example the vehicle battery.

Par l'intermédiaire des résistances extérieures R1 ou R2, il est par exemple possible de prélever le signal de sortie sous la forme d'une Via the external resistors R1 or R2, it is for example possible to take the output signal in the form of a

tension proportionnelle au courant i. voltage proportional to current i.

Pour l'alimentation en énergie électrique et pour le prélè- vement du signal de mesure, il suffit de prévoir une seule paire de For the supply of electrical energy and for the collection of the measurement signal, it is sufficient to provide a single pair of

conducteurs, qui est reliée aux bornes Al, A2. conductors, which is connected to terminals Al, A2.

Les deux générateurs Hall 9 et 10 faisant partie du circuit The two generators Hall 9 and 10 forming part of the circuit

intégré IC sont alimentés au moyen de deux sources de courant cons- integrated IC are powered by two constant current sources

tant 11 et 12. Dans chacun des cas, la-tension de Hall UH1 et UH2 est both 11 and 12. In each case, the Hall voltage UH1 and UH2 is

reliée aux bornes d'entrée d'un amplificateur de tension 13 et 14. connected to the input terminals of a voltage amplifier 13 and 14.

Les niveaux de sortie des deux amplificateurs 13 et 14 sont comparés dans un amplificateur différentiel 15 qui possède une caractéristique d'hystérésis et dont le signal de sortie est, quant à lui, transmis à un étage de commutation à transistor 16. Dans le mode de réalisation représenté, un transistor T suffit à produire un signal de sortie The output levels of the two amplifiers 13 and 14 are compared in a differential amplifier 15 which has a hysteresis characteristic and the output signal of which is transmitted to a transistor switching stage 16. In the shown embodiment, a transistor T is sufficient to produce an output signal

analysable. Le transistor T est exploité comme un émetteur-suiveur. analyzable. The transistor T is operated as an emitter follower.

La sortie de l'amplificateur différentiel 15 est reliée à la base du transistor T. The output of the differential amplifier 15 is connected to the base of the transistor T.

Dès que la différence entre les tensions U13 et U14 aux sor- As soon as the difference between the voltages U13 and U14 at the outputs

ties des deux amplificateurs 13, 14 dépasse une valeur de seuil pré- ties of the two amplifiers 13, 14 exceeds a pre-

déterminée, l'étage de transistor 16 est commuté. L'élément détermi- determined, the transistor stage 16 is switched. The determinative element

nant pour l'état de fonctionnement de l'étage de transistor 16 et, nant for the operating state of the transistor stage 16 and,

par conséquent, le signal de sortie est donc le signe de la dif- therefore, the output signal is therefore a sign of the diff-

férence de tension 1U13 - U141 existant entre les deux amplificateurs voltage reference 1U13 - U141 existing between the two amplifiers

de tension de Hall 13 et 14.in Hall 13 and 14.

Un régulateur de tension 17, faisant également partie du circuit intégré IC, fournit une tension d'alimentation constante UC à partir de laquelle sont alimentés, d'une part, les deux sources de courant constant 11 et 12, et d'autre part - comme symbolisé par les A voltage regulator 17, also part of the integrated circuit IC, supplies a constant supply voltage UC from which are supplied, on the one hand, the two constant current sources 11 and 12, and on the other hand - as symbolized by

lignes d'alimentation 18, 19, 20 représentées en trait discontinu - supply lines 18, 19, 20 shown in broken lines -

les amplificateurs de tension de Hall 13 et 14 ainsi que l'amplifica- the Hall 13 and 14 voltage amplifiers and the amplifier

teur différentiel 15.differential 15.

Dans un mode de réalisation conforme à la figure 3, un cir- In an embodiment according to FIG. 3, a circuit

cuit redresseur de Graetz est implanté entre les bornes d'entrée A1 -7- cooked Graetz rectifier is installed between the input terminals A1 -7-

7 25838867 2583886

et A2 et les connexions Al' et A2'. Le circuit redresseur de Graetz se compose de quatre diodes Dl à D4 et peut également faire partie du and A2 and the connections A1 'and A2'. The Graetz rectifier circuit consists of four diodes Dl to D4 and can also be part of the

circuit intégré IC. Grâce à ce type de circuit, il importe peu de sa- integrated circuit IC. Thanks to this type of circuit, it matters little if

voir à laquelle des bornes d'entrée Al ou A2 sont reliées les bornes de batterie ou, respectivement, la terre. A la figure 4, les courbes U13 et U14 représentent la courbe de tension à la sortie des amplificateurs de tension de Hall 13 et 14 pour un dispositif de mesure dans lequel la distance D entre les deux see to which input terminals A1 or A2 the battery terminals or, respectively, the earth are connected. In FIG. 4, the curves U13 and U14 represent the voltage curve at the output of the Hall voltage amplifiers 13 and 14 for a measuring device in which the distance D between the two

générateurs Hall 9 et 10 correspond sensiblement à la largeur B exis- generators Hall 9 and 10 corresponds approximately to the width B existing

tant entre chaque dent 7 du transmetteur 2 ou, respectivement, du both between each tooth 7 of the transmitter 2 or, respectively, of the

disque denté. La vitesse de rotation du disque 2 est constante pen- toothed disc. The speed of rotation of the disc 2 is constant during

dant le laps de temps considéré.during the period of time considered.

Lorsque les dents 7 et les entredents 8 traversent l'entre- When the teeth 7 and the teeth 8 cross the gap

fer, l'amplitude de la tension de Hall UH1 et UH2 et donc le niveau iron, the amplitude of the Hall voltage UH1 and UH2 and therefore the level

de tension U13 et U14 par rapport au potentiel de référence UREF va- of voltage U13 and U14 with respect to the reference potential UREF va-

rient comme indiqué à la figure 4. laugh as shown in Figure 4.

L'état du transistor T ou, respectivement, de l'étage de commutation 16 détermine le flux de courant i(t). Le niveau de courant Il est défini par le flux de courant (sensiblement) constant The state of the transistor T or, respectively, of the switching stage 16 determines the current flow i (t). The current level It is defined by the (substantially) constant current flow

à travers les générateurs Hall et les amplificateurs du circuit inté- through Hall generators and amplifiers of the integrated circuit

gré IC, tandis que la différence entre le courant 12 et le courant Il willing IC, while the difference between current 12 and current Il

traverse la résistance d'émetteur R3 dès que le transistor T est com- crosses the emitter resistance R3 as soon as the transistor T is com-

muté en position ouverte.transferred to the open position.

La zone d'hystérésis, représentée en trait mixte, indique que la commutation du transistor T ou, respectivement, de l'étage de transistor 16 n'intervient que lorsque la différence de tension entre U13 et U14 excède une valeur de seuil prédéterminée, aux moments tl, The hysteresis zone, shown in phantom, indicates that the switching of transistor T or, respectively, of transistor stage 16 only occurs when the voltage difference between U13 and U14 exceeds a predetermined threshold value, at moments tl,

t2 et t3.t2 and t3.

Si la largeur de dent B est inférieure à la distance D exis- If tooth width B is less than the distance D exists

tant entre les deux générateurs Hall 9 et 10, le signal ne peut plus être traité correctement. En revanche, si la largeur de dent B est supérieure à la distance D, le traitement du signal s'effectue sans both between the two Hall generators 9 and 10, the signal can no longer be processed correctly. On the other hand, if the tooth width B is greater than the distance D, the signal processing is carried out without

problème, conformément à la description faite en référence à la figu- problem, as described with reference to the figure

re 5. La figure 5 concerne un mode de réalisation du dispositif de re 5. FIG. 5 relates to an embodiment of the device for

- 8 - 2583886- 8 - 2583886

mesure conforme à l'invention, dans lequel la distance D entre les measurement according to the invention, in which the distance D between the

générateurs Hall, dans le sens de rotation, est inférieure à la lar- Hall generators, in the direction of rotation, is less than the lar-

geur B d'une dent 7. Dans ce cas, une tension de Hall UH1, UH2 de mê- gor B of a tooth 7. In this case, a Hall tension UH1, UH2 of the same

me grandeur est produite temporairement dans les deux générateurs Hall 9, 10, c'est-à-dire lorsque ces derniers se trouvent simultané- the magnitude is produced temporarily in the two generators Hall 9, 10, that is to say when the latter are simultaneously-

ment au-dessus d'une dent 7 ou, respectivement, d'un entredent 8. lying above a tooth 7 or, respectively, of an entry 8.

Dans ce cas, les différences de tension U13 - U14 ne dépassent la zo- In this case, the voltage differences U13 - U14 do not exceed the zo-

ne d'hystérésis ou, respectivement, n'excèdent les valeurs de seuil do not hysteresis or, respectively, exceed the threshold values

prédéterminées que lorsque le dispositif de mesure conforme à l'in- predetermined that when the measuring device in accordance with the

vention passe devant les profils de dent. Le flux de courant i(t) provoqué dans un agencement de ce type est également représenté à la vention passes in front of the tooth profiles. The current flow i (t) caused in an arrangement of this type is also shown in

figure 5.figure 5.

- 9- 2583886- 9- 2583886

Claims

1. Device intended to measure the magnetic field and / or

the magnetic field variations occurring in an air gap if-

killed between a fixed transducer and a rotary transmitter which is mounted on a shaft, a wheel, or an equivalent element, or which is part of a body of revolution of this type, said device comprising a Hall generator integrated in a chip with semiconductors and fixed in the air gap on the front face of the transducer, characterized in that the semiconductor chip (3) comprises two Hall generators of the same type (9, 10) located one behind the other in the sense

of rotation of the transmitter (2), and an electronic supply circuit

tation, measurement and analysis (IC).

2. Device according to claim 1, characterized in that the transmitter (2) is designed in the form of a toothed disc, and in that the distance (D) between the two Hall generators (9, 10)

roughly corresponds to a tooth width, i.e. to the di-

measurement of a tooth (7) in the circumferential direction of the toothed disc.

3. Device according to claim 1, characterized in

that the transmitter (2) is designed as a den-

tee, and in that the spacing (D) of the two Hall generators (9, 10)

is less than the width of a tooth (B).

4. Device according to any one of the claims

1 to 3, characterized in that the two Hall generators (9, 10) as well as the supply, measurement and analysis circuits are housed

in a single integrated circuit (IC).

5. Device according to claim 4, characterized in

what is provided in the integrated circuit (IC) for a source of

constant rant (11, 12) and a voltage amplifier (13, 14) for each Hall generator (9, 10), each of the voltage amplifiers

(13, 14) which can be supplied by the output signal of a general

tor Hall (9, 10), that is to say by the Hall voltage (UH1, UH2), and

in that the integrated circuit also includes a different amplifier

(15) comparing the output voltages of the two amplifiers

- 10 - 2583886

Hall voltage sensors (13, 14), a transistor stage (16) whose output signal represents the result of the measurement established by means of the two Hall generators (9, 10), and a voltage regulator (17)

used to stabilize the supply voltage intended for

amplification ages (13 to 15).

6. Device according to claim 5, characterized in that the differential amplifier (15) has a hysteresis characteristic, so that, to switch the output signal of this amplifier, it is necessary that a threshold value predetermined

input voltage difference (U13 - U14) is exceeded.

7. Device according to claim 5 or 6, character-

in that the transistor stage (16), actuated by the amplifier

differential (15), is a switching stage whose cor-

responds to the measurement result.

8. Device according to claim 7, characterized in

that the switching stage (16) is designed in the form of a tran-

sistor (T) controlled as a transmitter-follower, the collective path

transmitter-transmitter connects the connection lines (Al ', A2') of the device

of measurement.

9. Device according to any one of the claims

1 to 8, characterized in that it can be connected via a double line (Al ', A2') which at the same time ensures the supply

in electrical energy and signal output.

10. Device according to claim 9, characterized in that the integrated circuit (IC) comprises a rectifier circuit of

Graetz (D1 to D4) through which it can be connected.