FR2701122A1 - Dispositif à bulles magnétiques pour détecter et mémoriser le déplacement d'une pièce. - Google Patents

Abstract

Le dispositif comprend un microcomposant (12) comportant une couche ferrimagnétique dont l'aimantation présente un comportement d'hystérésis dans une plage d'amplitude du champ magnétique perpendiculaire. Le dispositif comprend en outre un aimant (6) qui, lorsque la pièce (1) est dans une position normale prédéterminée, est placé pour produire au niveau de la couche ferrimagnétique un champ magnétique perpendiculaire (H1) d'amplitude comprise dans la plage d'hystérésis. L'aimant (6) est agencé pour se déplacer par rapport au microcomposant (12) lors du déplacement de la pièce (1) depuis la position prédéterminée de telle façon que l'amplitude du champ magnétique perpendiculaire au niveau de la couche ferrimagnétique sorte de la plage d'hystérésis. Le microcomposant (12) comporte un circuit apte à détecter des domaines d'aimantation inverse dans la couche ferrimagnétique. Utilisation notamment pour détecter les ouvertures anormales d'un boîtier.

Description

DISPOSITIF A BULLES MAGNETIQUES POUR DETECTER
ET MEMORISER LE DEPLACEMENT D'UNE PIECE
La présente invention concerne un dispositif pour détecter et mémoriser le déplacement d'une pièce depuis une position prédéterminée. Ce dispositif trouve notamment une application dans la détection d'événements anormaux tels que l'ouverture frauduleuse d'un boîtier contenant un équipement normalement inaccessible, par exemple un compteur électrique d'abonné.

Un dispositif antifraude utilisable dans cette application est décrit dans le EP-A-O 447 615. Ce dispositif est purement mécanique et ne donne pas entièrement satisfaction, notamment en raison de sa complexité et de son manque de discrétion dû à son encombrement et au bruit accompagnant son basculement.

Le but de l'invention est de proposer un dispositif du type indiqué en introduction, permettant une détection non ambiguë du déplacement de la pièce et une mémorisation fiable et non volatile.

Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un microcomposant comportant une couche ferrimagnétique dont l'aimantation présente un comportement d'hystérésis dans une plage d'amplitude du champ magnétique perpendiculaire comprise entre un seuil de saturation audessus duquel la couche présente une aimantation uniforme et un seuil d'apparition de domaines au-dessous duquel se forment dans la couche des domaines d'aimantation inverse, en ce qu'il comprend en outre un aimant qui, lorsque la pièce est dans la position prédéterminée, est placé pour produire au niveau de la couche ferrimagnétique un champ magnétique ayant une composante perpendiculaire d'amplitude comprise dans la plage d'hystérésis, en ce que l'aimant est agencé pour se déplacer par rapport au microcomposant lors du déplacement de la pièce depuis la position prédéterminée de telle façon que l'amplitude de la composante perpendiculaire du champ magnétique au niveau de la couche ferrimagnétique sorte de la plage d'hystérésis, et en ce que le microcomposant comporte un circuit de détection de domaines d'aimantation inverse dans la couche ferrimagnétique.

La couche ferrimagnétique peut être du type couramment utilisé dans les mémoires à bulles magnétiques. Aux champs faibles, les domaines magnétiques sont en forme de bandes. Ces bandes se contractent lorsque le champ augmente pour prendre la forme de domaines cylindriques appelés bulles magnétiques. Les bulles disparaissent lorsque le champ dépasse le seuil de saturation.

Tant que la pièce reste dans sa position prédéterminée, la couche ferrimagnétique reste dans un état d'aimantation connu qui peut être identifié par le circuit de détection de domaines. Lors du déplacement de la pièce, le champ magnétique perpendiculaire produit par l'aimant au niveau de la couche ferrimagnétique varie jusqu'à sortir de la plage d'hystérésis. L'état d'aimantation de la couche est alors modifié de manière irréversible car, même en cas de remise en place de la pièce, le champ magnétique sera incapable de faire revenir la couche ferrimagnétique à son état initial.

Le dispositif selon l'invention présente une grande sécurité de fonctionnement. Lorsqu'on utilise un aimant permanent, le dispositif ne nécessite pas d'alimentation électrique à l'état de veille. Le microcomposant et la circuiterie associée peuvent être réalisés de manière compacte et discrète. Le basculement du dispositif par changement d'aimantation ne s'accompagne d'aucun bruit audible ni parasite électrique, ni déplacement mécanique.

Le dispositif peut avoir une constitution mécanique très simple, lui assurant une bonne robustesse. Le microcomposant est à l'état solide, ce qui garantit une excellente tenue mécanique. Tous ses constituants ont une bonne stabilité chimique, notamment les oxydes de terres rares et de fer sous forme cristalline qui constituent typiquement le substrat et la couche ferrimagnétique. En outre, le nombre de basculements peut être illimité.

L'aimant peut notamment être agencé pour s'éloigner du microcomposant lors du déplacement de la pièce à partir de sa position prédéterminée de telle façon que l'amplitude de la composante perpendiculaire du champ magnétique au niveau de la couche ferrimagnétique devienne inférieure au seuil d'apparition de domaines. Dans ce cas, après un déplacement de la pièce, le circuit de détection révélera la présence de domaines d'aimantation inverse normalement absents de la couche ferrimagnétique.

Pour augmenter la fiabilité du dispositif vis-à-vis des influences magnétiques extérieures, on peut le munir d'un blindage approprié protégeant le microcomposant. Une autre solution, alternative ou complémentaire, consiste en ce que le circuit de détection comprenne plusieurs jauges magnétorésistives situées au-dessus de la couche ferrimagnétique, et en ce que le microcomposant comporte en outre un circuit d'induction locale commandable par un signal d'écriture pour créer sélectivement au moins un domaine d'aimantation inverse dans une zone respective de la couche ferrimagnétique s'étendant sous l'une des jauges, le microcomposant étant par ailleurs pourvu d'un circuit d'induction globale commandable par un signal de réinitialisation pour produire au niveau de la couche ferrimagnétique un champ magnétique ayant une composante perpendiculaire de même sens que celle produite par l'aimant et d'amplitude supérieure à la différence entre le seuil de saturation et l'amplitude de la composante perpendiculaire du champ magnétique produit par l'aimant au niveau de la couche ferrimagnétique lorsque la pièce est dans la position prédéterminée.

Dans ce cas, l'état "normal" de la couche ferrimagnétique correspond à la présence de domaines sous certaines des jauges et à l'absence de domaines sous les autres jauges. Pour placer la couche ferrimagnétique dans cet état, on active d'abord le signal de réinitialisation, ce qui produit un champ magnétique perpendiculaire qui, combiné à celui produit par l'aimant, élimine les domaines d'aimantation inverse, puis on active le signal d'écriture pour créer sélectivement des domaines sous certaines des jauges. Si l'aimant s'éloigne du microcomposant lors du déplacement de la pièce, la composante perpendiculaire du champ magnétique devient inférieure au seuil d'apparition de domaines, et il se crée des domaines sous toutes les jauges du circuit de détection.Si au contraire l'agencement de l'aimant est tel qu'il se rapproche du microcomposant lors du déplacement de la pièce, la composante perpendiculaire du champ magnétique devient alors supérieure au seuil de saturation, et tous les domaines disparaissent. Un montage des jauges en pont de Wheatstone permet de distinguer aisément entre l'une quelconque de ces deux situations (pont équilibré) et l'état normal de la couche ferrimagnétique (pont déséquilibré). Si un fraudeur tente de dissimuler qu'il a déplacé la pièce, en approchant du dispositif un autre aimant suffisamment puissant, il pourra soit supprimer tous les domaines, soit créer des domaines sous toutes les jauges. Mais il lui sera extrêmement difficile de produire un champ magnétique apte à ramener la couche ferrimagnétique dans son état normal.

Dans une autre forme de réalisation avantageuse du dispositif, le circuit de détection comprend plusieurs jauges magnétorésistives situées au-dessus de la couche ferrimagnétique, et le microcomposant comporte en outre au moins un conducteur d'excitation situé au-dessus de la couche ferrimagnétique au voisinage de jauges du circuit de détection qui sont réparties sur les deux côtés de ce conducteur d'excitation.

En faisant circuler un courant dans le conducteur d'excitation, on stabilise les éventuels domaines d'aimantation inverse sous les jauges situées d'un côté du conducteur d'excitation (celui où le champ magnétique perpendiculaire résultant de ce courant est de sens contraire à celui produit par l'aimant), tandis qu'on fait disparaître les domaines sous les jauges situées de l'autre côté du conducteur d'excitation. On améliore ainsi la distinction entre l'état d'aimantation uniforme et l'état de présence de domaines dans la couche ferrimagnétique.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisations préférés et non limitatifs. Aux dessins annexés
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe, prise selon le plan Il-Il indiqué à la figure 3, d'un microcomposant utilisable dans une première forme de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une vue partielle de dessus du microcomposant de la figure 2
- la figure 4 est un schéma électrique du microcomposant des figures 2 et 3 et de son circuit d'exploitation ;
- la figure 5 est un diagramme illustrant le fonctionnement d'un dispositif selon l'invention ;;
- la figure 6 est un schéma électrique d'un microcomposant utilisable dans une seconde forme de réalisation de l'invention ; et
- la figure 7 est une vue partielle de dessus du microcomposant de la figure 6.

Le dispositif selon l'invention sert à détecter et à mémoriser le fait qu'une pièce a été déplacée hors d'une position normale prédéterminée. Dans l'exemple illustré à la figure 1, le dispositif est utilisé pour vérifier qu'un boîtier contenant un compteur électrique n'a pas été ouvert.

Dans cet exemple, la pièce dont on détecte le déplacement est une vis 1 servant à maintenir un capot 2 sur la partie fixe 3, 4 du boîtier.

Le dispositif illustré à la figure 1 comprend un aimant permanent 6 monté coulissant dans un logement cylindrique 7 prévu dans la partie fixe 3 du boîtier.

L'aimant 6 est un aimant cylindrique creux ayant deux pôles axialement opposés de manière à produire un champ magnétique axial H1 en son intérieur. Un élément d'appui 8 formant blindage magnétique (par exemple du type utilisé couramment dans la technique des alternateurs) est fixé à l'une des extrémités polaires de l'aimant 6. La vis 1 est prévue pour se visser dans un trou fileté 9 ménagé dans la partie fixe 3 du boîtier à une extrémité du logement cylindrique 7, et pour s'appliquer contre l'élément d'appui 8. Un ressort hélicoïdal 11 travaillant en compression est interposé entre la partie fixe 4 du boîtier et l'extrémité polaire de l'aimant 6 opposée à l'élément d'appui 8.

La position normale de la vis 1 est celle représentée en traits pleins à la figure 1 : elle est vissée pour maintenir en place le capot 2. Lorsque la vis est enlevée pour ouvrir le capot 2, l'aimant 6 est poussé vers le trou fileté 9 par le ressort 11, comme indiqué en pointillés à la figure 1.

Un microcomposant 12 est monté sur la partie fixe 4 du boîtier. Le microcomposant 12 est fixé à l'extrémité supérieure d'un support 13 autour duquel est disposé le ressort hélicoïdal 11. Lorsque la vis 1 est dans sa position normale, le microcomposant 12 se place dans la partie intérieure de l'aimant 6, et est donc soumis au champ magnétique H1.

Une vue en coupe d'une première forme de réalisation du microcomposant 12 est représentée à la figure 2, dans laquelle les échelles ne sont pas respectées. Ce microcomposant est réalisé selon une technologie analogue à celle utilisée habituellement dans le domaine des mémoires à bulles magnétiques. Il comprend un substrat 14 en grenat sur lequel est déposé une couche 16 en grenat ferrimagnétique ayant une épaisseur de quelques microns. Des exemples de grenats utilisables sont décrits dans le US-A-3 613 056. La couche 16 est formée par une pellicule cristalline de grenat ferrimagnétique à forte anisotropie perpendiculaire épi- taxiée sur le substrat 14. Une couche d'isolation 17 en SiO2 est déposée sur la couche ferrimagnétique 16.Sur cette couche d'isolation 17 sont déposés un circuit de détection 18 à 21 et des conducteurs d'excitation 24, 25 recouverts par un espaceur 26. Des éléments 27, 28 en matériau magnétique perméable, par exemple en permalloy, sont déposés sur l'espaceur 26 et recouverts par une couche de passivation 29. Sur la couche de passivation 29 sont déposées des spires conductrices formant un circuit d'induction globale 31.

L'aimantation de la couche ferrimagnétique 16 présente un comportement d'hystérésis en fonction de la composante perpendiculaire du champ magnétique qui lui est appliqué. Ce comportement est illustré à la figure 5.

Lorsque le champ magnétique perpendiculaire H a une amplitude supérieure à un seuil de saturation Hc qui est typiquement de l'ordre de 300 Oe, l'aimantation de la couche est uniforme dans la direction du champ H, ce qu'indique la valeur 0 de la variable binaire Q (région D). Lorsque H a une amplitude inférieure à un seuil d'apparition de domaines
Hb qui est typiquement de l'ordre de 150 Oe, la couche ferrimagnétique présente des domaines d'aimantation inverse, ou bulles magnétiques, ce qu'indique la valeur 1 de la variable binaire Q (région B).Pour les valeurs de H comprises entre Hb et Hc (plage d'hystérésis), la couche 16 peut présenter soit une aimantation uniforme si H est entré dans la plage d'hystérésis depuis les valeurs supérieures à
Hc (Q = 0, région A), soit des domaines d'aimantation inverse si H est entré dans la plage d'hystérésis depuis les valeurs inférieures à Hb (Q = 1, région C).

L'hystérésis propre de la couche ferrimagnétique provient de l'anisotropie uniaxiale des matériaux de type grenat. Cette anisotropie correspond à une direction d'aimantation privilégiée perpendiculaire au plan de la couche. Le long de cette direction l'aimantation peut avoir deux sens (vers le haut ou le bas) d'où le caractère bistable et donc l'hystérésis. L'hystérésis propre du matériau peut être augmentée localement en déposant audessus de la couche ferrimagnétique des petits motifs perméables, qui interagissent avec les domaines magnétiques situés dans la couche. En particulier la présence de ces motifs permet d'augmenter le seuil de saturation Hc.

Le microcomposant 12 est monté sur le boîtier de façon que la couche ferrimagnétique 16 soit perpendiculaire à la direction de coulissement de l'aimant 6. Ainsi, lorsque la vis 1 est dans sa position normale, le champ magnétique axial H1 produit par l'aimant 6 s'exerce perpendiculairement à la couche 16. L'amplitude de ce champ H1 est choisie dans la plage d'hystérésis Hb - Hc, de sorte que la couche ferrimagnétique 16 se trouve soit dans la région A (absence de bulles magnétiques), soit dans la région C (présence de bulles) du diagramme de la figure 5.

Les conducteurs d'excitation et le circuit de détection sont agencés pour distinguer entre ces deux états.

La structure de ces circuits est illustrée schématiquement à la figure 3, dans laquelle le circuit d'induction globale 31 n'est pas représenté. Le circuit de détection de domaines comprend quatre jauges magnétosensibles identiques 18, 19, 20, 21 connectées en pont de Wheatstone. Ces jauges sont réalisées sous forme de barreaux magnétorésistifs de forme allongée, en alliage Fe-Ni ou analogue, ayant une épaisseur de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres, disposés parallèlement les uns aux autres au-dessus de la couche ferrimagnétique 16. Les jauges 18, 19 sont reliées à une borne d'alimentation positive V+. Les jauges 20, 21 sont reliées à une borne d'alimentation négative V-. Les jauges 19, 20 sont reliées à une borne de signal positive S+. Les jauges 18, 21 sont reliées à une borne de signal négative S~.

Les deux conducteurs 24, 25 sont montés en parallèle entre une borne d'excitation positive EXC+ (les deux bornes
EXC+ représentées à la figure 3 sont reliées entre elles) et une borne d'excitation négative EXC-. Les conducteurs 24, 25 sont disposés parallèlement l'un à l'autre au voisinage des jauges 18, 19, 20, 21. Le conducteur 24 s'étend entre les jauges 18, 19 et parallèlement à celles-ci, tandis que le conducteur 25 s'étend entre les jauges 20, 21 et parallèlement à celles-ci. Lorsqu'on applique une tension d'excitation entre les bornes EXC+, EXC-, un courant i circule dans chaque conducteur 24, 25 dans le sens indiqué à la figure 3.

Ce courant i induit un certain champ magnétique dans la couche ferrimagnétique sous-jacente. Sous les jauges 18, 20, ce champ tend à stabiliser les domaines d'aimantation inverse 100 et à leur donner une forme allongée parallèlement aux jauges 18, 20 comme représenté à la figure 3. A l'inverse, sous les jauges 19, 21, ce champ tend à faire disparaître les domaines d'aimantation inverse. L'intensité du courant i est choisie (par exemple de l'ordre de 50 mA) de façon que le champ magnétique qu'il induit soit insuffisant, superposé au champ H1 produit par l'aimant 6, pour que l'amplitude du champ perpendiculaire total sorte de la plage d'hystérésis Hb - Hc.

Si des domaines d'aimantation inverse 100 sont présents (région C à la figure 5), ils tendent à se placer sous les jauges 18, 20 et non sous les jauges 19, 21 lorsque les conducteurs d'excitation sont mis sous tension (figure 3), de sorte que le pont de Wheatstone est déséquilibré. En revanche, le pont de Wheatstone est équilibré en l'absence de domaines.

Comme le montre la figure 3, les éléments en matériau magnétique perméable 27, 28, qui ont typiquement une superficie de l'ordre de 100 pm2 et une épaisseur de l'ordre de 0,5 pm, et qui ont pour effet de stabiliser les domaines d'aimantation inverse à leur périphérie, sont situés au voisinage des jauges 18, 20. Cet agencement améliore encore la sensibilité du circuit de détection aux domaines d'aimantation inverse.

Le circuit d'exploitation 50 du microcomposant 12 est représenté schématiquement à la figure 4. Pour lire l'état de la couche ferrimagnétique 16, c'est-à-dire pour déterminer si la vis 1 a été déplacée, on active un signal d'interrogation INTER adressé à une entrée 36 du circuit d'exploitation. Ceci applique une tension de 5 V à la borne d'alimentation positive V+ du pont de Wheatstone, la borne d'alimentation négative V- étant à la masse. Les bornes de signal S+, S- du pont sont reliées à deux entrées respectives d'un amplificateur différentiel 37 dont la sortie est reliée à l'entrée de signal D d'une bascule 38.

Le circuit d'exploitation 50 comporte également un oscillateur 39 délivrant des impulsions à une fréquence de 5 kHz, dont la sortie attaque un circuit monostable 41 ayant une constante de temps de 50 ps. Celui-ci délivre donc des impulsions de durée 50 Ps à la cadence de 5 kHz. Ces impulsions de niveau logique 1 sont adressées à une entrée d'une porte ET 42 dont l'autre entrée est reliée à l'entrée 36 recevant le signal d'interrogation INTER. La sortie de la porte ET 42 est reliée à la base d'un transistor npn 43 dont le collecteur est relié à une entrée 44 reliée à une source de tension de 5 V, et dont l'émetteur est relié à la borne d'excitation EXC+. L'autre borne d'excitation EXC- est reliée a la masse.

Les impulsions de sortie du circuit monostable 41 sont également adressées, sous forme inversée, à l'entrée d'horloge CLK de la bascule 38. La sortie Q de la bascule 38 est reliée à une sortie de signal 46 du circuit d'exploitation.

Lorsque le signal d'interrogation INTER est activé, le pont de jauges 18 à 21 est mis sous tension, et des impulsions de courant sont produites successivement dans les conducteurs d'excitation 24, 25 via le transistor 43. A la fin de chacune de ces impulsions, la bascule 38 échantillonne le signal de sortie de l'amplificateur différentiel 37, c'est-à-dire le signal de sortie différentiel du pont de jauges. Ce signal différentiel est ainsi produit sous forme binaire à la sortie 46 de manière correspondant au diagramme de la figure 5 : Q = 0 représente l'absence de domaines (pont équilibré), et Q = 1 représente la présence de domaines (pont déséquilibré).

Le circuit d'induction globale 31 est également schématisé à la figure 4. Une de ses bornes COL+ est reliée à l'entrée 44. Son autre borne est reliée au collecteur d'un second transistor npn 47 dont l'émetteur est relié à la masse et dont la base est reliée à une entrée 48 du circuit d'exploitation recevant le signal de réinitialisation RAZ.

Le circuit d'induction globale 31 comporte de l'ordre d'une dizaine de spires concentriques (deux seulement sont représentées à la figure 2), dont la résistance totale est choisie pour permettre la circulation d'un courant de l'ordre de 200 à 300 mA lorsque le signal de réinitialisation RAZ est activé. Ce courant est tel qu'il engendre, au niveau de l'ensemble de la couche ferrimagnétique 16, un champ magnétique perpendiculaire de même sens que le champ H1 à l'intérieur de l'aimant 6, et d'amplitude supérieure à la différence entre le seuil de saturation Hc et l'amplitude du champ Hl. Ainsi, l'activation du signal de réinitialisation RAZ, amène la couche ferrimagnétique 16 dans la région
D du diagramme de la figure 5, ce qui élimine les domaines d'aimantation inverse.Le dispositif est ensuite mis en état de veille en désactivant le signal de réinitialisation RAZ, ce qui amène la couche 16 dans la région A du diagramme.

Grâce à la constitution du circuit d'induction globale 31, la réinitialisation n'est possible que lorsque le capot 2 et la vis 1 sont en place. L'impulsion de réinitialisation peut être très courte (quelques centaines de nanosecondes).

Dans cet état de veille, aucune consommation électrique n'est nécessaire. Si quelqu'un essaie d'enlever le capot 2 en dévissant la vis 16, l'aimant 6 s'éloigne du microcomposant 12, de sorte que la composante perpendicu laire du champ magnétique s'exerçant sur la couche 16 diminue fortement jusqu a devenir inférieure au seuil d'apparition de domaines Hb. Il se forme alors des domaines dans la couche 16 (région B), et de manière irréversible car lorsque le capot 2 et la vis 1 sont remis en place, la couche 16 revient dans la région C (Q = 1) et non dans la région A (Q = O). Toute lecture ultérieure du dispositif, par activation du signal d'interrogation INTER révèlera alors l'ouverture anormale du capot 2, jusqu'à ce qu'une nouvelle impulsion de réinitialisation soit introduite.

L'accès aux entrées 36, 48 peut s'effectuer par l'intermédiaire d'une clavier codeur (non représenté) accessible depuis l'extérieur du boîtier, un chiffrement classique du signal RAZ étant utilisé pour que seules des personnes autorisées puissent réinitialiser le dispositif.

Le signal de sortie Q peut être utilisé pour commander un témoin apparent à l'extérieur du boîtier.

L'élément 8 formant blindage protège le microcomposant 12 vis-à-vis des champs magnétiques extérieurs au dispositif qu'un fraudeur pourrait essayer d'utiliser pour dissimuler le fait qu'il a démonté le capot 2.

La sécurité du dispositif vis-à-vis des perturbations magnétiques peut encore être optimisée en utilisant un microcomposant 62 tel que celui illustré aux figures 6 et 7.

Ce microcomposant comporte un circuit de détection constitué par un pont de jauges magnétorésistives 68, 69, 70, 71 semblable à celui 18, 19, 20, 21 de la première forme de réalisation, et un circuit d'induction globale 81 semblable à celui 31 de la première forme de réalisation.

Ce microcomposant 62 comprend en outre un circuit d'induction locale comportant deux boucles 72, 73 réalisées en or, aluminium, cuivre ou tout autre conducteur, et constituées à la manière des boucles d'écriture utilisées dans les mémoires à bulles magnétiques. Ce circuit d'induction locale comporte une borne négative WR- reliée à la masse et une borne positive WR+ reliée à l'émetteur d'un transistor npn 76 dont le collecteur est porté au potentiel de 5V et dont la base reçoit un signal d'écriture WR. Les éléments en matériau magnétique perméable 27, 28 de la première forme de réalisation sont remplacés par des motifs 80 en matériau analogue (permalloy) de forme allongée et disposés les uns à côté des autres le long de chacune des jauges 68, 69, 70, 71 (figure 7).Ces motifs s'étendent parallèlement à la couche ferrimagnétique et forment un angle d'environ 450 avec les jauges. Chaque jauge 68, 69, 70, 71 est ainsi recouverte par un ensemble de motifs alignés 80. Pour les jauges 68 et 70, ces ensembles de motifs 80 se prolongent jusqu'aux boucles 72, 73, respectivement.

Dans cette seconde forme de réalisation, le dispositif comprend en outre des moyens pour produire une composante de champ magnétique H2 d'amplitude de l'ordre de 60 Oe parallèlement à la couche ferrimagnétique 16 et aux motifs 80. Cette composante peut être obtenue par exemple au moyen d'un second aimant non représenté, ou en inclinant le microcomposant 62 de façon que la couche ferrimagnétique ne soit pas perpendiculaire au champ produit par l'aimant 6.

Lorsque, comme représenté, la composante perpendiculaire H1 est orientée vers l'arrière du microcomposant, la composante parallèle H2 stabilise les domaines d'aimantation inverse dans la zone de la couche 16 adjacente aux extrémités des motifs 80 opposées à la direction dans laquelle pointe le champ H2. Ces extrémités des motifs 80 sont situées près des jauges 68 à 71, de sorte que la composante H2 stabilise les domaines sous chacune des jauges.

Pour initialiser le microcomposant illustré aux figures 6 et 7, on envoie d'abord une impulsion de courant dans le circuit d'induction globale 81 pour supprimer tous les domaines (comme dans le cas de la première forme de réalisation). Puis on fait circuler dans le circuit d'induction locale 72, 73, un courant I d'environ 200 mA dans le sens indiqué à la figure 7 en activant le signal d'écriture
WR pour appliquer une impulsion de tension d'environ 50 ns entre les bornes WR+, WR-. Ceci "écrit" deux domaines d'aimantation inverse 100, respectivement sous les jauges 68 et 70, tandis que l'aimantation reste inchangée sous les jauges 69 et 71. Après initialisation, le pont de Wheatstone est donc déséquilibré, ce qui représente l'état "normal" du dispositif dans cette seconde forme de réalisation.

Si la vis 1 est déplacée, le champ magnétique perpendiculaire au niveau de la couche 16 diminue, et il se forme des domaines sous toutes les jauges. Ces domaines sont stabilisés par les motifs 80. Après remise en place de la vis 1, ces domaines subsisteront car le champ magnétique perpendiculaire ne pourra pas dépasser le seuil de saturation Hc. La lecture révèlera alors, par l'équilibre du pont de Wheatstone, que la vis 1 a été déplacée. Il n'est pas absolument exclu que quelqu'un réussisse à approcher un aimant extérieur suffisamment puissant pour faire disparaître les domaines. Dans ce cas, le pont de Wheatstone resterait toutefois équilibré, de sorte que cette opération ne suffirait pas à masquer le déplacement antérieur de la vis.Mais il est en revanche impossible que le champ magnétique ainsi produit soit apte à faire disparaître seulement les domaines présents sous les jauges 69, 71 en laissant ceux présents sous les jauges 68, 70, de sorte que le pont de Wheatstone ne peut pas être ramené dans son état normal déséquilibré.

Cette seconde forme de réalisation du microcomposant peut fonctionner de manière identique lorsque l'agencement de l'aimant 6 est tel qu'il se rapproche du microcomposant lors du déplacement de la vis 1.

De façon générale, les deux formes de réalisation décrites sont compatibles avec un grand nombre d'agencements mécaniques de l'aimant et du microcomposant, pourvu que le déplacement de pièce qu'on souhaite surveiller provoque un déplacement relatif de l'aimant et du microcomposant apte à faire varier suffisamment le champ magnétique perpendiculaire au niveau de la couche ferrimagnétique.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour détecter et mémoriser le déplacement d'une pièce (1) depuis une position prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend un microcomposant (12;62) comportant une couche ferrimagnétique (16) dont l'aimantation présente un comportement d'hystérésis dans une plage d'amplitude du champ magnétique perpendiculaire comprise entre un seuil de saturation (Hc) au-dessus duquel la couche présente une aimantation uniforme et un seuil d'apparition de domaines (Hb) au-dessous duquel la couche comporte des domaines d'aimantation inverse, en ce qu'il comprend en outre un aimant (6) qui, lorsque la pièce (1) est dans la position prédéterminée, est placé pour produire au niveau de la couche ferrimagnétique (16) un champ magnétique ayant une composante perpendiculaire (H1) d'amplitude comprise dans la plage d'hystérésis, en ce que l'aimant (6) est agencé pour se déplacer par rapport au microcomposant (12;62) lors du déplacement de la pièce (1) depuis la position prédéterminée de telle façon que l'amplitude de la composante perpendiculaire du champ magnétique au niveau de la couche ferrimagnétique (16) sorte de la plage d'hystérésis, et en ce que le microcomposant (12;62) comporte un circuit (18 à 21 ; 68 à 71) de détection de domaines d'aimantation inverse dans la couche ferrimagnétique.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche ferrimagnétique (16) est formée par une pellicule cristalline de grenat ferrimagnétique à forte anisotropie perpendiculaire épitaxiée sur un substrat non magnétique (14), ledit substrat ayant également une structure grenat.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le microcomposant (12;62) comporte en outre un circuit d'induction globale (31;81) commandable par un signal de réinitialisation (RAZ) pour produire au niveau de la couche ferrimagnétique (16) un champ magnétique per pendiculaire de même sens que celui produit par l'aimant (6) et d'amplitude supérieure à la différence entre le seuil de saturation (Hc) et l'amplitude de la composante perpendiculaire (H1) du champ magnétique produit par l'aimant au niveau de la couche ferrimagnétique (16) lorsque la pièce (1) est dans la position prédéterminée.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'aimant (6) est agencé pour s'éloigner du microcomposant (12;62) lors du déplacement de la pièce (1) à partir de sa position prédéterminée de telle façon que l'amplitude de la composante perpendiculaire du champ magnétique perpendiculaire au niveau de la couche ferrimagnétique (16) devienne inférieure au seuil d'apparition de domaines (Hb).

5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le circuit de détection comprend plusieurs jauges magnétorésistives (68, 69, 70, 71) situées au-dessus de la couche ferrimagnétique, et en ce que le microcomposant (62) comporte en outre un circuit d'induction locale (72, 73) commandable par un signal d'écriture (WR) pour créer sélectivement au moins un domaine d'aimantation inverse dans une zone respective de la couche ferrimagnétique s'étendant sous l'une des jauges (68, 70).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de détection comprend quatre jauges magnétorésistives (68, 69, 70, 71) connectées en pont de

Wheatstone, et en ce que le circuit d'induction locale (72, 73) est commandable pour créer sélectivement deux domaines d'aimantation inverse dans deux zones respectives de la couche ferrimagnétique s'étendant chacune sous l'une des jauges (68, 70) de manière à déséquilibrer le pont.

7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le microcomposant (62) comporte en outre des motifs (80) en matériau magnétique perméable situés au-dessus de la couche ferrimagnétique pour stabiliser des domaines d'aimantation inverse sous chacune des jauges magnétorésistives (68, 69, 70, 71).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les motifs (80) sont de forme allongée selon une direction parallèle à la couche ferrimagnétique et formant un angle avec les jauges (68, 69, 70, 71), et en ce qu'il comprend des moyens pour produire une composante de champ magnétique (H2) parallèle aux motifs (80).

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de détection comprend plusieurs jauges magnétorésistives (18, 19, 20, 21) situées au-dessus de la couche ferrimagnétique (16), et en ce que le microcomposant (12) comporte en outre au moins un conducteur d'excitation (24, 25) situé au-dessus de la couche ferrimagnétique au voisinage de jauges du circuit de détection qui sont réparties sur les deux côtés de ce conducteur d'excitation (24, 25).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacune des jauges (18, 19, 20, 21) est de forme allongée parallèlement au conducteur d'excitation adjacent (24, 25).

11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les jauges magnétorésistives (18, 19, 20, 21) sont connectées en pont de Wheatstone, et en ce qu'il comprend des moyens (39, 41, 42, 43) pour délivrer des impulsions de courant dans le conducteur d'excitation (24, 25) et des moyens (37, 38) pour réaliser un échantillonnage binaire du signal de sortie différentiel du pont de jauges à la fin de chaque impulsion de courant.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le microcomposant (12) comporte en outre des éléments en matériau magnétique perméable (27, 28) situés au-dessus de la couche ferrimagnétique (16) au voisinage de certaines des jauges (18, 20).

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un blindage (8) protégeant le microcomposant (12) vis-à-vis des champs magnétiques extérieurs au dispositif.