FR2735225A1 - Capteur de position optoelectronique et systeme de compensation pour un tel capteur - Google Patents
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Abstract
Un capteur de position d'arbre (103) comporte un émetteur de lumière (110) et une paire de détecteurs de lumière (111, 112) fixes par rapport à l'émetteur (110). Un disque (113) aimanté de façon à pouvoir tourner avec l'arbre (103) entre l'émetteur (110) et les détecteurs (111, 112) et il possède une piste portant une échelle de gris qui s'étend circonférentiellement sur le disque entre l'émetteur et l'un des détecteurs (111), l'échelle de gris variant de l'opacité à la transparence pour la lumière émise par l'émetteur (110). Une deuxième piste, transparente, s'étend circonférentiellement sur le disque entre l'émetteur et l'autre détecteur (12). Les signaux de sortie des deux détecteurs (111, 112) sont comparés pour produire une indication du mouvement de l'arbre (103).
Description
La présente invention concerne les capteurs optoélectroniques et, plus
particulièrement, mais non exclusivement, des capteurs optoélectroniques destinés à mesurer une position, par exemple une position angulaire, et des systèmes de
compensation destinés à ces capteurs.
Dans l'industrie automobile, il est devenu de plus en plus souhaitable de pouvoir mesurer un nombre toujours croissant de paramètres de façon à permettre la commande précise du fonctionnement d'une automobile. Une demande existe donc pour des capteurs qui peuvent mesurer une position, notamment la position angulaire d'un arbre rotatif, en liaison par exemple avec la hauteur de l'automobile, la position du papillon des gaz ou la position de la pédale d'accélération. On connaît un assez grand nombre de types différents de semblables capteurs, par exemple des capteurs capacitifs, inductifs ou magnétiques utilisant l'effet Hall. Toutefois, ces capteurs ne produisent pas un signal de sortie linéaire précis et sont sensibles aux interférences électromagnétiques (EMI), qui peuvent atteindre un niveau élevé au voisinage d'une automobile. Des capteurs optoélectroniques permettant de mesurer la position du volant de direction sont également connus, mais ils mesurent le déplacement de l'arbre et ne donnent pas
une mesure directe de la position stationnaire de l'arbre.
L'invention vise donc à produire un capteur de position optoélectronique qui surmonte, ou au moins réduit, les problèmes ci- dessus
indiqués de la technique antérieure.
Par conséquent, selon un premier aspect, l'invention propose un capteur de position optoélectronique comprenant un émetteur optique, un détecteur optique et un substrat qui est mobile par rapport à l'émetteur et au détecteur et porte une échelle de gris orientée suivant le direction du mouvement, l'opacité de l'échelle de gris variant entre une première extrémité, qui est sensiblement opaque à la lumière émise par l'émetteur, et une deuxième extrémité, qui est sensiblement transparente à la lumière, le détecteur optique détectant la quantité de lumière qui a été émise depuis l'émetteur et a traversé l'échelle de gris placée sur le substrat de façon à donner une indication de la position du substrat par rapport à l'émetteur et
au détecteur.
De préférence, l'échelle de gris est disposée sur une première piste du substrat, et il est prévu une deuxième piste parallèle, qui possède la même transparence que l'extrémité transparente de l'échelle de gris, le capteur comportant en outre un deuxième détecteur optique qui sert à détecter la quantité de lumière qui a été émise par l'émetteur et a traversé la deuxième piste présente sur le substrat, les signaux de sortie des deux détecteurs étant comparés de manière à produire une indication de la position de substrat. De préférence, le substrat est en matière plastique et l'échelle de gris est formée par des techniques photographiques. Dans un mode de réalisation préféré, le substrat est un disque destiné à être positionné sur un arbre dont la position angulaire doit être mesurée et l'échelle de gris est orientée dans la direction circonférentielle afin de permettre la
mesure de la position angulaire de l'arbre.
Tandis qu'on utilise ici les termes "optique" et "lumière", il faut comprendre que ces termes visent à couvrir toutes les longueurs d'onde s'étendant
entre l'infrarouge et l'ultraviolet, inclusivement.
Pendant l'utilisation de capteurs optoélectroniques, notamment, mais non exclusivement, dans l'industrie automobile, un certain nombre de facteurs, comme la température, la poussière et le vieillissement peuvent dégrader la
quantité de lumière transmise à un détecteur.
Par conséquent, selon un deuxième aspect, l'invention propose un système de compensation pour capteur optoélectronique, qui s'applique à un capteur optoélectronique possédant un émetteur optique et des premier et deuxième détecteurs optiques, dont le premier détecte la quantité de lumière transmise via un trajet à modulation et le deuxième détecte la quantité de lumière transmise via un trajet de référence, le système de compensation, comprenant un canal de référence qui comporte une entrée destinée à recevoir le signal de sortie du deuxième détecteur, un commutateur à découpage ajustable servant à découper le signal appliqué à l'entrée suivant un taux d'utilisation ajustable et un filtre servant à prendre la moyenne du signal découpé afin de produire le signal de sortie du canal de référence, et un canal de modulation comportant une entrée qui sert à recevoir le signal de sortie du premier détecteur afin de produire le signal de sortie du canal de modulation, un comparateur servant à comparer les signaux de sortie des canaux de modulation et de référence et produisant un signal de sortie qui indique si les signaux de sortie des canaux de modulation et de référence sont ou non identiques, le signal de sortie du comparateur étant utilisé pour commander le commutateur à découpage afin d'essayer d'égaliser les signaux de sortie des canaux de modulation et de référence, et un filtre servant à prendre la moyenne du signal de sortie du comparateur, de façon à ainsi produire une indication du rapport entre
les signaux de sortie des deux détecteurs.
La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise
à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue en section droite d'un capteur de position angulaire optoélectronique selon l'invention; la figure 2 est un disque à modulation utilisé dans le capteur de la figure 1; la figure 3 est un schéma simplifié montrant un système de compensation destiné à être utilisé avec le capteur de la figure 1; et la figure 4 montre une mise en oeuvre du système de compensation de
la figure 3.
La figure 1 est une vue en section droite d'un capteur de position angulaire optoélectronique selon l'invention. Un disque circulaire 113 formé d'une épaisse pellicule de matière plastique est monté sur un arbre 103, dont la position angulaire doit être mesurée, et qui passe à travers un boîtier 101. L'arbre 103 et le disque 113 tournent sur un axe 124. Un joint torique 108 est monté entre l'arbre 103 et le boîtier 101 de manière à constituer un joint d'étanchéité vis-à-vis des
particules et des fluides.
Un émetteur de lumière 110 est monté dans un support creux 104. Un faisceau lumineux 115 émis par l'émetteur 110 atteint deux photodétecteurs 111 et
112 qui sont également montés, dans le support creux 104, devant l'émetteur 110.
On utilise un positionnement angulaire particulier pour les détecteurs 112 et 111 de façon que l'émetteur 110 rayonne correctement environ la même quantité de lumière sur les deux détecteurs 112 et 111. Le premier détecteur 111 est le canal de mesure et le deuxième détecteur 112 est le canal de référence. Le deuxième détecteur 112 est connecté à une plaquette de circuit imprimé 105 via un connecteur 117. Le premier détecteur 111 est connecté à la plaquette de circuit imprimé 105 via un connecteur 116. L'émetteur 110 est connecté à une deuxième plaquette de circuit imprimé 109 via un connecteur 118. Une liaison 119 est établie
entre les plaquettes 109 et 105.
Divers composants 107, qui sont nécessaires au conditionnement des signaux, sont montés sur la plaquette de circuit imprimé 105 et sont décrits de façon plus détaillée ci-après. Trois fils, ou un connecteur intégré, 106 sont également connectés à la plaquette de circuit imprimé 105 en vue d'une connexion
avec une unité de commande électronique (non représentée).
Le déplacement latéral du disque 113 et de l'arbre 103 est limité par
des butées 123 et 122 respectivement formées sur le boîtier 101 et le support 104.
Une ouverture en "V" 114 est prévue sur le support 104 de façon à limiter le déplacement latéral du disque 113 au niveau de sa périphérie. En ce qui concerne le montage, on fixe le support 104, ainsi que l'émetteur 110, les deux détecteurs 111 et 112, les plaquettes de circuit imprimé 109 et 105 et le connecteur 106, dans le boîtier 101, le disque 113, l'arbre 103 et le joint torique 108 étant en position. On utilise un couvercle 102 pour refermer le
boîtier 101 et protéger le montage du capteur.
Dans ce montage, le disque 113 tourne sur l'axe 124 entre l'émetteur 110 et les deux détecteurs 112 et 111. Comme on peut le voir plus clairement sur la figure 2, une échelle de gris est imprimée sur une première piste circonférentielle 101 du disque 113 de façon que la rotation du disque 113 module la quantité de lumière arrivant sur le détecteur de mesure 111. Une deuxième piste circonférentielle 121 n'est pas dotée de l'échelle de gris, de sorte que la rotation du disque 113 ne module pas la quantité de lumière arrivant sur le détecteur de référence 112. Un trou 201 ménagé dans le disque sert à centrer le disque sur
l'arbre 103.
Avec la disposition particulière présentée sur la figure 2, l'échelle de gris circonférentielle 120 part d'une opacité de 100 %, au niveau de l'extrémité 203, si bien que la lumière émise par l'émetteur 110 n'atteint pas le photodétecteur de mesure 111 présent dans le support 114, et elle diminue jusqu'à une opacité de 0 %, à l'autre extrémité 204, o elle est donc transparente, si bien que la lumière émise par l'émetteur 110 atteint le photodétecteur de mesure 111 sans avoir été
atténuée.
La piste 120 portant l'échelle de gris possède une fonction de transfert donnée par Pout/PLED = H(0) O PLED représente la quantité de lumière émise par l'émetteur 110; Pout représente la quantité de lumière qui a traversé l'échelle de gris 120; et H(0) est une fonction de transfert, qui, dans cette disposition particulière, est une fonction linéaire, même si d'autres fonctions mathématiques pourraient aussi bien être utilisées, laquelle fonction est donnée par: H(O) = k.0 o k = 1/0max est une constante; O étant l'angle de rotation pris entre 0 degré, à la première extrémité 203 de la piste 120, et Omax degrés à l'autre extrémité 204 de la piste 120. Typiquement, Omax est compris entre 90 et 360'. Le mode de réalisation particulier présenté sur la figure correspond au cas o 0max = 180'
(comme indiqué par la flèche de référence 205).
Pour améliorer les performances du montage du capteur, le détecteur de référence 112 est placé devant la piste 121 et est utilisé pour contrôler la lumière transmise à travers le disque 113. On utilise le même émetteur 110 pour fournir la lumière aux détecteurs 112 et 111. Puisque la piste 121 est transparente, la rotation du disque 113 n'atténue pas la lumière reçue par le détecteur de référence 112. Le détecteur de référence 112 contrôle donc la dégradation de l'émetteur, la dégradation amenée par les conditions ambiantes, le vieillissement du disque, etc., qui affectent la quantité de lumière reçue par les deux détecteurs. Les signaux de sortie des deux détecteurs 111 et 112 sont utilisés dans le système de compensation
du capteur, décrit ci-après.
Le disque 113 est fait d'une pellicule épaisse en polyester photosensible, d'une épaisseur d'environ 220,um, sur laquelle l'échelle de gris 120 a été imprimée par un procédé photographique. Ce type de matériau est très bon marché et peut fonctionner sur une large gamme de températures (de -40C à +125 C). Pour maximiser le niveau de performances, on a utilisé, dans ce mode de
réalisation, 3 330 niveaux de gris pour traduire la variation de l'échelle de gris.
Chaque point constituant l'échelle de gris a un diamètre d'environ 7 um.
La figure 3 est un schéma fonctionnel du système de compensation du capteur. Dans cette configuration, la lumière émise par l'émetteur 110 traverse le disque 113, une partie de la lumière traversant la piste 120 qui porte l'échelle de gris imprimée sur la circonférence du disque 113 et arrivant sur le photodétecteur de mesure 111, et l'autre partie de la lumière traversant la piste transparente 121 et
arrivant sur le photodétecteur de référence 112.
Ainsi, la quantité de lumière, soit 302, atteignant le photodétecteur de mesure 111 est:
C. PLED.H(0)
et la quantité de lumière, soit 301, atteignant le photodétecteur de référence 112 est c.PLED o act représente l'atténuation due au milieu ambiant qui se trouve entre l'émetteur et les détecteurs. Cette atténuation est généralement la même pour les deux
détecteurs 111 et 112, puisqu'ils sont placés à la même distance de l'émetteur 110.
Ce paramètre peut varier en fonction des conditions ambiantes, comme la température, la poussière, l'humidité, le vieillissement du disque, etc., mais les
deux détecteurs sont toujours affectés par la même quantité de dégradation.
Les photodétecteurs 111 et 112 produisent chacun un signal électrique représentant la quantité de lumière qu'ils reçoivent respectivement. Le signal 318 fourni par le détecteur de référence 112 est égal à: ql. aPLED et le signal 312 venant du photodétecteur de mesure 111 est égal à: q12.ct-PLED.H(0) o ql et q2 représentent le rendement de conversion des photons en électrons des détecteurs. Les paramètres ql et 92 peuvent être différents pour les détecteurs respectifs, mais chacun varie dans une même proportion avec la température, de sorte que l'effet de cette variation sur le signal de sortie est relativement petit. Une
amplification est ensuite nécessaire pour produire un signal électrique utilisable.
Le signal 318 venant de la sortie du détecteur de référence 112 est amplifié par un amplificateur 303, qui possède un gain A1, si bien que le signal 304 présent sur la sortie de l'amplificateur 303 est: Vref = Al1.nl.-cPLED (1) Le signal 312 venant de la sortie de l'amplificateur de mesure 111 est amplifié par un amplificateur 313, qui possède un gain A2, de sorte que le signal 314 présent sur la sortie de l'amplificateur 313 est: Vsig = A2.r2.ac.PLED.H(O) (2) On peut donc voir que le facteur H(O) induit des variations de signal électrique en fonction de l'angle de rotation, qui constitue la grandeur que l'on recherche, mais le facteur A2.12.ct.PLED peut également varier, en particulier avec les variations de la température, du vieillissement du disque, et de la quantité de poussière. Ces variations peuvent entraîner de grandes variations de Vsig, même
lorsque le disque ne se déplace pas. Ce phénomène n'est pas souhaitable.
Le principe de la compensation de la dégradation des signaux consiste à produire un rapport entre l'équation (2) et l'équation (1), de façon qu'on puisse opérer la simplification de a.PLED dans ce rapport, cette quantité représentant la source la plus importante de dégradation des signaux, puisque le niveau de puissance optique de sortie d'une diode d'émission de lumière infrarouge à
l'arséniure de gallium dépend fortement de la température.
On utilise un comparateur 311 pour comparer Vsig avec un signal 310 appelé Vcor. Le comparateur 311 est un amplificateur opérationnel utilisé comme comparateur, si bien que l'une de ses propriétés est que la différence entre le signal d'entrée d'inversion et le signal d'entrée de non-inversion est égal à zéro (pour un amplificateur opérationnel idéal). Vcor représente une fraction de Vref, qui est donnée par
Vcor = X. Vref o 0 < x < 1.
Un découpeur 305 est couplé de façon que sa sortie commute périodiquement entre la sortie de l'amplificateur 303 et la masse 306, si bien que la valeur moyenne après découpage est inférieure ou égale à Vref. Pour obtenir une tension continue après découpage, on utilise un filtre passe-bas 307 qui prend la moyenne du signal de sortie 308 du découpeur. Le signal de sortie 310 du filtre passe-bas 307 représente donc Vcor = x. Vref (0 < x < 1), o x représente le taux d'utilisation du découpeur, soit: X = th/T o th est le temps pendant lequel la sortie du découpeur est connectée à la sortie de l'amplificateur au cours d'un cycle complet T. Afin de commander automatiquement le découpeur, on utilise une boucle de réaction 309 pour exciter le découpeur. Ainsi, si Vcor > Vsig, le signal de sortie 315 du comparateur 311 passe au niveau bas et, via la boucle de réaction 309, fait commuter le découpeur 305 à la masse 306, si bien que le signal de sortie 308 du découpeur tombe à zéro. Dans ces conditions, après prise de moyenne via le filtre 307, le signal de sortie 310 du filtre diminue jusqu'à ce que
Vcor < Vsig.
Lorsque Vcor < Vsig, le signal de sortie du comparateur 311 passe au niveau haut et, via la boucle de réaction 309, le découpeur 305 commute à Vref, si bien que le signal de sortie 308 du découpeur est égal à Vref, et, après filtrage, le signal de sortie 310 du filtre augmente jusqu'à ce que Vcor > Vsig. Ainsi, la boucle se ferme, et ce même phénomène se produit en permanence pour équilibrer Vcor et Vsig. La fréquence du commutateur à découpage est fixée par le temps de réponse du comparateur 311. On va décrire ci-après une mise en oeuvre de ce principe, en
liaison la figure 4.
Dans ces conditions, si Vcor et Vsjg sont équilibrés, alors Vcor = Vsig ou
x.A1l.ill- 1.cta.-PLED = A2-i2.ct.PLED.H(0).
Cette équation peut être simplifiée par cL.PLED, si bien que: x.(Al.q 1)/(A2. 2) = H(0) = k.0
o (Al.ill)/(A2.r!2) et k sont constants en fonction du temps.
Cette relation démontre que x est proportionnel 0, et que x n'est pas sensible aux paramètres liés au milieu ambiant, comme la poussière, le vieillissement, la température. Comme précédemment mentionné, x représente le taux d'utilisation, ou rapport cyclique, du signal utilisé pour commander le découpeur 305. Dans le montage présenté sur la figure 3, le signal utilisé pour commander le découpeur 305 est le signal de sortie 315 venant du comparateur 311. La valeur moyenne du signal 315 est: Vavg = (th,).Voh, o Voh est la tension de sortie maximale du comparateur. Pour prendre la moyenne du signal de sortie 315 du comparateur, on utilise un deuxième filtre passe-bas 316 de sorte que le signal de sortie Vout, soit 317, est une tension continue proportionnelle à O, si bien que: Vout = (th/T). Voh ou
Vout = 0.(l/0max).(A2.I2)/(A1. 1l).Voh.
Pour obtenir l'intervalle de sortie maximal, o Vout = Voh pour 0=0max, il est nécessaire de choisir A1 et A2 de façon que G = (Al. il1)/(A2.q2) = 1. On peut obtenir ceci en ajustant les gains A1 et A2 de façon à obtenir le même niveau de signal sur les sorties respectives 304 et 314 des amplificateurs 303 et 313, lorsque les deux détecteurs 111 et 112 sont éclairés dans les mêmes conditions (position 0 = 0max). Le fait d'avoir G < 1 réduit l'intervalle de sortie Vout < Voh pour 0 = Omax, et le fait d'avoir G > 1 ne permet pas de lire
tout l'intervalle angulaire Vout = Voh pour 0 < Omax.
La figure 4 montre la disposition particulière des éléments de circuit décrits en liaison avec la figure 3. Trois bornes 408, 409 et 410 sont connectées au connecteur intégré 106 et sont respectivement associées à l'alimentation électrique,
à la masse et au signal de sortie.
L'émetteur 110, qui est connecté entre l'alimentation électrique et la masse, est composé d'une diode d'émission de lumière (LED) 412, par exemple une diode MLED930 dans un boîtier TO18 OPTO en métal, et d'une résistance à montage en surface de limitation de courant 413. La diode d'émission de
lumière 412 illumine les deux détecteurs 112 et 111, comme ci-dessus indiqué.
Le détecteur de référence 402 est constitué d'une photodiode PIN 418, par exemple une MRD500 dans un boîtier TO18 OPTO en métal, et d'un amplificateur opérationnel 420, par exemple le MC33202D dans un boîtier à montage en surface S08, qui est utilisé comme convertisseur de courant en tension. Une résistance à montage en surface de réaction 419 donne le taux de
conversion du courant en tension.
Le détecteur de mesure 403 est constitué d'une photodiode PIN 415, par exemple une MRD500 dans un boîtier TO18 OPTO en métal, et d'un amplificateur opérationnel 414, par exemple le MC33202D dans un boîtier à montage en surface S08, utilisé comme convertisseur de courant en tension. Deux résistances de réaction à montage en surface 416 et 417 produisent le rapport de conversion du courant en tension. La résistance 416 est une résistance de valeur fixe et la résistance 417 est une résistance d'étalonnage, que l'on doit ajuster pour obtenir, sur la sortie de l'amplificateur 414, le même niveau de signal que sur la sortie de l'amplificateur 420, comme indiqué ci-dessus, lorsque les deux détecteurs sont éclairés dans les mêmes conditions. Cet étalonnage est nécessaire pour ajuster, à sa valeur maximale, l'intervalle complet sur lequel s'étend le signal de sortie. En ce qui concerne les détecteurs, on préfère des diodes PIN, car elles ont une bonne
linéarité et une conversion efficace des photons en électrons.
Le découpeur 305 est constitué d'une paire de transistors MOSFET complémentaires à montage en surface 424 et 423. Le transistor 424 est un MOSFET TMOS en mode enrichissement à canal P, par exemple le MMBF0202P dans un boîtier SOT23, et le transistor 423 est un MOSFET TMOS en mode
enrichissement à canal N, par exemple le MMBF0201N dans un boîtier SOT23.
Ces dispositifs ont une résistance faible pour le trajet drain-source conducteur (RDS(on)) qui donne des pertes de puissance minimales et un rendement plus élevé. Le premier filtre passe-bas 307 utilisé pour prendre la moyenne du signal venant du découpeur 305 est un filtre du premier ordre, constitué d'une résistance à montage en surface 422 et d'un condensateur à montage en
surface 421.
Le comparateur 311 est constitué de deux amplificateurs opération-
nels 425 et 426, par exemple des MC33202D dans un boîtier à montage en surface S08, qui sont utilisés en configuration comparateur. Le premier amplificateur opérationnel 425 compare le signal de mesure venant du détecteur de mesure 403 avec la tension corrigée qui vient du filtre passe-bas 307. Le deuxième amplificateur opérationnel 426 est utilisé pour ralentir les changements d'état venant de l'amplificateur opérationnel 425 jusqu'à une valeur acceptable, par
comparaison avec la vitesse de balayage de l'amplificateur opérationnel.
L'amplificateur opérationnel 426 utilisé comme comparateur avec hystérésis est spécialement affecté à cette fonction. On obtient de bonnes caractéristiques de commutation avec des limites de commutation fixées à 0,25.Vcc et 0,75.Vcc. Des résistances à montage en surface 427, 428 et 429 sont utilisées pour fixer ces points de commutation. Le signal de sortie du comparateur 311 excite le découpeur 305 et
le filtre de sortie 316.
Le filtre de sortie 316 est un filtre passe-bas de Sallen-Key du deuxième ordre, utilisé pour prendre la moyenne du signal numérique venant du comparateur 311. Ce filtre actif du deuxième ordre assure un filtrage plus fort et présente une plus faible impédance de sortie qu'un filtre R-C typique. La valeur moyenne du signal délivré par le comparateur 311 est proportionnelle à l'angle de
rotation d'entrée, comme indiqué ci-dessus.
Le filtre de sortie 316 est constitué par un amplificateur opérationnel "pôle à pôle" 434, par exemple un MC33202D dans un boîtier à montage en surface S08, pour l'amplitude maximale, ainsi que par deux résistances 430 et 431 et deux condensateurs 432 et 433. Pour obtenir un rendement maximal, il est préférable de fixer la même fréquence de coupure pour le filtre passe-bas 307 et le filtre de sortie 316. Avec une fréquence de coupure comprise entre 650 et 1 000 Hz, la prise de la moyenne du signal numérique délivré par le comparateur 311 a une fréquence comprise dans la gamme de 15 kHz, est efficace
et maintient un temps de réponse élevé du système (< 10 ms).
Le signal de sortie de la bande 410 peut donc être utilisé directement
par une unité de commande électronique (non représentée).
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du
dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et
nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.
Claims (10)
1. Capteur de position optoélectronique, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur optique (110), un détecteur optique (111) et un substrat (113) qui est mobile par rapport à l'émetteur et au détecteur et porte une échelle de gris qui s'étend suivant la direction du mouvement, l'opacité de l'échelle de gris variant entre une première extrémité, qui est sensiblement opaque à la lumière émise par l'émetteur, et une deuxième extrémité, qui est sensiblement transparente à la lumière, le détecteur optique détectant la quantité de lumière qui a été émise par l'émetteur et a traversé l'échelle de gris présente sur le substrat de façon à produire une indication de la position du substrat par rapport à l'émetteur et
au détecteur.
2. Capteur de position optoélectronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échelle de gris est placée sur une première piste (120) du substrat (113) et en ce qu'une deuxième piste parallèle (121) est prévue qui possède la même transparence que la deuxième extrémité de l'échelle de gris, le capteur comprenant en outre un deuxième détecteur optique (112) servant à détecter la quantité de lumière qui a été émise par l'émetteur et a traversé la deuxième piste du substrat, les signaux de sortie des deux détecteurs étant comparés de façon à
donner une indication de la position du substrat.
3. Capteur de position optoélectronique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le substrat est fait de matière plastique et en ce que l'échelle
de gris y est formée par des techniques photographiques.
4. Capteur de position optoélectronique selon l'une quelconque des
revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le substrat est un disque (113) destiné à
être positionné sur un arbre (103) dont on doit détecter la position angulaire et en ce que l'échelle de gris s'étend dans la direction circonférentielle de façon à
permettre la mesure de la position angulaire de l'arbre.
5. Capteur de position optoélectronique selon la revendication 4,
caractérisé en ce que l'arbre est l'arbre du volant de direction.
6. Système de compensation pour capteur optoélectronique, caractérisé en ce qu'il est destiné à un capteur optoélectronique possédant un émetteur optique et des premier et deuxième détecteurs optiques, dont le premier détecte la quantité de lumière transmise via un trajet de modulation et le deuxième détecte la quantité de lumière transmise via un trajet de référence, le système de compensation comprenant un canal de référence qui comporte une entrée destinée à recevoir le signal de sortie du deuxième détecteur, un commutateur à découpage ajustable servant à découper le signal présent sur l'entrée suivant un taux d'utilisation ajustable et un filtre servant à prendre la moyenne du signal découpé afin de produire le signal de sortie du canal de référence, et un canal de modulation comportant une entrée destinée à recevoir le signal de sortie du premier détecteur afin de produire le signal de sortie du canal de modulation, un comparateur servant à comparer les signaux de sortie des canaux de modulation et de référence et produisant un signal de sortie qui indique si les signaux de sortie des canaux de modulation et de référence sont ou non identiques, le signal de sortie du comparateur étant utilisé pour commander le commutateur à découpage afin d'essayer d'égaliser les signaux de sortie des canaux de modulation et de référence, et un filtre servant à prendre la moyenne du signal de sortie du comparateur, afin
de donner une indication du rapport entre les signaux de sortie des deux détecteurs.
7. Système de détection de position optoélectronique, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur optique, un premier détecteur optique et un substrat qui est mobile par rapport à l'émetteur et au premier détecteur optique et porte une échelle de gris qui s'étend sur une première piste suivant la direction du mouvement, l'opacité de l'échelle de gris variant entre une première extrémité, qui est sensiblement opaque à la lumière émise par l'émetteur, et une deuxième extrémité, qui est sensiblement transparente à la lumière, le premier détecteur optique détectant la quantité de lumière qui a été émise par l'émetteur et a traversé l'échelle de gris présente sur le substrat, le substrat portant une deuxième piste, parallèle à la première piste et ayant la même transparence que la deuxième extrémité de l'échelle de gris, le système comprenant en outre un deuxième détecteur optique servant à détecter la quantité de lumière qui a été émise par l'émetteur et a traversé la deuxième piste du substrat, et un système de compensation qui comprend un canal de référence comportant une entrée destinée à recevoir le signal de sortie du deuxième détecteur, un commutateur à découpage ajustable servant à découper le signal présent sur l'entrée suivant un taux d'utilisation ajustable et un filtre servant à prendre la moyenne du signal découpé afin de produire le signal de sortie du canal de référence, et un canal de modulation comportant une entrée destinée à recevoir le signal de sortie du premier détecteur afin de produire le signal de sortie du canal de modulation, un comparateur servant à comparer les signaux de sortie des canaux de modulation et de référence et produisant un signal de sortie qui indique si les signaux de sortie des canaux de modulation et de référence sont ou non identiques, le signal de sortie du comparateur étant utilisé pour commander le commutateur à découpage de façon à essayer d'égaliser les signaux de sortie des canaux de modulation et de référence, et un filtre servant à prendre la moyenne du signal de sortie du comparateur pour ainsi donner une indication du rapport entre les signaux de sortie des deux détecteurs, si bien qu'il est produit une indication de la position du substrat par
rapport à l'émetteur et aux détecteurs.
8. Système de détection de position optoélectronique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le substrat est fait de matière plastique et en
ce que l'échelle de gris y est formée par des techniques photographiques.
9. Système de détection de position optoélectronique selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le substrat est un disque destiné à être positionné sur un arbre dont on doit détecter la position angulaire et en ce que l'échelle de gris s'étend suivant la direction circonférentielle afin de détecter la
position angulaire de l'arbre.
10. Système de détection de position optoélectronique selon la
revendication 9, caractérisé en ce que l'arbre est l'arbre du volant de direction.
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