FR2863359A1

FR2863359A1 - Dispositif destine a tester au moins un capteur de pression

Info

Publication number: FR2863359A1
Application number: FR0413109A
Authority: FR
Inventors: Christian Ohl; Oliver Schatz; Boris Adam
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2005-06-10
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: FR2863359B1; DE10357353A1; DE10357353B4; US20050120773A1; US7673494B2

Abstract

Il est proposé un dispositif destiné à tester au moins un capteur de pression (23) en l'alimentant par un signal de pression, le dispositif testant l'aptitude au fonctionnement du capteur de pression (23) en fonction du signal de pression. En supplément, il est prévu que le dispositif teste l'étanchéité du capteur de pression en fonction du signal de pression.

Description

L'invention se base sur un dispositif destiné à tester au moins un capteur

de pression en l'alimentant par un

signal de pression, le dispositif testant une mesure de pression dudit au moins un capteur de pression en fonction du signal de pression.

D'après le document DE 100 00 133 Al, on connaît un dispositif pour tester ou vérifier des capteurs de pression. Dans ce cas, on vérifie les capteurs de pression quant à leur fonctionnement. Le dispositif exerce soit une pression statique, soit une pression dynamique sur le capteur de pression, et mesure, au regard de son signal électrique, sa réaction à ladite pression. A l'aide de cette réaction on vérifie l'aptitude au fonctionnement du capteur de pression. Cette vérification ou ce test est effectué après le montage final.

Le but de l'invention consiste à fournir un dispositif destiné à tester au moins un capteur de pression, dispositif qui devra être amélioré par rapport aux dispositifs connus.

Conformément à l'invention, ce but est atteint pour un dispositif du type de celui mentionné en introduction, grâce au fait que le dispositif est configuré de façon à ce qu'il teste en supplément une étanchéité dudit au moins un capteur de pression, en fonction du signal de pression.

Le dispositif conforme à l'invention, destiné à tester au moins un capteur de pression, présente, par rapport aux dispositifs existants, l'avantage suivant, à savoir que l'on teste ou vérifie en supplément l'étanchéité dudit au moins un capteur de pression, en fonction du signal de pression que le dispositif exerce sur le capteur de pression. Un capteur de pression, notamment pour la détection d'impacts latéraux, est usuellement construit de la manière suivante, à savoir qu'il comporte un canal d'entrée de pression dans le boîtier, qui conduit la pression de l'environnement sur une membrane montée par exemple dans un boîtier prémoulé. En vue d'être protégée à l'encontre de la corrosion par de la vapeur d'eau et notamment de la vapeur d'eau salée, la membrane est entièrement revêtue de gel. Pour ne pas laisser pénétrer la vapeur d'eau par-delà le canal d'entrée de pression et le revêtement de gel dans le boîtier de pression, le canal d'entrée de pression est typiquement rendu étanche dans le boîtier, autour de la membrane. L'étanchéité peut par exemple être réalisée par la compression d'un coussin de silicone entre le canal d'entrée et le boîtier du capteur. Un paramètre de fonctionnement important est de savoir si ce joint d'étanchéité présente une étanchéité déterminée. De manière avantageuse, le test effectué à l'aide du dispositif considéré, permet de vérifier en une seule étape, aussi bien le fonctionnement du capteur de pression relativement à sa mesure de pression, que l'étanchéité de ce capteur de pression.

Des améliorations peuvent être obtenues par des mesures et des développements avantageux du dispositif conforme à l'invention, destiné à tester au moins un capteur de pression.

Ainsi, il s'avère particulièrement avantageux que le dispositif soit configuré de façon à tester l'étanchéité en fonction d'une loi de variation dans le temps d'un signal de réponse du capteur de pression à un signal de pression statique. Dans le cas d'un signal de pression statique, une chute de la pression indique en effet qu'il existe une fuite dans le capteur de pression, de sorte que la pression chute vers le boîtier. Pour ce test, le capteur de pression est de préférence logé dans une enceinte de test, c'est à dire dans un enceinte qui reçoit le capteur de pression en vue de soumettre l'ensemble du capteur à un test relatif à son étanchéité. Le boîtier du capteur de pression comporte en effet également des joints soudés, qui, peuvent éventuellement conduire à un défaut d'étanchéité.

Selon une variante avantageuse de l'invention, le dispositif est configuré de façon à ce qu'il teste l'étanchéité en fonction d'une amplitude du signal de réponse en fonction d'une différence de pression. Il est donc toutefois également possible de tester l'étanchéité au moyen d'un signal dynamique. Le signal dynamique indique en effet dans le signal de réponse du capteur de pression, une amplitude moins importante, en présence d'une fuite dans le capteur de pression. Cette mesure est plus particulièrement adaptée à des fuites plus importantes, tandis que la mesure avec la pression statique est adaptée aux faibles fuites. Il en résulte qu'une combinaison de ces deux mesures est très avantageuse.

De préférence, le dispositif peut également comporter un logement qui présente un joint d'étanchéité, par exemple un joint d'étanchéité en silicone, pour établir une liaison du dispositif avec le capteur de pression, uniquement autour d'un canal d'entrée de pression du capteur de pression. Ce logement présente alors un rayon plus grand que le canal d'entrée de pression, en vue d'entourer celui-ci. A l'aide de ce dispositif on mesure alors de manière primaire, uniquement l'étanchéité réalisée par le revêtement de gel. D'autres fuites dans le boîtier du capteur de pression ne peuvent pas être décelées de cette manière.

Par ailleurs, il est avantageux que le dispositif pour tester ledit au moins un capteur de pression comprenne au moins un capteur de pression de référence. Ce capteur de référence reçoit les mêmes signaux de pression du dispositif, et sert ainsi à juger si le capteur de pression à tester, mesure la pression à l'intérieur d'une plage de paramètres prescrits. Le capteur de référence doit en conséquence également être alimenté avec le même signal que le capteur de pression à tester.

De préférence, le signal de pression est engendré au moyen d'un réservoir de pression, dans lequel existe une surpression, et d'une soupape ou d'une vanne placée au-devant. Il est alors possible d'ouvrir rapidement la vanne ou soupape puis de la fermer à nouveau, pour par exemple engendrer une courte impulsion de pression. Une telle impulsion de pression est de préférence adaptée à tester un capteur de pression ou de différence de pression, qui au cours de son utilisation, doit relever des variations de pression rapides.

Des exemples de réalisation de l'invention vont être explicités plus en détail dans la description qui va suivre, et sont représentés sur les dessins annexés, qui montrent.

Fig. 1 un premier dispositif pour mesurer un capteur de pression, Fig. 2 un second dispositif pour tester un capteur de pression, Fig. 3 un signal de mesure, et Fig. 4 un signal de mesure et la réponse du capteur de pression.

Des capteurs de pression sont utilisés de plus en plus fréquemment pour la détection d'impacts latéraux. Dans ce cas, les capteurs de pression sont souvent insérés dans des cavités latérales d'un véhicule, en vue de mesurer, lors d'un impact sur la paroi de la cavité, en raison de la déformation rapide et ainsi de la réduction de volume, une courte augmentation de pression adiabatique, pour ainsi disposer d'une méthode de détection rapide pour un impact latéral. Ces capteurs de pression peuvent être fabriqués par une technique de micro-mécanique. Usuellement, cela est une micro-mécanique à base de silicium. Dans ce cas, on fabrique au moyen de la technique de micro-mécanique, une membrane autour de laquelle est prévu un circuit de traitement. Le circuit de traitement avec un amplificateur de mesure, engendre le signal de mesure, qui est alors transmis, au moyen d'un composant d'émission, à un appareil de commande, qui, en fonction de ce signal, commande éventuellement des moyens de retenue de sécurité. La membrane du capteur de pression est, comme indiqué précédemment, exposée au milieu ambiant de la cavité latérale. Pour protéger la membrane de l'humidité et d'autres effets corrosifs dans la partie latérale, la membrane est entièrement revêtue de gel. Le revêtement de gel et d'éventuelles autres actions d'étanchéité conduisent à rendre étanche l'espace intérieur du capteur de pression. Ainsi, les autres composants, le circuit de traitement, le convertisseur analogique numérique, l'amplificateur de mesure, sont protégés de ces effets corrosifs. En conséquence, il est nécessaire de tester ou vérifier l'étanchéité de ce capteur de pression.

Conformément à l'invention, la mesure de l'étanchéité est combinée à une mesure de l'aptitude au fonctionnement du capteur de pression. Le signal de pression, que produit le dispositif pour tester le capteur de pression, conduit à un signal de réponse du capteur de pression à tester. Il est à présent possible d'utiliser ici en supplément un capteur de pression de référence, pour comparer le signal de réponse du capteur de pression à tester avec celui du capteur de pression de référence. Par ailleurs, l'analyse de la loi de variation en fonction du temps d'un signal de réponse à un signal de pression statique, peut donner des indications quant à l'étanchéité du capteur de pression. Si le signal de réponse chute avec le temps, alors cela indique une fuite. A l'aide de cette méthode, il est notamment possible d'identifier de faibles fuites. Si l'on engendre une impulsion de pression pour tester le capteur de pression, alors il est possible, au regard de l'amplitude du signal de réponse à cette impulsion de pression, de conclure, le cas échéant, à une fuite. Cette méthode n'est toutefois rationnelle que pour les fuites plus importantes. La mesure peut avantageusement être effectuée à l'intérieur d'une enceinte de test, qui est relativement petite, pour appliquer dans cette enceinte, la pression de test sur le capteur de pression et pour minimiser les volumes morts. Dans l'enceinte de test peut également se trouver un capteur de pression de référence.

La figure 1 montre toutefois une partie d'un dispositif 12 que l'on enfile autour du canal d'entrée de pression 11 du capteur de pression. A cet effet, le dispositif 12 comporte un joint d'étanchéité 13, qui forme ainsi à l'intérieur du dispositif 12, un volume fermé, de sorte qu'il est possible d'y effectuer le test. En ce qui concerne le joint d'étanchéité 13, il s'agit d'un joint d'étanchéité élastique, tel que par exemple un joint d'étanchéité en caoutchouc ou d'un anneau de silicone. A l'extrémité du canal d'entrée de pression 11 se trouve un revêtement de gel total 15, 14 et 16, qui protège la membrane de mesure 10. Le revêtement de gel total 14 à 16 est tel qu'il protège l'espace intérieur du capteur de pression par rapport à l'air extérieur. Pour des raisons de simplicité de représentation, les composants internes du capteur de pression ne sont pas représentés ici. Ce dispositif ne permet toutefois que la mesure de l'étanchéité du revêtement de gel total 14 à 16. Une mesure d'une autre fuite, par exemple dans le boîtier du capteur de pression n'est pas possible avec ce dispositif.

La figure 2 montre une variante du dispositif selon l'invention, à l'aide de laquelle il est également possible de déceler de telles fuites. Le dispositif 20 comprend une enceinte de test 24 dans laquelle se trouve le capteur de pression 23 à tester, qui est relié par un système de contact 22, au dispositif 20. Par l'intermédiaire du système de contact 22, les signaux de pression du capteur de pression, mesurés, sont transmis au dispositif 20. Le système de contact est tel qu'il s'apparente à la liaison réelle du capteur de pression externe à un appareil de commande, qui se trouve généralement au niveau du tunnel de transmission du véhicule. Le dispositif 20 comprend un système de traitement de ces signaux de pression, non représenté, pour vérifier et tester l'aptitude au fonctionnement du capteur de pression 23, et s'il existe une fuite. En variante, il est possible de prévoir un capteur de pression de référence dans l'enceinte de test 24, pour comparer les signaux de pression du capteur de pression 23 avec les signaux de réponse du capteur de pression de référence. La pression PI dans l'enceinte de pression 24 est réglée par l'intermédiaire de deux soupapes ou vannes Vo et VR. Pour que l'enceinte de pression 24 ne réalise toutefois pas de compensation ou d'égalisation de pression avec l'environnement externe, il est prévu un joint d'étanchéité 21.

Les soupapes ou vannes Vo et VR commandent respectivement des réservoirs de pression dans lesquels règnent des pressions Po et PR établies par exemple par des compresseurs. Les soupapes ou vannes Vo et VR peuvent être commandées rapidement, de sorte qu'elles permettent d'engendrer de courtes impulsions de pression avec des pentes de flanc allant jusqu'à 300 mbar/ms (300.102 Pa/ms), en vue de tester également le capteur de pression 23 en tant que capteur de différence de pression dynamique. L'agencement permet notamment la réalisation d'un flanc de pression, parce que la pression PR est considérablement plus élevée que la pression Po. Si la soupape ou vanne de pression Vo est alors ouverte, et également la soupape ou vanne VR, il s'établit en tant que pression PI, la pression PI égale à PR + Po. Néanmoins, lorsque seule est ouverte la soupape ou vanne de pression VR, il s'établit également la pression PR, qui est supérieure à la pression Po, la soupape ou vanne de pression Vo restant ici fermée. Si la soupape ou vanne de pression VR est fermée, et la soupape ou vanne de pression Vo ouverte, alors la pression P est égale à la pression Po. Les flèches indiquent que le dispositif, pour assurer l'étanchéité, doit être appliqué avec une certaine force sur le corps de capteur.

La figure 3 montre une impulsion de pression mesurée par le capteur de pression 23, en fonction d'une séquence de commande ou de commutation des soupapes ou vannes Vo et VR. Les champs foncés, dans le bas en-dessous du diagramme, signifient que la soupape ou vanne respective Vo ou VR est fermée. Le champ clair respectif ou les champs clairs respectifs pour la soupape ou vanne Vo, signifient que la soupape ou vanne respective est ouverte. Comme on peut le voir dans les deux champs, il existe de courts intervalles de temps pour lesquels les deux soupapes ou vannes sont fermées. Sur le diagramme pression - temps, deux parallèles caractérisent la pression la plus basse PR et la pression plus élevée Po. Lors de la fermeture de la soupape ou vanne Vo et de l'ouverture, qui succède, de la soupape ou vanne VR, il s'établit avec un certain flanc, la pression PR en tant que signal de réponse P du capteur de pression 23. Lors de la fermeture suivante de la soupape ou vanne VR et de l'ouverture de la soupape ou vanne Vo, on mesure alors à nouveau la pression plus élevée Po. La dynamique des flancs de montée et respectivement de descente donne des indications quant au fonctionnement et à l'étanchéité du capteur de pression 23.

La figure 4 explicite cela à l'aide de deux diagrammes pression - temps. La partie inférieure du diagramme montre la loi de variation typique de la pression intérieure, mesurée avec le capteur de référence, dans la chambre de test. Après mise en service et arrêt des deux réservoirs de pression par l'intermédiaire des soupape ou vanne VR et Vo, dans l'exemple, la pression chute tout d'abord, puis augmente à nouveau à la valeur initiale après la mise en service de Po. La partie supérieure du diagramme montre la fonction de réponse typique de l'élément à tester avec la fonction de différence de pression. Grâce à la régulation interne d'offset, le signal de sortie, après avoir atteint l'amplitude maximale, tend vers zéro avec la vitesse de régulation. La mesure de la dynamique du capteur s'effectue sur la rampe. En supplément, il est possible de contrôler la précision de la pression absolue à des instants où la pression externe est constante et définie.

Le contrôle des fuites peut être effectué par l'intermédiaire du signal du capteur de référence, si juste après le réglage de la pression constante, on ferme les deux soupapes ou vannes. Dans cet état, il est possible de déterminer le taux de fuite, à partir de la variation du signal de référence. Il est possible de détecter des fuites plus importantes en comparant les amplitudes du capteur de référence et de l'élément testé. lo

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif destiné à tester au moins un capteur de pression (23) en l'alimentant par un signal de pression, le dispositif testant une mesure de pression dudit au moins un capteur de pression (23) en fonction du signal de pression, caractérisé en ce que le dispositif est configuré de façon à ce qu'il teste en supplément une étanchéité dudit au moins un capteur de pression (23), en fonction du signal de pression.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif est configuré de façon à ce qu'il teste l'étanchéité en fonction d'une loi de variation dans le temps d'un signal de réponse du capteur de pression (23) à un signal de pression statique.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif est configuré de façon à ce qu'il teste l'étanchéité en fonction d'une amplitude du signal de réponse en fonction d'une différence de pression.

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprend une enceinte de test (24) destinée à recevoir ledit au moins un capteur de pression (23).

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif comporte un logement (12) avec un joint d'étanchéité (13), qui entoure un canal d'entrée de pression (11) dudit au moins un capteur de pression.

J

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif pour tester ledit au moins un capteur de pression (23) comprend au moins un capteur de pression de référence.

7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour engendrer le signal de pression, il est prévu un réservoir de pression (PR, Po) avec une soupape ou vanne (Vo).