FR2882817A1 - Electromagnetic position sensor`s performances optimizing method for automobile industry, involves modifying performances obtained by existing position sensor, by realizing new position sensor of identical size - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un procédé d'optimisation des performances d'unThe invention relates to a method for optimizing the performance of a
capteur de position électromagnétique. Elle s'étend à un capteur de position électromagnétique réalisé selon ce procédé. electromagnetic position sensor. It extends to an electromagnetic position sensor made according to this method.
Les capteurs de position électromagnétiques sont fréquemment utilisés dans de nombreux domaines de l'industrie, tel que par exemple l'industrie automobile avec notamment comme application la détection de la position de la pédale d'embrayage ou la mesure de la position d'une vanne de recirculation des gaz d'échappement, également appelée vanne "EGR" (Exhaust Gas Recirculation) en anglais. Electromagnetic position sensors are frequently used in many areas of the industry, such as for example the automotive industry with, for example, the detection of the position of the clutch pedal or the measurement of the position of a valve. exhaust gas recirculation system, also known as the Exhaust Gas Recirculation (EGR) valve.
De façon usuelle, notamment dans le domaine précité de l'automobile, ces 10 capteurs de position comportent: É une armature, dite fixe, comprenant deux pièces polaires définissant, d'une part, un entrefer principal délimité par deux faces longitudinales de longueur définissant la course de mesure du capteur de position, et d'autre part, un entrefer secondaire ménagé entre les deux pièces polaires en aval de l'entrefer principal, É une armature, dite mobile, comportant un aimant permanent adapté pour se déplacer dans l'entrefer principal de l'armature fixe, ledit aimant étant délimité par deux faces longitudinales agencées pour s'étendre parallèlement aux faces longitudinales délimitant ledit entrefer principal, et étant aimanté orthogonalement par rapport aux dites faces longitudinales, É et un détecteur d'induction magnétique disposé dans l'entrefer secondaire de l'armature fixe. In the usual way, especially in the aforementioned field of the automobile, these position sensors comprise: E a so-called fixed armature comprising two pole pieces defining, on the one hand, a main air gap delimited by two longitudinal faces of length defining the measuring stroke of the position sensor, and secondly, a secondary air gap formed between the two pole pieces downstream of the main air gap, E a so-called mobile armature, comprising a permanent magnet adapted to move in the main air gap of the fixed armature, said magnet being delimited by two longitudinal faces arranged to extend parallel to the longitudinal faces delimiting said main gap, and being orthogonally magnetized with respect to said longitudinal faces, and a magnetic induction detector disposed in the secondary air gap of the fixed armature.
Selon cette conception, l'aimant induit, dans le circuit magnétique que constitue l'armature fixe, un flux magnétique d'intensité fonction de l'enfoncement dudit aimant à l'intérieur de l'entrefer principal, ladite intensité étant mesurée par le détecteur d'induction magnétique disposé dans l'entrefer secondaire. According to this design, the magnet induces, in the magnetic circuit constituted by the fixed armature, a magnetic flux of intensity function of the depression of said magnet inside the main air gap, said intensity being measured by the detector of magnetic induction disposed in the secondary air gap.
II est à noter que, dans la présente demande, les armatures sont qualifiées de fixe et mobile à des fins de simplification de la terminologie. Toutefois, de façon générale, il doit être entendu par ces termes fixe et mobile que les deux armatures sont soumises à un déplacement relatif en translation, l'une des dites armatures étant préférentiellement mais non obligatoirement fixe en translation. It should be noted that, in the present application, the armatures are described as fixed and mobile for the purpose of simplifying the terminology. However, in general terms, it must be understood by these fixed and mobile terms that the two armatures are subjected to a relative displacement in translation, one of said armatures being preferentially but not necessarily fixed in translation.
De tels capteurs de position ont pour avantage principal de pouvoir être produits à une échelle industrielle à de faibles coûts de revient. Such position sensors have the main advantage of being able to be produced on an industrial scale at low cost.
Par contre, ils présentent pour principal inconvénient de produire un signal de mesure présentant des défauts de linéarité, notamment lors des fins de course de l'aimant (par exemple position d'enfoncement maximal dudit aimant), qui conduisent, à des fins de fiabilité du procédé de positionnement, à réduire la longueur de la course dite "utile" prise en compte en vue du traitement des signaux mesurés, et par conséquent à augmenter l'encombrement global des capteurs et donc leur coût de production... On the other hand, they have the main disadvantage of producing a measurement signal exhibiting linearity defects, in particular during the stroke ends of the magnet (for example, maximum penetration position of said magnet), which leads, for reasons of reliability. positioning method, to reduce the length of the so-called "useful" stroke taken into account for the processing of the measured signals, and therefore to increase the overall size of the sensors and therefore their production cost ...
A l'heure actuelle, une solution visant à résoudre les problèmes de non linéarité a consisté à réaliser des capteurs de position tels que décrits dans la demande de brevet européen EP0798541 possédant une armature fixe à l'intérieur de laquelle est emprisonné l'aimant, délimitant un entrefer principal et deux entrefers secondaires disposés de part et d'autre de l'entrefer principal. Tel qu'explicité dans ce document, une telle solution conduit à supprimer les problèmes de linéarité. Toutefois les capteurs réalisés s'avèrent d'un coût de revient prohibitif pour leur utilisation dans divers domaines de l'industrie tel que l'industrie automobile. At present, a solution for solving the problems of non-linearity has consisted in producing position sensors as described in the European patent application EP0798541 having a fixed armature inside which the magnet is imprisoned, delimiting a main air gap and two secondary air gaps arranged on either side of the main air gap. As explained in this document, such a solution leads to eliminating the problems of linearity. However, the sensors produced prove cost-prohibitive for their use in various fields of industry such as the automotive industry.
La présente invention vise à pallier les inconvénients précités des capteurs de position électromagnétiques actuels et a pour objectif principal de fournir un tel capteur de position de faible coût de revient autorisant de modifier la forme du signal de mesure, et ainsi notamment d'améliorer la linéarité dudit signal. The present invention aims at overcoming the aforementioned drawbacks of current electromagnetic position sensors and its main objective is to provide such a low cost cost position sensor enabling the shape of the measurement signal to be modified, and thus in particular to improve linearity. said signal.
A cet effet, l'invention vise un procédé d'optimisation des performances d'un capteur de position électromagnétique du type décrit en premier lieu dans le préambule ci-dessus, ledit procédé d'optimisation consistant, pour un encombrement prédéfini de capteur de position, à modifier les performances obtenues au moyen d'un capteur de position classique comportant deux pièces polaires et un aimant présentant chacun une section constante prédéfinie, en réalisant un capteur de position d'encombrement identique dont les pièces polaires, le long de l'entrefer principal, et/ou l'aimant comportent au moins un tronçon longitudinal présentant longitudinalement une section variable, de façon à obtenir, sur au moins une portion de la course de mesure, un rapport Rs tel que Rs = section de l'aimant / section des pièces polaires, présentant une valeur variable. For this purpose, the invention provides a method for optimizing the performance of an electromagnetic position sensor of the type described first in the preamble above, said optimization method consisting, for a predefined space position sensor , to modify the performances obtained by means of a conventional position sensor comprising two pole pieces and a magnet each having a predefined constant section, by producing an identical position-space sensor whose polar parts, along the gap main, and / or the magnet comprise at least one longitudinal section longitudinally having a variable section, so as to obtain, on at least a portion of the measuring stroke, a ratio Rs such that Rs = section of the magnet / section polar pieces, having a variable value.
Le concept à la base de l'invention est de procéder à des modifications dimensionnelles d'au moins un tronçon longitudinal d'une des armatures, fixe ou mobile, avec pour objectif d'adapter la forme du signal de mesure en fonction des nécessités de l'application: forme plus ou moins linéaire, plus ou moins sinusoïdale... The concept underlying the invention is to make dimensional modifications of at least one longitudinal section of one of the armatures, fixed or mobile, with the aim of adapting the shape of the measurement signal according to the needs of the application: more or less linear form, more or less sinusoidal ...
Selon l'invention, en outre, ces modifications dimensionnelles ont pour but de faire varier un rapport Rs tel que Rs = section de l'aimant / section des pièces polaires, et de mettre en oeuvre un principe édictant que: É une augmentation du rapport Rs se traduit par une augmentation des lignes de champ générées par l'aimant, et donc par une augmentation de la pente de la 35 courbe représentative du signal de mesure, É une diminution du rapport Rs se traduit par une diminution de l'induction magnétique dans l'armature fixe, et donc par une diminution de la pente de la courbe représentative du signal de mesure. According to the invention, furthermore, these dimensional modifications are intended to vary a ratio Rs such that Rs = section of the magnet / section of the pole pieces, and to implement a principle stating that: E an increase in the ratio Rs results in an increase in the field lines generated by the magnet, and thus in an increase in the slope of the curve representative of the measurement signal, E a decrease in the ratio Rs results in a decrease in the magnetic induction in the fixed armature, and therefore by a decrease in the slope of the curve representative of the measurement signal.
Sur la base de ce principe, l'invention permet ainsi, par exemple en utilisant un procédé d'optimisation par éléments finis basé sur les règles de l'électromagnétisme, de modifier les performances d'un capteur de position doté initialement de pièces polaires et d'un aimant présentant une section constante, de façon à adapter ces performances aux exigences d'une application donnée. On the basis of this principle, the invention thus makes it possible, for example by using a finite element optimization method based on the rules of electromagnetism, to modify the performance of a position sensor initially equipped with polar parts and a magnet having a constant section, so as to adapt these performances to the requirements of a given application.
II est à noter en outre que cette optimisation des performances du capteur de position ne conduit à aucune augmentation de l'encombrement global dudit capteur, mais conduit au contraire à augmenter la plage de fonctionnement de ce capteur (la course utile) lorsque l'optimisation vise le caractère linéaire du signal de mesure. It should also be noted that this optimization of the performance of the position sensor does not lead to any increase in the overall bulk of said sensor, but on the contrary leads to increasing the operating range of this sensor (the useful stroke) when the optimization aims at the linear character of the measurement signal.
De façon avantageuse selon l'invention, en vue de l'obtention d'une diminution du rapport Rs, on réalise un capteur de position dont les pièces polaires comportent, le long de l'entrefer principal, au moins un tronçon longitudinal présentant longitudinalement une section croissante, de façon à obtenir, le long dudit tronçon longitudinal, un rapport Rs de valeur décroissante. Advantageously according to the invention, with a view to obtaining a reduction in the ratio Rs, a position sensor is produced whose polar parts comprise, along the main air gap, at least one longitudinal section presenting longitudinally a increasing section, so as to obtain, along said longitudinal section, a ratio Rs of decreasing value.
En vue de l'obtention d'une augmentation du rapport Rs le long dudit tronçon longitudinal, par contre, et de façon avantageuse selon l'invention, on réalise un capteur de position dont l'aimant comporte au moins un tronçon longitudinal présentant longitudinalement une section croissante. With a view to obtaining an increase in the ratio Rs along said longitudinal section, on the other hand, and advantageously according to the invention, a position sensor is produced whose magnet comprises at least one longitudinal section presenting longitudinally a growing section.
II est à noter que dans le texte de la présente demande les termes amont, aval , croissant , décroissant ... sont utilisés en se référant au sens de déplacement de l'aimant selon lequel ledit aimant est amené à s'enfoncer dans l'entrefer principal. Ainsi, notamment, dans la présente demande: É un tronçon de pièce polaire de section croissante signifie un tronçon dont la section, vue d'un point fixe situé sur l'aimant, présente une section croissante lors d'un déplacement dudit aimant selon le sens de déplacement ci-dessus défini, É un tronçon d'aimant de section croissante signifie un tronçon dont la section, vue d'un point fixe situé sur une pièce polaire, présente une section croissante lors d'un déplacement dudit aimant selon le sens de déplacement ci-dessus défini. It should be noted that in the text of the present application the terms upstream, downstream, increasing, decreasing ... are used with reference to the direction of movement of the magnet according to which said magnet is made to sink into the main air gap. Thus, in particular, in the present application: E a piece of pole piece of increasing section means a section whose section, seen from a fixed point on the magnet, has an increasing section during a displacement of said magnet according to the direction of displacement defined above, É a magnet section of increasing section means a section whose section, viewed from a fixed point on a pole piece, has an increasing section during a displacement of said magnet according to the direction of displacement defined above.
Par ailleurs, on confère avantageusement, selon l'invention, une forme longitudinale trapézoïdale à chaque tronçon longitudinal de section variable. Furthermore, according to the invention, a longitudinal trapezoidal shape is advantageously given to each longitudinal section of variable section.
Une application de l'invention consiste, tel que précité, à améliorer la linéarité du signal de mesure. A cet effet, et de façon avantageuse selon l'invention, on réalise un capteur de position dont: É les pièces polaires comportent, le long de l'entrefer principal, un tronçon intermédiaire présentant longitudinalement une section croissante, s'étendant entre un tronçon amont et un tronçon aval de sections constantes correspondant chacune à la section de la face d'extrémité adjacente du tronçon intermédiaire, É l'aimant se subdivise longitudinalement en un tronçon amont de section croissante et en un tronçon aval de section constante. An application of the invention consists, as mentioned above, in improving the linearity of the measurement signal. For this purpose, and advantageously according to the invention, there is provided a position sensor of which: E the pole pieces comprise, along the main gap, an intermediate section longitudinally having an increasing section, extending between a section upstream and a downstream section of constant sections each corresponding to the section of the adjacent end face of the intermediate section, E the magnet is subdivided longitudinally into an upstream section of increasing section and a downstream section of constant section.
L'invention s'étend à un capteur de position électromagnétique dont les pièces polaires, le long de l'entrefer principal, et/ou l'aimant, comportent au moins un tronçon longitudinal présentant longitudinalement une section variable, de façon à obtenir, sur au moins une portion de la course de mesure, un rapport Rs tel que Rs = section de l'aimant / section des pièces polaires, présentant une valeur variable. The invention extends to an electromagnetic position sensor whose pole pieces, along the main gap, and / or the magnet, comprise at least one longitudinal section longitudinally having a variable section, so as to obtain, on at least a portion of the measuring stroke, a ratio Rs such that Rs = section of the magnet / section of the pole pieces, having a variable value.
De plus, en vue de l'obtention d'une diminution du rapport Rs, les pièces polaires comportent, avantageusement, le long de l'entrefer principal, au moins un tronçon longitudinal présentant longitudinalement une section croissante, de façon à obtenir, le long dudit tronçon longitudinal, un rapport Rs de valeur décroissante. In addition, in order to obtain a reduction in the ratio Rs, the pole pieces advantageously comprise, along the main gap, at least one longitudinal section longitudinally having an increasing section, so as to obtain of said longitudinal section, a ratio Rs of decreasing value.
En vue de l'obtention d'une augmentation du rapport Rs, par contre, l'aimant comporte, avantageusement, au moins un tronçon longitudinal présentant longitudinalement une section croissante, de façon à obtenir, le long dudit tronçon longitudinal, un rapport Rs de valeur croissante. With a view to obtaining an increase in the ratio Rs, on the other hand, the magnet advantageously comprises at least one longitudinal section longitudinally presenting an increasing section, so as to obtain, along said longitudinal section, a ratio Rs of increasing value.
Par ailleurs, selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'armature fixe présente, vue en plan, la forme d'un U constitué de deux pièces polaires en forme de L disposées en vis à vis de façon à présenter des branches longitudinales délimitant l'entrefer principal, et des branches transversales formant la base de l'armature fixe et ménageant un entrefer secondaire entre leurs faces d'extrémité. Furthermore, according to an advantageous embodiment of the invention, the fixed armature has, in plan view, the shape of a U consisting of two L-shaped pole pieces arranged opposite to present branches. longitudinal boundaries defining the main air gap, and transverse branches forming the base of the fixed armature and providing a secondary air gap between their end faces.
Selon ce mode réalisation, les pièces polaires et l'aimant peuvent classiquement consister en des pièces planes. According to this embodiment, the pole pieces and the magnet can conventionally consist of flat pieces.
Il peut toutefois être également avantageusement envisagé de réaliser des pièces polaires et un aimant présentant la forme de secteurs annulaires concentriques déterminant une course de déplacement angulaire de l'aimant. However, it can also be advantageously envisaged to produce pole pieces and a magnet having the shape of concentric annular sectors determining an angular displacement path of the magnet.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemples non limitatifs deux modes de réalisation préférentiels. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'un capteur de position électromagnétique selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus de ce capteur de position, - les figures 3a et 3b sont deux vues de dessus schématiques de ce capteur de position illustrant quatre positions prédéterminées de l'aimant le long de sa course, - la figure 3c est un graphique illustrant les améliorations apportées par 5 l'invention en terme de linéarité du signal de mesure, - et la figure 4 est une vue en perspective d'un second mode de réalisation d'un capteur de position électromagnétique selon l'invention. Other features, objects and advantages of the invention will emerge from the detailed description which follows with reference to the accompanying drawings which show by way of non-limiting examples two preferred embodiments. In these drawings: FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of an electromagnetic position sensor according to the invention, FIG. 2 is a top view of this position sensor, FIGS. 3a and 3b are two schematic top views of this position sensor illustrating four predetermined positions of the magnet along its stroke; FIG. 3c is a graph illustrating the improvements provided by the invention in terms of linearity of the signal 4 is a perspective view of a second embodiment of an electromagnetic position sensor according to the invention.
Les capteurs de position représentés à titres d'exemples respectivement aux figures 1, 2 et 4 sont spécifiquement conçus pour présenter des performances optimales 10 en terme de linéarité du signal de mesure fourni. The position sensors illustrated in FIGS. 1, 2 and 4 respectively are specifically designed to provide optimum performance in terms of the linearity of the measurement signal provided.
Le capteur de position représenté aux figures 1 et 2 comporte une armature fixe en un matériau ferromagnétique tel que par exemple du fer doux, présentant, vue en plan, la forme d'un U. A cet effet, cette armature fixe est constituée de deux pièces polaires 1, 2 consistant chacune en une équerre à branches inégales de largeurs constantes et identiques, les dites pièces polaires étant disposées en vis à vis de façon que leurs branches longitudinales 11, 21 présentent, en regard, des faces latérales parallèles 11 a, 21a délimitant un entrefer principal 3, et que leurs branches transversales 12, 22 forment la base de l'armature fixe et ménagent un entrefer secondaire 4 entre leurs faces d'extrémité. The position sensor shown in FIGS. 1 and 2 comprises a fixed armature of a ferromagnetic material such as, for example, soft iron, having, in plan view, the shape of a U. For this purpose, this fixed armature consists of two pole pieces 1, 2 each consisting of a bracket with unequal branches of constant and identical widths, said pole pieces being arranged facing each other so that their longitudinal branches 11, 21 have, opposite, parallel side faces 11a, 21a delimiting a main gap 3, and that their transverse branches 12, 22 form the base of the fixed armature and provide a secondary air gap 4 between their end faces.
De plus, les branches longitudinales 11, 21 de ces pièces polaires 1, 2 se subdivisent en trois tronçons longitudinaux: É un tronçon intermédiaire 14, 24 présentant longitudinalement une hauteur croissante conférant aux faces latérales 14a, 24a dudit tronçon intermédiaire des formes 25 trapézoïdales, É un tronçon amont 13, 23 présentant une hauteur constante identique à celle de la face d'extrémité adjacente du tronçon intermédiaire 14, 24, conférant aux faces latérales 13a, 23a dudit tronçon amont une forme rectangulaire, É et un tronçon aval 15, 25 présentant une hauteur constante identique à celle de la face d'extrémité adjacente du tronçon intermédiaire 14, 24, donc supérieure à la hauteur du tronçon amont 13, 23, conférant aux faces latérales 15a, 25a dudit tronçon aval une forme rectangulaire. In addition, the longitudinal branches 11, 21 of these pole pieces 1, 2 are subdivided into three longitudinal sections: E an intermediate section 14, 24 having longitudinally an increasing height conferring on the lateral faces 14a, 24a of said intermediate section trapezoidal shapes, É an upstream section 13, 23 having a constant height identical to that of the adjacent end face of the intermediate section 14, 24, conferring on the lateral faces 13a, 23a of said upstream section a rectangular shape, É and a downstream section 15, 25 having a constant height identical to that of the adjacent end face of the intermediate section 14, 24, therefore greater than the height of the upstream section 13, 23, giving the side faces 15a, 25a of said downstream section a rectangular shape.
Les branches transversales 12, 22 des pièces polaires 1, 2 présentent, quant à elles, une hauteur constante identique à celle des tronçons aval 15, 25. The transverse branches 12, 22 of the pole pieces 1, 2 have, for their part, a constant height identical to that of the downstream sections 15, 25.
Le capteur de position selon les figures 1 et 2 comporte, en outre, une armature mobile comportant un aimant permanent 5: É adapté pour se déplacer dans l'entrefer principal 3 de l'armature fixe 1, 2 et présentant à cet effet une largeur constante sensiblement inférieure à celle dudit entrefer principal, É délimité par deux faces longitudinales 51a, 52a agencées pour s'étendre 5 parallèlement aux faces longitudinales 11 a, 21a délimitant l'entrefer principal 3, É aimanté orthogonalement par rapport à ses faces longitudinales 51a, 52a. The position sensor according to FIGS. 1 and 2 furthermore comprises a movable armature comprising a permanent magnet 5: E adapted to move in the main air gap 3 of the fixed armature 1, 2 and presenting for this purpose a width constant substantially lower than that of said main air gap, E delimited by two longitudinal faces 51a, 52a arranged to extend parallel to the longitudinal faces 11a, 21a delimiting the main gap 3, É magnetized orthogonally with respect to its longitudinal faces 51a, 52a.
Cet aimant permanent 5 se subdivise, en outre, en deux tronçons longitudinaux amont 52 et aval 51 tels que: É le tronçon amont 52 présente longitudinalement une hauteur croissante à 10 partir de sa jonction avec le tronçon aval 51, conférant aux faces latérales 52a dudit tronçon amont des formes trapézoïdales, É le tronçon aval 51 présente une hauteur constante identique à celle de la face d'extrémité adjacente du tronçon amont 52, conférant aux faces latérales 51a dudit tronçon aval une forme rectangulaire. This permanent magnet 5 is further subdivided into two upstream longitudinal segments 52 and downstream 51 such that: the upstream section 52 has longitudinally an increasing height from its junction with the downstream section 51, conferring on the lateral faces 52a of said upstream portion of the trapezoidal shapes, E the downstream section 51 has a constant height identical to that of the adjacent end face of the upstream section 52, giving the lateral faces 51a of said downstream section a rectangular shape.
Le capteur de position comporte, enfin, un détecteur d'induction magnétique 6 disposé dans l'entrefer secondaire 4 de l'armature fixe 1, 2, et consistant par exemple en un détecteur à effet Hall. The position sensor comprises, finally, a magnetic induction detector 6 disposed in the secondary gap 4 of the fixed armature 1, 2, and consisting for example of a Hall effect detector.
Un tel capteur de position permet, tel que précité, d'améliorer, en terme de linéarité, le signal de mesure obtenu avec un capteur de position classique, représenté à 20 titre d'exemple en trait plein à la figure 3c et comportant: É une portion initiale sensiblement linéaire de pente A, correspondant à une course de l'aimant 5 entre une position initiale PO où ledit aimant s'étend entièrement dans le prolongement de l'entrefer principal 3, et une première position intermédiaire P1, É une portion intermédiaire présentant une pente B supérieure à la pente A, correspondant à une course de l'aimant 5 entre la position intermédiaire précitée P1 et une seconde position intermédiaire P2, É et une portion finale présentant une pente C inférieure à la pente A, correspondant à une course de l'aimant 5 entre la seconde position intermédiaire P2 et une position finale P3 d'enfoncement maximal dudit aimant dans l'entrefer principal 3. Such a position sensor makes it possible, as mentioned above, to improve, in terms of linearity, the measurement signal obtained with a conventional position sensor, represented as an example in solid lines in FIG. 3c and comprising: a substantially linear initial portion of slope A, corresponding to a stroke of the magnet 5 between an initial position PO where said magnet extends entirely in the extension of the main gap 3, and a first intermediate position P1, É a portion intermediate having a slope B greater than the slope A, corresponding to a stroke of the magnet 5 between the aforementioned intermediate position P1 and a second intermediate position P2, E and a final portion having a slope C less than the slope A, corresponding to a stroke of the magnet 5 between the second intermediate position P2 and a final position P3 of maximum depression of said magnet in the main gap 3.
L'inflexion de ce signal en vue d'obtenir un signal linéaire matérialisé en trait pointillé sur la figure 3c résulte des formes longitudinales spécifiques décrites ci-dessus des pièces polaires 1, 2 et de l'aimant 5 qui fournissent: É entre les positions P0, P1 de l'aimant 5 (cf. figure 3a), un rapport Rs (tel S1 que Rs = S2, avec S1 = section de l'aimant (5) et S2 = section des pièces polaires (1, 2) constant et donc une absence de correction de la pente A entre ces deux positions, du fait que, entre les dites positions, la section de la surface utile de l'aimant 5 ( c'està-dire la surface de l'aimant 5 générant des lignes de champ collectées par l'armature fixe 1, 2) de même que la section des pièces polaires 1, 2, ne subissent aucune variation: tronçon aval 51 de l'aimant 5 et tronçons amonts 13 des pièces polaires 1, 2, É entre les positions P1, P2 de l'aimant 5 (cf. figure 3a), un rapport Rs décroissant et donc une diminution de la pente B entre ces deux positions, du fait que, entre les dites positions, la section de la surface utile de l'aimant 5 ne varie pas, alors que la section des pièces polaires 1, 2 subit une augmentation: tronçon aval 51 de l'aimant 5 et tronçons intermédiaires 14, 24 des pièces polaires 1, 2, É et entre les positions P2, P3 de l'aimant 5, un rapport Rs croissant et donc une augmentation de la pente C entre ces deux positions, du fait que, entre les dites positions, la section de la surface utile de l'aimant 5 augmente, alors que la section des pièces polaires 1, 2 ne subit aucune variation: tronçon amont 52 de l'aimant 5 et tronçons avals 15, 25 des pièces polaires 1, 2. The inflection of this signal in order to obtain a linear signal shown in dashed line in FIG. 3c results from the specific longitudinal forms described above of the pole pieces 1, 2 and the magnet 5 which provide: θ between the positions P0, P1 of the magnet 5 (see FIG. 3a), a ratio Rs (such that S1 that Rs = S2, with S1 = section of the magnet (5) and S2 = section of the pole pieces (1, 2) constant and therefore an absence of correction of the slope A between these two positions, because, between said positions, the section of the working surface of the magnet 5 (that is to say the surface of the magnet 5 generating field lines collected by the fixed armature 1, 2) as well as the section of the pole pieces 1, 2, undergo no variation: downstream section 51 of the magnet 5 and upstream sections 13 of the pole pieces 1, 2, between the positions P1, P2 of the magnet 5 (see FIG. 3a), a decreasing ratio Rs and therefore a decrease in the slope B between these two positions ions, because between the said positions, the section of the useful surface of the magnet 5 does not vary, while the section of the pole pieces 1, 2 undergoes an increase: downstream section 51 of the magnet 5 and sections intermediates 14, 24 of the pole pieces 1, 2, É and between the positions P2, P3 of the magnet 5, an increasing ratio Rs and therefore an increase of the slope C between these two positions, because, between said positions , the section of the useful surface of the magnet 5 increases, while the section of the pole pieces 1, 2 undergoes no variation: upstream section 52 of the magnet 5 and downstream sections 15, 25 of the pole pieces 1, 2.
Ainsi, la linéarité du signal de mesure résulte, selon le procédé de l'invention, de modifications de la section des pièces polaires 1, 2 et de l'aimant 5, déterminables par exemple en utilisant un procédé d'optimisation par éléments finis basé sur les règles de l'électromagnétisme. Thus, the linearity of the measurement signal results, according to the method of the invention, of modifications of the section of the pole pieces 1, 2 and the magnet 5, which can be determined, for example, by using a finite element optimization method based on on the rules of electromagnetism.
La figure 4 représente une variante de réalisation d'un capteur de position selon l'invention se différenciant uniquement de celui ci-dessus décrit par le fait que les pièces polaires 1', 2' et l'aimant 5' présentent la forme de secteurs annulaires concentriques déterminant une course de déplacement angulaire de l'aimant 5'. FIG. 4 shows an alternative embodiment of a position sensor according to the invention differing only from that described above in that the pole pieces 1 ', 2' and the magnet 5 'have the shape of sectors annular concentric determining an angular displacement stroke of the magnet 5 '.
La conception de ce capteur est donc strictement identique à celle du précédent capteur et les références utilisées sur la figure 4 sont donc identiques à celles utilisées sur la figure 1 avec l'adjonction du signe . The design of this sensor is therefore strictly identical to that of the previous sensor and the references used in Figure 4 are identical to those used in Figure 1 with the addition of the sign.
Claims (7)
Priority Applications (1)
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| FR0510067A FR2882817A1 (en) | 2005-10-03 | 2005-10-03 | Electromagnetic position sensor`s performances optimizing method for automobile industry, involves modifying performances obtained by existing position sensor, by realizing new position sensor of identical size |
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| FR2882817A1 true FR2882817A1 (en) | 2006-09-08 |
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ID=35993011
Family Applications (1)
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| FR (1) | FR2882817A1 (en) |
Citations (4)
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| EP1475525A2 (en) * | 2003-05-07 | 2004-11-10 | Hitachi, Ltd. | Angle sensing device for electronic throttle valve control unit and method of production of said angle sensing device |
-
2005
- 2005-10-03 FR FR0510067A patent/FR2882817A1/en active Pending
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