FR2964735A1 - Capteur de position lineaire - Google Patents

Abstract

L'invention appartient au domaine des capteurs de position, plus particulièrement au domaine des capteurs dits inductifs. Le dispositif objet de l'invention comprend une piste (550), laquelle comporte un enroulement primaire (513) alimenté par un courant alternatif à haute fréquence et une pluralité d'enroulements secondaires (511, 512). Le dispositif mesure la position du bord d'attaque (501) d'une cible (500), entre une première position où la cible ne se superpose pas à la piste (550) et une seconde position où la cible (500) recouvre intégralement la piste (550), les enroulements secondaires (511, 512) comprenant des boucles de compensation (510, 514) aptes à éliminer des composantes indépendantes de la position de la cible (500) dans la variation l'amplitude des tensions délivrées par les enroulements secondaires (511, 512) en fonction de la position θ du bord d'attaque (501) de la cible (500).

Description

L'invention appartient au domaine des capteurs de position et concerne un capteur de position linéaire sans contact. Ces capteurs délivrent un signal sensiblement proportionnel à la position d'une cible sur une étendue de mesure. Dans le cas de l'invention, cette étendue de mesure est dite linéaire, c'est-à-dire que le capteur ne délivre une information de position que selon une coordonnée dans l'espace, cette coordonnée pouvant être cartésienne ou polaire, on parle dans ce dernier cas de capteur circulaire ou de « resolver ». Dans la suite, un « capteur linéaire » désigne tout type de capteur délivrant une information de position selon une seule coordonnée, que le déplacement de la cible soit rectiligne ou rotatif.

Ce type de capteur trouve de très nombreuses applications industrielles partout où il est nécessaire de définir la position d'un élément mécanique, on peut citer les règles de mesure des machines outils, des capteurs de position de levier de vitesse dans l'automobile, des capteurs de position de manettes de gaz ou de commande de volets dans l'aéronautique ou la construction navale, sans que cette liste ne soit exhaustive. Plus particulièrement, l'invention concerne le domaine des capteurs dits inductifs. Ce type de capteurs est connu de l'homme du métier et seuls les éléments nécessaires à la compréhension des avantages de l'invention sont exposés ci-après. Le terme « enroulement » désigne tout motif en boucle décrit par un conducteur électrique. L'enroulement peut décrire ces boucles selon une trajectoire hélicoïdale autour d'un axe ou selon des trajectoires en spirale sur un plan ou encore selon un motif répétitif s'étendant sur un ou plusieurs plans parallèles. Les capteurs INDUCTOSYN®, ou les capteurs décrits dans le brevet européen EP 0182085, sont des exemples de capteurs inductifs. Tous ces capteurs ont en commun de mesurer le déplacement d'une cible et de comporter un enroulement primaire, alimenté par un courant alternatif à haute fréquence, lequel induit une tension dans un enroulement secondaire. Le déplacement de la cible modifie le couplage entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire, la position de la celle-ci est déduite de la mesure de la tension aux bornes de l'enroulement secondaire.

EP 0182085 décrit à ce titre un capteur de position où l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire sont placés sur une piste. La figure 1 représente schématiquement la constitution d'un tel capteur. La cible est constituée d'un matériau électriquement conducteur et se déplace relativement aux deux enroulements. Sur la figure 1A, selon un exemple simple de réalisation, la piste (100) comprend un enroulement primaire (10), lequel est alimenté par un courant alternatif à haute fréquence, celle-ci étant généralement comprise entre quelques KHz et quelques MHz, et un enroulement secondaire (11). Dans cet exemple, l'enroulement secondaire (11) comprend deux boucles (110,111). Comparés au sens du courant (15), les sens d'enroulement des boucles (110, 111) de l'enroulement secondaire sont inversés de sorte que les tensions induites dans chacune de ces boucles par le courant (15) circulant dans l'enroulement primaire (10) sont égales en amplitude mais opposées en polarité. En l'absence de cible, les tensions dans les deux boucles (110, 111) de l'enroulement secondaire (11) s'équilibrent et la tension mesurée aux bornes de cet enroulement est nulle. Sur la figure 1 B, en présence d'une cible (200) constituée d'un matériau électriquement conducteur, le champ magnétique produit par le courant (15) circulant dans l'enroulement primaire (10) induit dans la cible (200) un champ électrique qui, à son tour, produit une densité de courant qui engendre un champ magnétique, lequel s'oppose au champ magnétique généré par l'enroulement primaire (10).

Sur la figure 1B, lorsqu'une telle cible (200) se déplace relativement à la piste, l'amplitude de la tension mesurée (102) aux bornes de l'enroulement secondaire varie en fonction de la différence de surface couverte par la cible (200) sur chacune des boucles (110, 111). Selon l'exemple de la figure 1B, la cible (200) au cours de son déplacement recouvre d'abord progressivement la première boucle (110) de l'enroulement secondaire (11) puis la deuxième boucle (111) de cet enroulement. Initialement (position I) la cible ne recouvre aucune des boucles et l'amplitude de la tension mesurée aux bornes de l'enroulement secondaire est nulle, les tensions dans les deux boucles s'équilibrant. Selon cet exemple de réalisation, les boucles (110, 111) suivent à la surface de la piste un motif géométrique en créneau, la cible (200) est de forme rectangulaire, sa longueur étant sensiblement équivalente au pas desdits créneaux. Ainsi, lorsque la cible recouvre l'intégralité de la première boucle (110) de l'enroulement secondaire (11), l'amplitude de la tension aux bornes de celui-ci est équivalente à celle de la tension induite dans la deuxième boucle (111). Lorsque la cible (200) recouvre (position II) une surface égale des deux boucles (110, 111), l'amplitude de la tension mesurée aux bornes de l'enroulement secondaire est nulle. Puis, lorsque la cible (200) recouvre intégralement la deuxième boucle (111), l'amplitude de la tension mesurée aux bornes de l'enroulement secondaire (11) est équivalente à celle de la tension induite dans la première boucle (110). Finalement (position III), l'amplitude de la tension mesurée aux bornes de l'enroulement secondaire (11) tend à nouveau vers zéro, lorsque la cible (200) ne recouvre plus la deuxième boucle (111) et que les tensions dans les deux boucles s'équilibrent à nouveau. En démodulant la tension mesurée aux bornes de l'enroulement secondaire, un tel capteur délivre un signal théorique (103) d'évolution de la tension (102), entre -V et +V, en fonction du déplacement (101) de la cible (200) dont la variation est fonction de la surface d'enroulement secondaire recouverte par la cible (200). Dans cet exemple de réalisation, où les boucles décrivent des créneaux et où la cible est de forme rectangulaire, cette fonction théorique (103) est linéaire. La tension de sortie mesurée aux bornes des enroulements secondaires est également influencée par d'autres facteurs tels que des modifications de l'écartement entre la cible et la piste dans un plan perpendiculaire au plan de la piste, désigné par « air gap » en anglais, ou encore des erreurs de parallélisme entre la direction de mesure et l'axe de déplacement de relatif de la cible par rapport à la piste. De manière à corriger, au moins partiellement, ces effets indésirables, une des solutions de l'art antérieur consiste à utiliser plusieurs enroulements secondaires et à combiner les mesures obtenues sur chacun de ces enroulements pour compenser ces effets. À titre d'exemple de ce mode de réalisation, sur la figure 2, le capteur comprend un premier enroulement secondaire (211) comportant des boucles dont la forme combinée avec la forme de la cible produit une variation de l'amplitude de la tension V, mesurée à ses bornes en fonction du déplacement x de la cible (200) dans la direction longitudinale (1000), sous la forme théorique suivante : V,= K,sin(p,,zx/L), K, et p, étant des constantes, L la longueur de la plage utile de mesure du capteur, et x la position de la cible.

II comprend également un second enroulement (212) secondaire produisant en fonction de la position x de la cible (200) dans la direction longitudinale (1000), une variation de l'amplitude V2 de la tension à ses bornes, selon une fonction théorique de la forme : V2=K2cos(p2nx/L) La position x de la cible (200) selon la direction longitudinale (1000) est obtenue en calculant le rapport de V, par V2 et en calculant la fonction arc-tangente de ce rapport. Or, en pratique, les amplitudes des tensions VI et V2 mesurées aux bornes des deux enroulements secondaires (211, 212) varient en réalité selon des fonctions : V,=K,sin(pmdL) + A V2=K2cos(pîcx/L) + B de sorte que le rapport des amplitudes des deux tensions ne fournit plus un signal proportionnel à une fonction tangente en fonction du déplacement 'x' de la cible (200).

Bien que ces effets puissent être, au moins partiellement, corrigés par un traitement numérique du signal mesuré, celui-ci requiert un étalonnage et une calibration individuelle de la piste pour chaque capteur ainsi réalisé. Ces opérations sont longues et incompatibles avec la production en série de tels capteurs. Pour résoudre cet inconvénient de l'art antérieur, l'invention propose un 10 dispositif de mesure de type inductif de la position selon une direction longitudinale d'une cible caractérisé en ce qu'il comprend : - une piste s'étendant selon un axe longitudinal parallèle à la direction de mesure, laquelle piste comprend un enroulement primaire apte à induire un courant électrique dans un enroulement secondaire organisé selon une 15 répétition périodique de boucles ; - une cible mobile apte à se déplacer parallèlement à l'axe longitudinal de la piste sans contact avec celle-ci et apte à modifier le courant induit par l'enroulement primaire dans l'enroulement secondaire en fonction de sa position relative par rapport à la piste selon la direction longitudinale ; 20 - l'enroulement secondaire comportant en outre une boucle de compensation apte à éliminer une composante indépendante de la position de la cible dans le couplage inductif entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire. La présence de cette boucle de compensation permet de supprimer la composante continue (A ou B ci dessus) et ainsi de faciliter le traitement du signal issu 25 de ce capteur et d'en améliorer la précision. La présente invention peut être mise en oeuvre selon différents modes de réalisation avantageux exposés ci-après, lesquels peuvent être considérés individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante. L'invention ne se limite pas aux pistes rectilignes et l'axe longitudinal de la piste 30 peut avantageusement être un axe circulaire, le dispositif peut ainsi être utilisé pour constituer un resolver. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif objet de l'invention comprend un deuxième enroulement secondaire organisé selon une répétition périodique de boucles. Cette caractéristique permet d'améliorer la résolution du capteur.

Avantageusement, ce deuxième enroulement secondaire comprend une boucle de compensation apte à éliminer une composante indépendante de la position de la cible dans le couplage inductif entre l'enroulement primaire et cet enroulement secondaire. Ainsi, les mesures effectuées aux bornes de chaque enroulement secondaire peuvent être combinées selon des fonctions complexes, notamment non linéaires, de sorte à compenser l'effet de certains facteurs liés aux tolérances de fabrication et de mise en oeuvre de ces capteurs. Selon un exemple de réalisation, cette compensation par combinaison des signaux est plus aisément réalisée si les répétitions périodiques des boucles des deux 10 enroulements secondaires sont réalisées selon la même période. Avantageusement, les répétitions des boucles des deux enroulements secondaires sont déphasées d'un quart de période. Cette caractéristique permet de la combinaison de mesure par l'association de fonctions paires et impaires et ainsi de simplifier le traitement du signal. 15 Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux utilisant cette caractéristique, le dispositif objet de l'invention utilise une cible dont la longueur est supérieure ou égale à la longueur de la piste de sorte que la cible est apte à recouvrir l'ensemble de la piste. La couverture progressive de la piste a un effet d'intégration qui produit une évolution de l'amplitude des signaux mesurés aux bornes de chaque 20 enroulement secondaire en fonction de la position de la cible, pouvant, au moins sur une plage, être assimilée à des fonctions sinus et cosinus, quelle que soit la forme de des enroulements, dès lors qu'ils sont périodiques et déphasés d'un quart de période. Cette caractéristique permet de réaliser des capteurs économiques en augmentant les tolérances de fabrication ou d'augmenter la longueur utile d'une piste donnée en 25 réduisant la sensibilité aux effets de bord. L'invention concerne également un procédé pour la mesure d'une position ou d'un déplacement utilisant un dispositif selon l'un quelconque des modes de réalisation comprenant deux enroulements secondaires exposés ci-avant, comprenant les étapes consistant à : 30 a. mesurer la tension aux bornes d'un premier et d'un deuxième enroulements secondaires, b. délivrer une mesure en combinant les amplitudes des tensions ainsi mesurées selon une fonction non linéaire. Ce procédé tire avantage des caractéristiques du dispositif, et notamment la 35 compensation des composantes continues sur les deux enroulements secondaires pour améliorer la précision de la mesure. Avantageusement, le procédé de mesure utilise un dispositif comprenant deux enroulements secondaires comportant une répétition périodique de boucles selon la même période sur les deux enroulements secondaires, dont les répétitions sont déphasées d'un quart de période et une cible de longueur supérieure à la longueur de la piste, la fonction non linéaire étant l'arc-tangente du rapport des amplitudes des tensions mesurées aux bornes d'un premier et d'un deuxième enroulement secondaires. La présence des boucles de compensation permet de tirer pleinement partie de l'effet d'intégration obtenu par ce type de cible, en améliorant la répétabilité des caractéristiques de ce type de capteur fabriqué en série. L'invention sera maintenant plus précisément décrite dans le cadre de modes de réalisation préférés, nullement limitatifs, et selon les figures 1 à 6, dans lesquelles : - la figure 1 relative à l'art antérieur, représente un dispositif de mesure de la position d'une cible en vue de dessus, entre deux positions extrêmes de la 15 cible figure 1B, ainsi que, figure 1C, un diagramme d'évolution de la mesure délivrée par un tel dispositif sur la longueur utile de la cible ; - la figure 2, également relative à l'art antérieur, montre en vue de dessus un exemple de réalisation d'un capteur comprenant deux enroulements secondaires aptes à délivrer un signal sinusoïdal en fonction de la position 20 longitudinale de la cible ; - la figure 3 illustre en vue de dessus un mode de réalisation particulier de l'invention dans lequel l'un des enroulements secondaires comporte une boucle de compensation ; - la figure 4 représente en vue de dessus, figures 4A, 4B et 4C, un exemple de 25 réalisation de l'invention comportant deux enroulements secondaires en créneaux dont l'un comporte une boucle de compensation et une cible de longueur supérieure ou égale à celle de la piste : - figure 4A lorsque la cible est au début de l'étendue de mesure du capteur, 30 - figure 4B lorsque la cible se trouve sensiblement à la fin de l'étendue de mesure de la piste, et - figure 4C, le résultat observé sur les signaux délivrés par un tel capteur avec et sans boucle de compensation, - La figure 5 montre en vue de dessus un exemple de réalisation d'un capteur à piste circulaire apte à mesurer la position angulaire du bord d'attaque d'une cible, la piste comportant deux enroulements secondaires en créneaux comportant chacun une boucle de compensation ; - la figure 6 présente des exemples de modification du signal délivré par un capteur avec et sans l'adjonction de boucles de compensation : - sur la fonction cosinus, figure 6A, - sur la fonction sinus, figure 6B et - sur la fonction arc-tangente en résultant, figure 6C. La figure 3, selon un exemple de réalisation le dispositif objet de l'invention, comporte une piste 350 s'étendant selon un axe longitudinal 1000 correspondant à l'axe sur lequel se projette la coordonnée de position de la cible 200, coordonnée à laquelle la mesure délivrée par le dispositif de mesure est proportionnelle. La piste comprend un enroulement primaire 10, un premier enroulement secondaire 211 comportant une pluralité de boucles selon un motif périodique sinusoïdal et un deuxième enroulement secondaire 212 comportant une pluralité de boucles décrivant également un motif périodique sinusoïdal, déphasé d'un quart de période par rapport aux boucles du premier enroulement secondaire. L'organisation spatiale des boucles et des enroulements fait que lorsque la piste n'est pas couverte par une cible 200, les tensions induites aux bornes des deux enroulements secondaires 211, 212 sont nulles.

Le dispositif comprend en outre des moyens (non représentés) pour alimenter l'enroulement primaire par un courant de tension alternative à haute fréquence, des moyens (non représentés) aptes à mesurer et à démoduler la tension aux bornes des enroulements secondaires 211, 212 et des moyens de traitement du signal, non représentés, aptes à réaliser des opérations sur les signaux mesurés aux bornes des enroulements secondaires, de sorte à délivrer une mesure proportionnelle à la position relative de la cible sur l'axe longitudinal 1000 de la piste. La cible 200, de largeur sensiblement égale à celle de la piste 350 et de longueur sensiblement égale à une demi-période du motif décrit par les boucles des enroulements secondaires 211, 212, est apte à se déplacer dans un plan parallèle à celui de la piste et parallèlement son axe longitudinal 100,0 de sorte à recouvrir, sans contact, une partie de la surface des enroulements secondaires 211, 212. Ce déplacement s'effectue à une distance sensiblement constante de la piste 350. Au cours de ce déplacement, chaque enroulement secondaire 211, 212 délivre, après démodulation de la tension mesurée à ses bornes, un signal qui varie sensible avec le déplacement de la cible 200 comme l'aire de cet enroulement recouverte par la cible 200. Chaque enroulement 210, 211 décrivant des boucles selon un motif sinusoïdal les signaux délivrés sont assimilables à un sinus et à un cosinus dont le rapport fournit une tangente et dont on peut calculer l'arc-tangente pour obtenir une information sensiblement linéaire en fonction de la position de la cible 200 sur la piste 350. Ce traitement fonctionne dès lors que la surface de la piste comportant des enroulements secondaires est recouverte par une surface de cible sensiblement constante, de sorte que les deux enroulements secondaires 211, 212 délivrent des signaux sinus et cosinus. Cette condition est vérifiée sensiblement entre la position A et la position B de la cible 200 de sorte que la plage de mesure utile d'un tel capteur est de l'ordre de la moitié de la longueur de sa piste 350. En théorie, pour un enroulement donné, par exemple le deuxième enroulement 212, les tensions induites dans les deux boucles 2121, 2122 de cet enroulement en l'absence de cible recouvrant une partie de celui-ci, s'équilibrent de sorte que la tension mesurée aux bornes de ce second enroulement 212 est nulle en l'absence de cible. Si le signal délivré par ce second enroulement au cours du trajet de la cible 200 n'est pas centré, l'adjonction d'une boucle de compensation 310 sur l'une des boucles de cet enroulement permet de compenser cet effet. Un tel décentrage du signal peut être lié à différents aspects constructifs du capteur. Par exemple, les deux enroulements secondaires 211, 212 peuvent être déposés sur deux faces différentes de la piste 350 de sorte que la distance entre la cible 200 et chacun de ces enroulements secondaires 211, 212 est différente comme son effet sur le couplage inductif. Le déplacement de la cible peut ne pas être exactement parallèle à la piste 350, ou présenter un défaut de parallélisme par rapport à l'axe longitudinal 1000 de celle-ci.

Sans être liée par une quelconque théorie, cette boucle de compensation 310 allonge l'une des boucles 2122 de cet enroulement secondaire 212 de sorte que les tensions induites entre les deux boucles 2121, 2122 ne s'équilibrent plus exactement en l'absence de cible les recouvrant, ce déséquilibre des tensions compensant le décentrement de signal produit par cet enroulement 212 en fonction du déplacement de la cible 200. Dans la figure 4, selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la cible 400 a une longueur supérieure ou égale à l'étendue de mesure de la piste 450 et recouvre l'intégralité de celle-ci au cours de son trajet. La piste 450 comporte un enroulement primaire 10 et deux enroulements secondaires 411, 412 décrivant des boucles à motif périodique déphasées spatialement d'un quart de période entre les deux enroulements 411, 412. Les motifs répétitifs décrits par ces boucles peuvent être de forme quelconque, dans cet exemple il s'agit d'un motif en créneaux. En passant de la figure 4A à la figure 4B, dans son trajet selon l'axe longitudinal 1000, la cible 400 recouvre une surface toujours croissante de la piste 450. Selon ce mode de réalisation, figure 4C, le signal 102 démodulé mesuré aux bornes des enroulements secondaires 411, 412 suit, en fonction du déplacement 101 du bord d'attaque 401 de la cible 400 par rapport à la piste 450, des évolutions 404, 403 assimilables à des fonctions sinus et cosinus, quel que soit le motif périodique décrit par les boucles, et dont le rapport et le calcul de l'arc-tangente fourni une mesure quasi-linéaire de la position du bord d'attaque 401 de la cible 400. Ce phénomène, assimilable à une intégration du signal délivré en fonction de la variation de l'aire de chaque enroulement 411, 412 couvert par la cible 400, est particulièrement avantageux car il permet d'augmenter la plage de mesure utile du capteur qui avoisine alors la longueur de la piste 450. Cependant, le mode de traitement du signal pour aboutir à la mesure de position, devient particulièrement sensible au décentrement des fonctions sinusoïdales 403, 404 obtenues. L'adjonction d'une boucle de compensation sur au moins un 411 des enroulements secondaires 411, 412 permet de compenser ce type d'effet et d'obtenir un signal 403' recentré. Sur la figure 5, selon un autre mode de réalisation de l'invention, la piste 550 peut être de forme circulaire, l'axe longitudinal 5000 étant alors un axe circulaire. Cette configuration permet de mesurer le déplacement du bord d'attaque 501 d'une cible 500 également circulaire lorsque ladite cible se déplace en rotation autour d'un axe 530 correspondant au centre de giration de la piste 550. De la même manière, la piste comprend un enroulement primaire 513 alimenté par un courant de tension alternative à haute fréquence, et deux enroulements secondaires 511, 512 dont les boucles reproduisent des motifs périodiques déphasés d'un quart de période. L'homme du métier comprendra que la géométrie des boucles d'enroulement représentées sur les diverses figures n'a d'autre but que d'illustrer le principe et que la géométrie réelle des boucles peut être nettement plus complexe, dès lors qu'il s'agit d'un motif périodique. Avantageusement, les deux enroulements secondaires sont déphasés d'un quart de période. Selon cet exemple de réalisation, figure 5, le capteur mesure le déplacement angulaire 0 du bord d'attaque 501 de la cible 500. La configuration de ce mode de réalisation avec une cible 500 couvrant un secteur angulaire égal ou supérieur à celui couvert par la piste 550 et apte à recouvrir la totalité de l'amplitude de mesure, est équivalente en effet technique au cas de la piste rectiligne 450 présentée supra figure 4. Elle permet d'augmenter la plage de mesure utile par rapport aux capteurs connus de l'art antérieur, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas d'un resolver où les possibilités d'extension de la piste 550 sont limitées de par sa forme circulaire.

L'invention est aussi particulièrement avantageuse dans ce mode de réalisation où les sources de décentrage du signal, ne serait-ce que par des aspects constructifs du capteur, sont potentiellement plus nombreuses. À titre d'exemples, non exhaustifs, des défauts de circularité de la piste 550 et de la cible 500, de concentricité des deux, de voile de l'un ou de l'autre sont des facteurs susceptibles de créer un décentrage des signaux et coûteux à régler dans une production économique en grande série. Ces défauts sont avantageusement compensés, pour les ramener à un niveau acceptable en fonction de la précision visée, par l'adjonction de boucles de compensation 510, 514 sur l'un des enroulements secondaires ou sur les deux 511, 512. La figure 6 donne un exemple de la modification de la variation des signaux 603, 603', 603", 604, 604' 604" obtenus aux bornes des enroulements secondaires 411, 511, 412, 512 d'un capteur inductif correspondant à différents modes de réalisation de l'invention avec et sans boucle de compensation et du signal 605, 605', 605" calculé à partir de ces signaux en fonction du déplacement 601 d'une cible. Dans cet exemple, la piste comprend deux enroulements secondaires comprenant chacun une répétition périodique de boucles dont la géométrie, combinée à la forme du bord d'attaque de la cible, est apte à produire une variation de la tension aux bornes de l'enroulement suivant une fonction sinusoïdale en fonction de la position 601 de la cible. Les périodes de répétition des boucles des deux enroulements secondaires sont identiques mais déphasées spatialement l'une de l'autre d'un quart de période. Ainsi, l'un des enroulements secondaires produit une variation de l'amplitude 602 de la tension mesurée à ses bornes, suivant une fonction sinus 604, 604', 604", figure 6B, et pour l'autre enroulement, figure 6A, cette amplitude 602 varie selon une fonction cosinus 603, 603', 603". La figure 6A représente un exemple d'évolution de l'amplitude du signal mesuré aux bornes d'un enroulement secondaire délivrant une variation d'amplitude 602 en cosinus avec le déplacement 601 de la cible, selon deux exemples de signaux comprenant une composante indépendante du déplacement 603', 603" et après adjonction d'une boucle de compensation sur cet enroulement, courbe 603. La figure 6B représente un exemple d'évolution de l'amplitude du signal aux bornes de l'enroulement secondaire délivrant une variation en sinus 604, 604', 604" de ladite amplitude 602 avec le déplacement 601 de la cible, en présence d'une composante invariable 604', 604" et après l'adjonction d'une boucle de compensation à cet enroulement, courbe 604. La figure 6C montre le résultat après calcul de la fonction arc-tangente, qui délivre la position mesurée 606 de la cible en fonction de sa position 601 sur la piste, à partir du ratio des amplitudes des signaux. Comparées à la fonction arc-tangente 605 correspondant au calcul effectué à partir du rapport des amplitudes 604, 603 des signaux obtenus en présence de boucles de compensation, les évolutions des fonctions 605', 605" calculées à partir des rapports des amplitudes des signaux 603', 604', 603", 604" mesurés aux bornes des enroulements secondaires ne comprenant pas de boucle de compensation, diffèrent de la fonction nominale 605 à la fois en valeur et en pente. Or, dans ces exemples, la composante de décentrement du signal et indépendante de la position de la cible est inférieure à 10 % de l'amplitude de la variation de l'amplitude du signal sur la plage de mesure utile. II ressort clairement de ces exemples que la présence de boucles de compensation permet d'améliorer significativement la précision du capteur sur toute la plage de mesure. La description ci-avant illustre clairement que par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs qu'elle visait. En particulier, elle permet d'améliorer pour un coût réduit la précision des dispositifs de mesure inductifs linéaires, notamment ceux fabriqués en très grande série.20

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de mesure de type inductif de la position selon une direction longitudinale (1000, 5000) d'une cible (200, 400, 500) caractérisé en ce qu'il comprend : - une piste (350, 450, 550) s'étendant selon un axe longitudinal (1000, 5000) parallèle à la direction de mesure, laquelle piste (350, 450, 550) comprend un enroulement primaire (10, 513) apte à induire un courant électrique dans un enroulement secondaire (211, 212, 411, 412, 511, 512) organisé selon une répétition périodique de boucles ; - une cible (200, 400, 500) mobile, apte à se déplacer parallèlement à l'axe longitudinal (1000, 5000) de la piste (350, 450, 550) sans contact avec celle- ci et apte à modifier le courant induit par l'enroulement primaire (10, 513) dans l'enroulement secondaire (211, 212, 411, 412, 511, 512) en fonction de sa position (101, 601) relative par rapport à la piste (350, 450, 550) selon la direction longitudinale (1000, 5000) ; - l'enroulement secondaire (212, 411, 511, 512) comportant en outre une boucle de compensation (310, 410, 510, 514) apte à éliminer une composante indépendante de la position de la cible dans le couplage inductif entre l'enroulement primaire (10, 513) et l'enroulement secondaire (212, 411, 511, 512).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe 20 longitudinal (5000) de la piste (550) est un axe circulaire.
3. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième enroulement secondaire (211, 412, 512) organisé selon une répétition périodique de boucles.
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième 25 enroulement secondaire (211, 412, 512) comprend une boucle de compensation (514) apte à éliminer une composante indépendante de la position de la cible (200, 400, 500) dans le couplage inductif entre l'enroulement primaire (10, 513) et cet enroulement secondaire (211, 412, 512).
5. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les répétitions 30 périodiques des boucles des deux enroulements secondaires (211, 212, 411, 412, 511, 512) sont réalisées selon la même période.
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les répétitions des boucles des deux enroulements secondaires (211, 212, 412, 511, 512) sont déphaséesd'un quart de période.
7. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en en ce que la longueur de la cible (400, 500) est supérieure ou égale à la longueur de la piste (450, 550) de sorte que la cible (400, 500) est apte à recouvrir l'ensemble de la piste (450, 550).
8. 8. Procédé pour la mesure d'une position ou d'un déplacement utilisant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : c. mesurer la tension aux bornes d'un premier (211, 411, 511) et d'un deuxième (212, 412, 512) enroulements secondaires, d. délivrer une mesure en combinant les amplitudes (404, 403, 603, 604) des tensions ainsi mesurées selon une fonction non linéaire (605).
9. 9. Procédé selon la revendication 8 utilisant un dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la fonction non linéaire est l'arc-tangente (605) du rapport des amplitudes des tensions mesurées aux bornes d'un premier (211, 411, 511) et d'un deuxième (212, 412, 512) enroulements secondaires.