FR2965613A1 - Sensor for detecting break of voltage in electrical conductor in electronic unit of internal combustion engine of automobile, has forcing unit forcing variable to value located in range of predetermined value - Google Patents

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Abstract

The sensor has a sensitive part i.e. probe, that is sensitive to a measured size. An evolving unit i.e. controller, is used to evolve a variable (Us) in a range of a predetermined value i.e. useful voltage value (PR), in a way representative of the measured size. A forcing unit is used to force the variable to a value located in a range of another predetermined value, different from range of values, in the event of dysfunction other than a short-circuit or a contact rupture detected in the sensor. An independent claim is also included for a method for diagnosing a sensor for delivering an electric signal.

Description

CAPTEUR APTE A DETERMINER UN DYSFONCTIONNEMENT INTERNE ET PROCEDE DE DIAGNOSTIC POUR UN TEL CAPTEUR [000l L'invention se situe dans le domaine du diagnostic d'un capteur, par exemple un capteur à sortie en tension ou en fréquence. Elle concerne un capteur de mesure d'une grandeur d'un phénomène physique comportant un moyen de diagnostic apte à déterminer un dysfonctionnement du capteur. Elle concerne également un procédé de diagnostique pour un tel capteur. [0002 Les capteurs, en particulier les capteurs à sortie en tension ou en fréquence, sont utilisés dans de nombreux domaines pour mesurer une grandeur d'un phénomène physique. Dans le domaine automobile, des capteurs sont par exemple disposés de manière à mesurer des pressions et des températures de liquide de refroidissement ou de lubrifiant, des positions angulaires de vilebrequin, ou encore des taux d'oxyde d'azote. Un capteur à sortie en tension est un capteur délivrant un signal électrique dont la tension est comprise dans une plage de valeurs donnée et est proportionnelle à la grandeur du phénomène physique mesurée. Un capteur à sortie en fréquence est un capteur délivrant un signal électrique périodique dont la fréquence est comprise dans une plage de fréquences donnée et dépend de la grandeur mesurée du phénomène physique. Le signal de sortie d'un capteur est généralement envoyé à un module de commande par un conducteur électrique. Le module de commande est par exemple un boîtier électronique de commande d'un moteur à combustion interne. Il analyse le signal de sortie et peut déclencher une action en fonction du résultat de l'analyse. [0003i Il peut arriver que le conducteur électrique entre le capteur et le module de commande soit court-circuité avec un point du circuit électrique soumis à la tension d'alimentation ou avec un point du circuit électrique soumis à la masse électrique du circuit. Le module de commande interprète néanmoins le signal reçu comme étant représentatif de la grandeur mesurée. Pour un capteur à sortie en tension alimenté par une source d'alimentation délivrant une tension d'alimentation Vcc, une méthode permettant de vérifier que le signal reçu par le module de commande correspond bien au signal de sortie délivré par le capteur est de réduire la plage de tensions utilisées par le capteur par rapport à la plage de tensions normalement exploitable par le capteur, c'est-à-dire les tensions comprises entre la tension nulle et la tension d'alimentation. En particulier, la plage de tensions utilisées peut être réduite de manière à exclure les valeurs de tension proches de la tension d'alimentation Vcc et de la tension nulle. Ainsi, en cas de court-circuit entre le conducteur électrique et la masse électrique, la tension du signal reçu par le module de commande est nulle. La tension se situe donc en dehors de la plage de tensions utilisées par le capteur et le module de commande peut interpréter cette tension en conséquence. De même, en cas de court-circuit entre le conducteur électrique et la source d'alimentation, la tension du signal reçu par le module de commande est égale à la tension d'alimentation Vcc. La tension se situe donc également en dehors de la plage de tensions utilisées. De plus, il est possible de diagnostiquer une coupure du conducteur de signal en insérant une résistance de rappel vers le niveau haut, également appelée résistance de pull-up, entre la source d'alimentation et le conducteur électrique. Ainsi, en cas de coupure du conducteur électrique, le signal reçu par le module de commande a une tension proche de la tension d'alimentation Vcc et, en l'occurrence, en dehors de la plage de tensions utilisées par le capteur. [0004] La solution décrite ci-dessus permet uniquement au module de commande de vérifier que le signal qu'il reçoit correspond bien au signal de sortie délivré par le capteur. Or des capteurs évolués permettent de réaliser un diagnostic interne pour déterminer un possible dysfonctionnement. Il existe donc un besoin de permettre au capteur de transmettre à un dispositif externe auquel il est connecté l'information selon laquelle il a diagnostiqué un dysfonctionnement. Pour répondre à ce besoin, l'invention a pour objet un capteur apte à délivrer un signal électrique paramétré par une variable en fonction d'une grandeur mesurée d'un phénomène physique. Selon l'invention, le capteur comporte : - une partie sensitive sensible à la grandeur mesurée, - un premier moyen pour faire évoluer la variable dans une première plage de valeurs prédéterminée de façon représentative de la grandeur mesurée, - un deuxième moyen pour forcer la variable à une première valeur située dans une deuxième plage de valeurs prédéterminée, disjointe de la première plage de valeurs, en cas de court-circuit dans le capteur avec une masse électrique du capteur, - un troisième moyen pour forcer la variable à une deuxième valeur située dans une troisième plage de valeurs prédéterminée, disjointe des autres plages de valeurs, en cas de court-circuit dans le capteur avec une tension d'alimentation du capteur, - un quatrième moyen pour forcer la variable à une troisième valeur située dans une quatrième plage de valeurs prédéterminée, disjointe de la première plage de valeurs, en cas de rupture de contact électrique entre la partie sensitive et le premier moyen, et - un cinquième moyen pour forcer la variable à une quatrième valeur située dans une cinquième plage de valeurs prédéterminée, disjointe des autres plages de valeurs, en cas de dysfonctionnement autre qu'un court-circuit ou une rupture de contact détecté dans le capteur. [0005i L'invention présente notamment l'avantage qu'elle ne nécessite pas l'insertion d'un conducteur supplémentaire entre le capteur et le dispositif externe auquel il est connecté pour transmettre un résultat de diagnostic. [0006i Le capteur peut être un capteur à sortie en tension, c'est-à-dire un capteur dans lequel la variable paramétrant le signal électrique est une tension, ou un capteur à sortie en fréquence, c'est-à-dire un capteur dans lequel la variable paramétrant le signal électrique est une fréquence. [0007] Selon une première forme particulière de réalisation, le quatrième moyen comporte une résistance connectée entre la masse électrique du capteur et un conducteur électrique reliant la partie sensitive au premier moyen. Dans cette forme de réalisation, la quatrième plage de valeurs correspond avantageusement à la deuxième plage de valeurs. [0008] Selon une deuxième forme particulière de réalisation, le quatrième moyen comporte une résistance connectée entre un point soumis à la tension d'alimentation du capteur et le conducteur électrique reliant la partie sensitive au premier moyen. Dans cette forme de réalisation, la quatrième plage de valeurs correspond avantageusement à la troisième plage de valeurs. [0009] La deuxième plage de valeurs peut avoisiner la tension de la masse électrique du capteur ; la troisième plage de valeurs peut avoisiner la tension d'alimentation du capteur ; et la première plage de valeurs peut être comprise entre les deuxième et troisième plages de valeurs. [oo1o] Selon une forme particulière de réalisation, la cinquième plage de valeurs comporte plusieurs sous-plages de valeurs prédéterminées, le cinquième moyen forçant la variable à une valeur située dans l'une des sous-plages de valeurs en fonction d'un type de dysfonctionnement détecté dans le capteur. [oo11] L'invention a également pour objet un procédé de diagnostic pour un capteur apte à délivrer un signal électrique paramétré par une variable en fonction d'une grandeur mesurée d'un phénomène physique, la variable pouvant évoluer dans une première plage de valeurs prédéterminée. Le procédé comporte les étapes suivantes : - effectuer un diagnostic du capteur, - en cas de court-circuit dans le capteur avec une masse électrique du capteur, forcer la variable à une première valeur située dans une deuxième plage de valeurs prédéterminée, disjointe de la première plage de valeurs, - en cas de court-circuit dans le capteur avec une tension d'alimentation du capteur, forcer la variable à une deuxième valeur située dans une troisième plage de valeurs prédéterminée, disjointe des autres plages de valeurs, - en cas de rupture de contact électrique entre la partie sensitive et le premier moyen, forcer la variable à une troisième valeur située dans une quatrième plage de valeurs prédéterminée, disjointe de la première plage de valeurs, - en cas de dysfonctionnement autre qu'un court-circuit ou une rupture de contact détecté dans le capteur, forcer la variable à une quatrième valeur située dans une cinquième plage de valeurs prédéterminée, disjointe des autres plages de valeurs, - dans tous les autres cas, faire évoluer la variable dans la première plage de valeurs de façon représentative de la grandeur mesurée. [oo12] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard de dessins annexés qui représentent : La figure 1, un circuit électrique comportant un exemple de capteur selon l'invention et un module de commande relié au capteur ; - La figure 2, par un graphique, le principe de fonctionnement du capteur de la figure 1 ; - La figure 3, un exemple de diagnostic pouvant être réalisé par le capteur. [0013] La figure 1 représente un circuit électrique 10 comportant un capteur 11 apte à mesurer une grandeur d'un phénomène physique, un module de commande 12 et un premier conducteur électrique 13 entre le capteur 11 et le module de commande 12. Le module de commande 12 peut être tout dispositif apte à exploiter une information relative à la grandeur mesurée par le capteur 11. Le module de commande 12 est par exemple un boîtier électronique de commande d'un moteur à combustion interne. Le capteur 11 comporte une partie sensitive, appelée sonde 111, un calculateur 112, un deuxième conducteur électrique 113 entre la sonde 111 et le calculateur 112, une interface de sortie 114 et un troisième conducteur électrique 115 entre le calculateur 112 et l'interface de sortie 114. La sonde 111 est sensible à la grandeur mesurée. Elle transmet par le conducteur électrique 113 un signal électrique comportant une information représentative de la grandeur mesurée. Une source de tension, délivrant une tension continue Vcc, alimente le capteur 11, notamment le calculateur 112, et le module de commande 12. Pour la suite de la description, on considère que le capteur 11 est un capteur à sortie en tension. Un capteur à sortie en tension est un capteur délivrant un signal électrique dont la tension est comprise dans une plage de valeurs donnée et est représentative de la grandeur mesurée du phénomène physique. La tension du signal électrique constitue ainsi une variable permettant de paramétrer le signal électrique délivré par le capteur. Le capteur 11 pourrait néanmoins être un capteur à sortie en fréquence, c'est-à-dire un capteur délivrant un signal électrique périodique dont la fréquence est comprise dans une plage de fréquences donnée dépendant de la grandeur mesurée du phénomène physique. Dans ce cas, la variable permettant de paramétrer le signal électrique délivré par le capteur est la fréquence de ce signal. Le signal électrique délivré par le calculateur 112 est transmis à l'interface de sortie 114 par le conducteur électrique 115. Ce signal, appelé signal de sortie, peut être représentatif de la grandeur mesurée ou comporter une information relative à un diagnostic du capteur 11. L'interface de sortie 114 délivre ce signal de sortie à une entrée du module de commande 12 par le conducteur électrique 13. Le capteur 11 peut également comporter une résistance de rappel vers le niveau haut 116, également connue sous le terme "résistance de pull-up". Cette résistance 116 peut être connectée entre le conducteur électrique 113 et la source de tension. Alternativement, le capteur 11 pourrait comporter une résistance de rappel vers le niveau bas 117, également connue sous le terme "résistance de pull-down". Cette résistance 117 est représentée en traits interrompus sur la figure 1. Elle serait connectée entre le conducteur électrique 113 et la masse électrique du capteur 11. Il est à noter que la résistance 116 ou 117 est de préférence connectée au plus près de l'entrée du calculateur 112, de manière à pouvoir détecter une rupture du conducteur électrique 113, comme indiqué ci-dessous, sur la plus grande partie de sa longueur. La résistance 116 ou 117 peut d'ailleurs être intégrée au calculateur 112. [0014] La figure 2 représente, par un graphique, le principe de fonctionnement du capteur de la figure 1. Le capteur 11 est adapté pour vérifier que le signal reçu par le calculateur 112 correspond bien au signal délivré par la sonde 111. Sur le graphique, l'axe des abscisses indique la grandeur G du phénomène physique mesurée par le capteur 11 et l'axe des ordonnées la tension US du signal de sortie délivré par le calculateur 112. La tension US du signal de sortie peut évoluer entre une tension nulle et une tension maximale Umax. Cette tension Umax correspond par exemple à la tension d'alimentation Vcc du capteur 11. Le capteur 11 est défini par une plage de fonctionnement PG, comprise entre une valeur minimale Gmin et une valeur maximale G max de la grandeur mesurée, pour laquelle le calculateur 112 peut délivrer une tension de sortie US proportionnelle à la grandeur mesurée G. Sur l'exemple de la figure 2, le capteur 11 est configuré de manière à délivrer un signal de sortie dont la tension US est égale à 100/0 de la tension maximale Umax lorsque la grandeur mesurée a la valeur Gmin, et à 900/0 de la tension Umax lorsque la grandeur mesurée a la valeur Gmax. Un capteur est généralement alimenté par une tension de 5 volts. La tension US du signal de sortie peut donc être comprise dans une première plage de valeurs comprises entre 0,5 volt et 4,5 volts pour représenter la grandeur mesurée G. Cette plage de valeurs est appelée plage de tensions utiles PR. Plus généralement, la tension US peut être comprise entre une tension minimale Rmin et une tension maximale Rmax. Deux autres plages de tensions peuvent également être prévues afin de permettre un diagnostic de court-circuit entre le conducteur électrique 113 et la masse électrique du capteur 11, ou entre le conducteur électrique 113 et la source de tension du capteur 11. La deuxième plage, appelée première zone de diagnostic 21, est définie entre une tension minimale Dimin et une tension maximale D1max. La troisième plage, appelée deuxième zone de diagnostic 22, est définie entre une tension minimale D2min et une tension maximale D2max. La tension Dimax doit être strictement inférieure à la tension Rmin de sorte que la plage de tensions utiles PR soit disjointe de la première zone de diagnostic 21. La tension D2min doit être strictement supérieure à la tension Rmax de sorte que la plage de tensions utiles PR soit disjointe de la deuxième zone de diagnostic 22. A titre d'exemple, les tensions Dimin, Dimax, D2min et D2max peuvent être telles que les rapports de ces tensions sur la tension maximale Umax soient respectivement égaux à 00/0, 50/0, 950/0 et 1000/0. Lorsqu'un court-circuit se produit entre le conducteur électrique 113 et la masse électrique du capteur 11, le calculateur 112 reçoit un signal dont la tension est sensiblement nulle. Le calculateur 112 peut comporter un moyen pour forcer la tension US du signal de sortie dans la première zone de diagnostic 21 dans ce cas. De manière analogue, lorsqu'un court-circuit se produit entre le conducteur électrique 113 et la source d'alimentation du capteur 11, le calculateur 112 reçoit un signal dont la tension est sensiblement égale à la tension d'alimentation Vcc. Le calculateur 112 peut comporter un moyen pour forcer la tension US dans la deuxième zone de diagnostic 22 dans ce cas. Avantageusement, le capteur 11 est configuré de manière à ce que la sonde 111 délivre un signal électrique dont la tension est comprise dans la plage de valeurs utiles PR. Un premier avantage est que, lorsque le calculateur 112 reçoit un signal électrique dont la tension est comprise dans l'une des trois plages PR, 21 ou 22, il n'a qu'à transférer ce signal à l'interface de sortie 114. Un deuxième avantage est que si un court-circuit se produit entre le conducteur électrique 115 ou le conducteur électrique 13 et la masse électrique ou la source d'alimentation, le module de commande 12 reçoit également un signal électrique dont la tension est comprise dans l'une des deux zones de diagnostic 21 ou 22. Par ailleurs, en cas de rupture du conducteur électrique 113 entre la sonde 111 et le point de connexion du conducteur électrique 113 avec la résistance 116 (ou avec la résistance 117), le calculateur 112 reçoit un signal électrique dont la tension est proche de 5 volts (respectivement de 0 volt). Lorsque la sonde 111 délivre un signal dont la tension est comprise dans la plage de tensions utiles PR, le calculateur 112 peut se contenter de transférer ce signal à l'interface de sortie 114. Dans ce cas, la résistance 116 (respectivement 117) forme un moyen pour forcer la tension US dans la deuxième zone de diagnostic 22 (respectivement dans la première zone de diagnostic 21). Selon une autre forme particulière de réalisation, la tension du signal électrique délivré par la sonde n'est pas comprise dans la plage de valeurs utiles PR. Le calculateur 112 a alors pour fonction de convertir le signal reçu en un signal de sortie dont la tension US est comprise dans l'une des plages PR, 21 ou 22 selon le signal qu'il reçoit. [0015] Selon l'invention, le calculateur 112 permet de déterminer un éventuel dysfonctionnement interne. A titre d'exemple, le calculateur 112 peut être capable de détecter un dysfonctionnement ou une calibration incorrecte de la sonde 111, une surchauffe dans le capteur 11 ou un défaut d'alimentation du capteur 11. Lorsque le calculateur 112 diagnostique un dysfonctionnement interne, il force la tension US dans une plage de tensions prédéterminée, appelée plage de dysfonctionnement 23. La plage de dysfonctionnement 23 peut comporter plusieurs sous-plages de dysfonctionnement. Elle comporte par exemple une première sous-plage 231 bornée par les tensions Eimin et Eimax, et comprise entre la zone de diagnostic 21 et la plage de tensions utiles PR, et une deuxième sous-plage 232 bornée par les tensions E2min et E2max, et comprise entre la zone de diagnostic 22 et la plage de tensions utiles PR, comme représenté sur la figure 2. Avantageusement, la tension Eimin est strictement supérieure à la tension Dimax et la tension Eimax est strictement inférieure à la tension Rmin, de sorte que la première sous-plage de dysfonctionnement 231 soit disjointe de la zone de diagnostic 21 et de la plage de tensions utiles PR. De manière analogue, la tension E2min est strictement supérieure à la tension Rmax et la tension E2max est strictement inférieure à la tension D2min, de sorte que la deuxième sous-plage de dysfonctionnement 232 soit disjointe de la plage de tensions utiles PR et de la zone de diagnostic 22. Lorsque le calculateur 112 diagnostique un dysfonctionnement autre qu'un court-circuit ou une rupture du conducteur électrique 113, il émet un signal de sortie dont la tension US est comprise dans la plage de dysfonctionnement 23. Le module de commande 12 reçoit ce signal et peut prendre en compte ce dysfonctionnement. [0016] Selon une forme particulière de réalisation, la tension US du signal de sortie diffère selon le type de dysfonctionnement interne détecté. On considère l'exemple suivant, représenté sur la figure 2. Lorsqu'un premier type de dysfonctionnement est détecté par le calculateur 112, il émet un signal de sortie dont la tension US est comprise dans la première sous-plage de dysfonctionnement 231. Lorsqu'un deuxième type de dysfonctionnement est détecté par le calculateur 112, il émet un signal de sortie dont la tension US est comprise dans la deuxième sous-plage de dysfonctionnement 232. Bien entendu, le calculateur 112 peut être en mesure de diagnostiquer un plus grand nombre de dysfonctionnements. Une tension ou une sous-plage de dysfonctionnement peut être associée à chaque type de dysfonctionnement. [ooln La figure 3 illustre un exemple de diagnostic interne pouvant être réalisé par le calculateur 112. Un premier graphique 31 représente un exemple de tension d'alimentation Vcc1 constante dans le temps. Un deuxième graphique 32 représente un exemple de tension d'alimentation Vcc2 faisant apparaître des microcoupures. Sur chaque graphique 31 et 32, l'axe des abscisses indique le temps et l'axe des ordonnées indique la tension d'alimentation Vcc, ou Vcc2. On considère que la tension d'alimentation est normalement à 5 volts. Sur le premier graphique 31, un calcul d'intégral sur la tension d'alimentation Vcc, entre des instants t10 et t2o donne une valeur Al égale à 5.(t2o-t10). Sur le deuxième graphique, la tension d'alimentation Vcc2 ne reste pas constante à 5 volts entre les instants t10 et t2o mais chute à 0 volt entre des instants t' et t12 et entre des instants t13 et t14. Les chutes de tension peuvent être dues à des microcoupures à l'intérieur du capteur 11 ou au niveau de son alimentation, par exemple en raison d'une détérioration d'un connecteur d'alimentation reliant le capteur 11 à la source de tension. Par conséquent, un calcul d'intégral sur la tension d'alimentation Vcc2 entre les mêmes instants t10 et t2o donne une valeur A2 égale à 5.[(t11-t1o)+(t13-t12)+(t20-t14)]. En pratique, une détection de microcoupures peut être réalisée en déterminant une valeur A correspondant à une intégrale de la tension d'alimentation reçue par le capteur 11 sur une durée donnée et en comparant cette valeur A à une valeur de référence Aréf correspondant à une tension constante sur cette durée donnée. SENSOR FOR DETERMINING INTERNAL DYSFUNCTION AND DIAGNOSTIC METHOD FOR SUCH SENSOR [0001 The invention is in the field of diagnostics of a sensor, for example a voltage or frequency output sensor. It relates to a measurement sensor of a size of a physical phenomenon comprising a diagnostic means capable of determining a malfunction of the sensor. It also relates to a diagnostic method for such a sensor. [0002] Sensors, in particular voltage or frequency output sensors, are used in many fields to measure a magnitude of a physical phenomenon. In the automotive field, sensors are for example arranged to measure pressures and temperatures of coolant or lubricant, angular positions of crankshaft, or nitrogen oxide levels. A voltage output sensor is a sensor delivering an electrical signal whose voltage is within a given range of values and is proportional to the magnitude of the measured physical phenomenon. A frequency output sensor is a sensor delivering a periodic electrical signal whose frequency is within a given frequency range and depends on the measured magnitude of the physical phenomenon. The output signal of a sensor is generally sent to a control module by an electrical conductor. The control module is for example an electronic control unit of an internal combustion engine. It analyzes the output signal and can trigger an action based on the result of the analysis. It may happen that the electrical conductor between the sensor and the control module is short-circuited with a point of the electrical circuit subjected to the supply voltage or with a point of the electrical circuit subjected to the electrical ground of the circuit. The control module nevertheless interprets the received signal as being representative of the measured quantity. For a voltage output sensor powered by a power supply supplying a supply voltage Vcc, a method for verifying that the signal received by the control module corresponds to the output signal delivered by the sensor is to reduce the voltage range used by the sensor with respect to the range of voltages normally usable by the sensor, that is to say the voltages between the zero voltage and the supply voltage. In particular, the range of voltages used can be reduced so as to exclude voltage values close to the supply voltage Vcc and the zero voltage. Thus, in the event of a short circuit between the electrical conductor and the electrical earth, the voltage of the signal received by the control module is zero. The voltage is therefore outside the range of voltages used by the sensor and the control module can interpret this voltage accordingly. Similarly, in case of a short circuit between the electrical conductor and the power source, the signal voltage received by the control module is equal to the supply voltage Vcc. The voltage is therefore also outside the range of voltages used. In addition, it is possible to diagnose a signal conductor break by inserting a pull-up resistance to the high level, also called pull-up resistor, between the power source and the electrical conductor. Thus, in the event of a break in the electrical conductor, the signal received by the control module has a voltage close to the supply voltage Vcc and, in this case, outside the range of voltages used by the sensor. The solution described above allows only the control module to verify that the signal it receives corresponds to the output signal delivered by the sensor. However, advanced sensors allow an internal diagnosis to be made to determine a possible malfunction. There is therefore a need to allow the sensor to transmit to an external device to which it is connected the information that it has diagnosed a malfunction. To meet this need, the subject of the invention is a sensor capable of delivering an electrical signal parameterized by a variable as a function of a measured quantity of a physical phenomenon. According to the invention, the sensor comprises: a sensitive part sensitive to the quantity measured, a first means for changing the variable in a first predetermined range of values representative of the quantity measured, a second means for forcing the variable to a first value within a second predetermined range of values, disjoint from the first range of values, in the event of a short circuit in the sensor with an electrical ground of the sensor, - third means to force the variable to a second value located in a third predetermined range of values, disjoint from the other ranges of values, in the event of a short-circuit in the sensor with a supply voltage of the sensor, - a fourth means for forcing the variable to a third value located in a fourth predetermined range of values, disjoined from the first range of values, in the event of a break in electrical contact between the part and and a fifth means for forcing the variable to a fourth value within a fifth predetermined range of values, disjoined from the other ranges of values, in the event of a malfunction other than a short circuit or a failure of contact detected in the sensor. The invention has the advantage that it does not require the insertion of an additional conductor between the sensor and the external device to which it is connected to transmit a diagnostic result. The sensor may be a voltage output sensor, that is to say a sensor in which the variable parameterizing the electrical signal is a voltage, or a frequency output sensor, that is to say a sensor. sensor in which the variable parameterizing the electrical signal is a frequency. According to a first particular embodiment, the fourth means comprises a resistor connected between the electrical mass of the sensor and an electrical conductor connecting the sensitive part to the first means. In this embodiment, the fourth range of values advantageously corresponds to the second range of values. According to a second particular embodiment, the fourth means comprises a resistor connected between a point subjected to the supply voltage of the sensor and the electrical conductor connecting the sensitive part to the first means. In this embodiment, the fourth range of values advantageously corresponds to the third range of values. The second range of values may be around the voltage of the electrical mass of the sensor; the third range of values may be around the supply voltage of the sensor; and the first range of values may be between the second and third ranges of values. [oo1o] According to a particular embodiment, the fifth range of values comprises several sub-ranges of predetermined values, the fifth means forcing the variable to a value located in one of the sub-ranges of values according to a type. malfunction detected in the sensor. The object of the invention is also a diagnostic method for a sensor capable of delivering an electric signal parameterized by a variable as a function of a measured quantity of a physical phenomenon, the variable being able to evolve in a first range of values. predetermined. The method comprises the following steps: - carry out a diagnosis of the sensor, - in the event of a short-circuit in the sensor with an electrical mass of the sensor, force the variable to a first value situated in a second predetermined range of values, disjoint from the first range of values, - in the event of a short-circuit in the sensor with a supply voltage of the sensor, force the variable to a second value within a third predetermined range of values, disjoined from the other ranges of values, - in case of breaking of electrical contact between the sensing part and the first means, forcing the variable to a third value situated in a fourth predetermined range of values, disjoint from the first range of values, - in case of malfunction other than a short circuit or a contact break detected in the sensor, forcing the variable to a fourth value within a fifth predetermined range of values e, disjoined from the other value ranges, - in all other cases, change the variable in the first range of values representative of the quantity measured. [Oo12] The invention will be better understood and other advantages will appear on reading the detailed description given by way of non-limiting example and made with reference to appended drawings which represent: FIG. 1, an electrical circuit comprising an example sensor according to the invention and a control module connected to the sensor; - Figure 2, a graph, the operating principle of the sensor of Figure 1; - Figure 3, an example of diagnosis that can be performed by the sensor. FIG. 1 represents an electric circuit 10 comprising a sensor 11 able to measure a magnitude of a physical phenomenon, a control module 12 and a first electrical conductor 13 between the sensor 11 and the control module 12. The module The control unit 12 may be any device capable of exploiting information relating to the quantity measured by the sensor 11. The control module 12 is for example an electronic control unit for an internal combustion engine. The sensor 11 comprises a sensitive part, called the probe 111, a calculator 112, a second electrical conductor 113 between the probe 111 and the computer 112, an output interface 114 and a third electrical conductor 115 between the computer 112 and the interface of output 114. The probe 111 is sensitive to the measured quantity. It transmits by the electrical conductor 113 an electrical signal comprising information representative of the measured quantity. A voltage source, delivering a DC voltage Vcc feeds the sensor 11, including the computer 112, and the control module 12. For the following description, it is considered that the sensor 11 is a voltage output sensor. A voltage output sensor is a sensor delivering an electrical signal whose voltage is within a given range of values and is representative of the measured magnitude of the physical phenomenon. The voltage of the electrical signal thus constitutes a variable making it possible to parameterize the electrical signal delivered by the sensor. The sensor 11 could nevertheless be a frequency output sensor, that is to say a sensor delivering a periodic electrical signal whose frequency is within a given frequency range depending on the measured magnitude of the physical phenomenon. In this case, the variable making it possible to parameterize the electrical signal delivered by the sensor is the frequency of this signal. The electrical signal delivered by the computer 112 is transmitted to the output interface 114 by the electrical conductor 115. This signal, called the output signal, may be representative of the measured quantity or include information relating to a diagnosis of the sensor 11. The output interface 114 delivers this output signal to an input of the control module 12 by the electrical conductor 13. The sensor 11 may also include a resistor to the high level 116, also known as the "pull resistance". -up ". This resistor 116 may be connected between the electrical conductor 113 and the voltage source. Alternatively, the sensor 11 could include a low-level resistor 117, also known as the "pull-down resistor". This resistor 117 is shown in broken lines in FIG. 1. It would be connected between the electrical conductor 113 and the electrical ground of the sensor 11. It should be noted that the resistor 116 or 117 is preferably connected as close as possible to the input the computer 112, so as to detect a break of the electrical conductor 113, as shown below, over most of its length. The resistor 116 or 117 may also be integrated in the computer 112. [0014] FIG. 2 represents, by a graph, the operating principle of the sensor of FIG. 1. The sensor 11 is adapted to verify that the signal received by the computer 112 corresponds to the signal delivered by the probe 111. On the graph, the abscissa axis indicates the magnitude G of the physical phenomenon measured by the sensor 11 and the ordinate axis the US voltage of the output signal delivered by the computer 112. The US voltage of the output signal can change between a zero voltage and a maximum voltage Umax. This voltage Umax corresponds, for example, to the supply voltage Vcc of the sensor 11. The sensor 11 is defined by an operating range PG, between a minimum value Gmin and a maximum value G max of the measured quantity, for which the calculator 112 can deliver an output voltage US proportional to the measured variable G. In the example of FIG. 2, the sensor 11 is configured to deliver an output signal whose voltage US is equal to 100/0 of the voltage maximum Umax when the measured quantity has the value Gmin, and 900/0 of the voltage Umax when the measured quantity has the value Gmax. A sensor is usually powered by a voltage of 5 volts. The voltage US of the output signal can therefore be in a first range of values between 0.5 volts and 4.5 volts to represent the measured value G. This range of values is called the range of useful voltages PR. More generally, the voltage US may be between a minimum voltage Rmin and a maximum voltage Rmax. Two other voltage ranges may also be provided in order to allow a short-circuit diagnosis between the electrical conductor 113 and the electrical ground of the sensor 11, or between the electrical conductor 113 and the voltage source of the sensor 11. The second range, called first diagnostic zone 21, is defined between a minimum voltage Dimin and a maximum voltage D1max. The third range, called the second diagnostic zone 22, is defined between a minimum voltage D2min and a maximum voltage D2max. The voltage Dimax must be strictly less than the voltage Rmin so that the range of useful voltages PR is disjoint from the first diagnostic zone 21. The voltage D2min must be strictly greater than the voltage Rmax so that the range of useful voltages PR either by way of the second diagnostic zone 22. For example, the voltages Dimin, Dimax, D2min and D2max may be such that the ratios of these voltages on the maximum voltage Umax are respectively equal to 00/0, 50/0 , 950/0 and 1000/0. When a short circuit occurs between the electrical conductor 113 and the electrical ground of the sensor 11, the computer 112 receives a signal whose voltage is substantially zero. The computer 112 may include means for forcing the voltage US of the output signal into the first diagnostic zone 21 in this case. Similarly, when a short circuit occurs between the electrical conductor 113 and the power source of the sensor 11, the computer 112 receives a signal whose voltage is substantially equal to the supply voltage Vcc. The computer 112 may include means for forcing the voltage US into the second diagnostic zone 22 in this case. Advantageously, the sensor 11 is configured so that the probe 111 delivers an electrical signal whose voltage is within the range of useful values PR. A first advantage is that, when the computer 112 receives an electrical signal whose voltage is in one of the three ranges PR, 21 or 22, it only has to transfer this signal to the output interface 114. A second advantage is that if a short circuit occurs between the electrical conductor 115 or the electrical conductor 13 and the electrical ground or the power source, the control module 12 also receives an electrical signal whose voltage is in the one of the two diagnostic zones 21 or 22. Moreover, in case of breakage of the electrical conductor 113 between the probe 111 and the connection point of the electrical conductor 113 with the resistor 116 (or with the resistor 117), the computer 112 receives an electrical signal whose voltage is close to 5 volts (respectively 0 volts). When the probe 111 delivers a signal whose voltage is within the range of useful voltages PR, the computer 112 can simply transfer this signal to the output interface 114. In this case, the resistor 116 (respectively 117) forms means for forcing the voltage US into the second diagnostic zone 22 (respectively in the first diagnostic zone 21). According to another particular embodiment, the voltage of the electrical signal delivered by the probe is not within the range of useful values PR. The computer 112 then has the function of converting the received signal into an output signal whose voltage US is in one of the ranges PR, 21 or 22 depending on the signal it receives. According to the invention, the computer 112 makes it possible to determine a possible internal malfunction. By way of example, the computer 112 may be capable of detecting a malfunction or an incorrect calibration of the probe 111, an overheating in the sensor 11 or a supply fault of the sensor 11. When the computer 112 diagnoses an internal malfunction, it forces the voltage US within a predetermined voltage range, called the malfunction range 23. The malfunction range 23 may include several malfunction sub-ranges. It comprises, for example, a first sub-range 231 bounded by the voltages Eimin and Eimax, and lying between the diagnostic zone 21 and the range of useful voltages PR, and a second sub-range 232 bounded by the voltages E2min and E2max, and between the diagnostic zone 22 and the useful voltage range PR, as represented in FIG. 2. Advantageously, the voltage Eimin is strictly greater than the voltage Dimax and the voltage Eimax is strictly lower than the voltage Rmin, so that the voltage first sub-range of malfunction 231 is disjunct from the diagnostic zone 21 and the range of useful voltages PR. Similarly, the voltage E2min is strictly greater than the voltage Rmax and the voltage E2max is strictly less than the voltage D2min, so that the second malfunction sub-range 232 is disjoint from the range of useful voltages PR and the zone 22. When the computer 112 diagnoses a malfunction other than a short circuit or a break of the electrical conductor 113, it issues an output signal whose voltage US is within the range of malfunction 23. The control module 12 receives this signal and can take into account this malfunction. According to a particular embodiment, the US voltage of the output signal differs according to the type of internal malfunction detected. Consider the following example, shown in Figure 2. When a first type of malfunction is detected by the computer 112, it emits an output signal whose voltage US is included in the first sub-range of malfunction 231. When a second type of malfunction is detected by the computer 112, it emits an output signal whose voltage US is included in the second sub-range of malfunction 232. Of course, the computer 112 may be able to diagnose a larger number of malfunctions. A voltage or sub-range of malfunction can be associated with each type of malfunction. FIG. 3 illustrates an example of an internal diagnosis that can be performed by the computer 112. A first graph 31 represents an example of a supply voltage Vcc1 that is constant in time. A second graph 32 shows an example of supply voltage Vcc2 showing micro-cuts. On each graph 31 and 32, the abscissa axis indicates the time and the ordinate axis indicates the supply voltage Vcc, or Vcc2. It is considered that the supply voltage is normally 5 volts. In the first graph 31, an integral calculation on the supply voltage Vcc between times t10 and t2o gives a value Al equal to 5. (t2o-t10). In the second graph, the supply voltage Vcc2 does not remain constant at 5 volts between times t10 and t2o but drops to 0 volts between times t 'and t12 and between times t13 and t14. The voltage drops may be due to micro-cuts inside the sensor 11 or at its power supply, for example due to a deterioration of a power connector connecting the sensor 11 to the voltage source. Therefore, an integral calculation on the supply voltage Vcc2 between the same times t10 and t2o gives a value A2 equal to 5. [(t11-t1o) + (t13-t12) + (t20-t14)]. In practice, a micro-cut detection can be performed by determining a value A corresponding to an integral of the supply voltage received by the sensor 11 over a given duration and comparing this value A to a reference value Arf corresponding to a voltage constant over this given period.

Claims (8)

REVENDICATIONS1. Capteur apte à délivrer un signal électrique paramétré par une variable en fonction d'une grandeur mesurée d'un phénomène physique, le capteur (11) étant caractérisé en ce qu'il comporte : - une partie sensitive (111) sensible à la grandeur mesurée, - un premier moyen (112) pour faire évoluer la variable (US) dans une première plage de valeurs prédéterminée (PR) de façon représentative de la grandeur mesurée, - un deuxième moyen (112) pour forcer la variable (US) à une première valeur située dans une deuxième plage de valeurs prédéterminée (21), disjointe de la première plage de valeurs (PR), en cas de court-circuit dans le capteur (11) avec une masse électrique du capteur (11), - un troisième moyen (112) pour forcer la variable (US) à une deuxième valeur située dans une troisième plage de valeurs prédéterminée (22), disjointe des autres plages de valeurs (PR, 21), en cas de court-circuit dans le capteur (11) avec une tension d'alimentation du capteur (11), - un quatrième moyen (116, 117) pour forcer la variable (US) à une troisième valeur située dans une quatrième plage de valeurs prédéterminée (21, 22), disjointe de la première plage de valeurs (PR), en cas de rupture de contact électrique entre la partie sensitive (111) et le premier moyen (112), et - un cinquième moyen (112) pour forcer la variable (US) à une quatrième valeur située dans une cinquième plage de valeurs prédéterminée (23), disjointe des autres plages de valeurs (PR, 21, 22), en cas de dysfonctionnement autre qu'un court-circuit ou une rupture de contact détecté dans le capteur (11). REVENDICATIONS1. Sensor capable of delivering an electrical signal parameterized by a variable as a function of a measured quantity of a physical phenomenon, the sensor (11) being characterized in that it comprises: a sensitive part (111) sensitive to the measured quantity a first means (112) for changing the variable (US) in a first predetermined range of values (PR) representative of the measured quantity; - second means (112) for forcing the variable (US) to a first value in a second predetermined range of values (21), disjoint from the first range of values (PR), in the event of a short-circuit in the sensor (11) with an electrical ground of the sensor (11), - a third means (112) for forcing the variable (US) to a second value in a third predetermined range of values (22), disjoined from the other value ranges (PR, 21), in the event of a short circuit in the sensor (11). ) with a supply voltage of the cap a fourth means (116,117) for forcing the variable (US) to a third value within a fourth predetermined range of values (21,22) disjoined from the first range of values (PR); in the event of a break in electrical contact between the sensing portion (111) and the first means (112), and - a fifth means (112) for forcing the variable (US) to a fourth value within a fifth predetermined range of values ( 23), disjoined from the other value ranges (PR, 21, 22), in case of malfunction other than a short circuit or a contact break detected in the sensor (11). 2. Capteur selon la revendication 1, dans lequel la variable paramétrant le signal électrique est une tension (US). 2. The sensor of claim 1, wherein the variable parameterizing the electrical signal is a voltage (US). 3. Capteur selon la revendication 1, dans lequel la variable paramétrant le signal électrique est une fréquence. 3. The sensor of claim 1, wherein the variable parameterizing the electrical signal is a frequency. 4. Capteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un conducteur électrique (113) relie la partie sensitive (111) au premier moyen (112), le quatrième moyen comportant une résistance (117) connectée entre le conducteur électrique (113) et la masse électrique du capteur (11), la quatrième plage de valeurs correspondant à la deuxième plage de valeurs (21). 4. Sensor according to one of the preceding claims, wherein an electrical conductor (113) connects the sensing portion (111) to the first means (112), the fourth means comprising a resistor (117) connected between the electrical conductor (113). and the electrical ground of the sensor (11), the fourth range of values corresponding to the second range of values (21). 5. Capteur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel un conducteur électrique (113) relie la partie sensitive (111) au premier moyen (112), le quatrième moyen comportant une résistance (116) connectée entre le conducteur électrique (113) et un point soumis à la tension d'alimentation du capteur (11), la quatrième plage de valeurs correspondant à la troisième plage de valeurs (22). 5. Sensor according to one of claims 1 to 3, wherein an electrical conductor (113) connects the sensing portion (111) to the first means (112), the fourth means comprising a resistor (116) connected between the electrical conductor ( 113) and a point subjected to the supply voltage of the sensor (11), the fourth range of values corresponding to the third range of values (22). 6. Capteur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième plage de valeurs (21) avoisine la tension de la masse électrique du capteur (11), la troisième plage de valeurs (22) avoisinant la tension d'alimentation du capteur (11), et la première plage de valeurs (PR) étant comprise entre les deuxième et troisième plages de valeurs (21, 22). 6. Sensor according to one of the preceding claims, wherein the second range of values (21) approximates the voltage of the electrical ground of the sensor (11), the third range of values (22) approximating the supply voltage of the sensor. (11), and the first range of values (PR) being between the second and third ranges of values (21, 22). 7. Capteur selon la revendication 6, dans lequel la cinquième plage de valeurs (23) comporte plusieurs sous-plages de valeurs prédéterminées (231, 232), le cinquième moyen (112) forçant la variable (US) à une valeur située dans l'une des sous-plages de valeurs (231, 232) en fonction d'un type de dysfonctionnement détecté dans le capteur (11). The sensor of claim 6, wherein the fifth range of values (23) has a plurality of sub-ranges of predetermined values (231, 232), the fifth means (112) forcing the variable (US) to a value in the range of one of the sub-ranges of values (231, 232) according to a type of malfunction detected in the sensor (11). 8. Procédé de diagnostic pour un capteur (11) apte à délivrer un signal électrique paramétré par une variable (US) en fonction d'une grandeur mesurée d'un phénomène physique, la variable (US) pouvant évoluer dans une première plage de valeurs prédéterminée (PR), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - effectuer un diagnostic du capteur (11), - en cas de court-circuit dans le capteur (11) avec une masse électrique du capteur (11), forcer la variable (US) à une première valeur située dans une deuxième plage de valeurs prédéterminée (21), disjointe de la première plage de valeurs (PR), - en cas de court-circuit dans le capteur (11) avec une tension d'alimentation du capteur (11), forcer la variable (US) à une deuxième valeur située dans une troisième plage de valeurs prédéterminée (22), disjointe des autres plages de valeurs (PR, 21), - en cas de rupture de contact électrique entre la partie sensitive (111) et le premier moyen (112), forcer la variable (US) à une troisième valeur située dans une quatrième plage de valeurs prédéterminée (21, 22), disjointe de la première plage de valeurs (PR), - en cas de dysfonctionnement autre qu'un court-circuit ou une rupture de contact détecté dans le capteur (11), forcer la variable (US) à une quatrième valeur situéedans une cinquième plage de valeurs prédéterminée (23), disjointe des autres plages de valeurs (PR, 21, 22), - dans tous les autres cas, faire évoluer la variable (US) dans la première plage de valeurs (PR) de façon représentative de la grandeur mesurée. 8. Diagnostic method for a sensor (11) capable of delivering an electric signal parameterized by a variable (US) as a function of a measured quantity of a physical phenomenon, the variable (US) being able to evolve in a first range of values predetermined method (PR), the method being characterized in that it comprises the following steps: - carry out a diagnosis of the sensor (11), - in the event of a short-circuit in the sensor (11) with an electrical ground of the sensor (11) ), forcing the variable (US) to a first value within a second predetermined range of values (21), disjoint from the first range of values (PR), - in case of a short circuit in the sensor (11) with a supply voltage of the sensor (11), forcing the variable (US) to a second value located in a third predetermined range of values (22), disjoined from the other ranges of values (PR, 21), - in case of failure of electrical contact between the sensing part (111) and the first first means (112), forcing the variable (US) to a third value within a fourth predetermined range of values (21, 22), disjoint from the first range of values (PR), - in the event of a malfunction other than short circuit or contact break detected in the sensor (11), forcing the variable (US) to a fourth value located in a fifth predetermined range of values (23), disjoint from the other ranges of values (PR, 21, 22) - in all other cases, change the variable (US) in the first range of values (PR) representative of the quantity measured.
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DE10037495A1 (en) * 2000-08-01 2002-03-07 Siemens Ag Method for detection of a sensor fault, especially a Hall sensor fault or open circuit condition caused by a connection breakage in which a voltage transient is applied to the circuit input and an output signal analyzed for faults
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