FR2844351A1 - Appareil de mesure a detecteur de position d'aiguille - Google Patents
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Abstract
Un appareil de mesure de vitesse (1) comprend un détecteur de position d'aiguille magnétique (600), comportant une bobine de sortie (604), une bobine de détection (603) et un élément magnétique (601). La bobine de sortie (604) génère un flux magnétique. La bobine de détection (603) est destinée à détecter le flux magnétique provenant de la bobine de sortie (604). Lorsqu'une aiguille (20) est retournée à une position initiale, le flux magnétique généré dans la bobine de sortie (604) peut atteindre la bobine de détection (603) par l'intermédiaire de l'élément magnétique (601), de sorte qu'un micro-ordinateur (700) peut détecter la position initiale de l'aiguille (20). Un tel détecteur de position d'aiguille magnétique (600) est résistif à la saleté ou à l'oxydation, de sorte que l'appareil de mesure de vitesse (1) peut détecter la position initiale de l'aiguille (20) de façon précise et fiable.
Description
APPAREIL DE MESURE A DETECTEUR DE POSITION D'AIGUILLE
DESCRIPTION
La présente invention se rapporte à un appareil de 5 mesure et à un appareil combiné de mesure comprenant une
pluralité d'appareils secondaires de mesure.
Jusqu'à présent, un appareil de mesure comprenait un tableau d'échelle, une aiguille, un moteur pas à pas et un circuit de commande électrique. Le circuit de commande est 10 destiné à commander le moteur pas à pas, de sorte que le moteur pas à pas entraîne en rotation l'aiguille sur le tableau d'échelle. L'un de ces appareils de mesure est
décrit dans le document JP-A-2001-264123.
Lors de l'activation de l'appareil de mesure, le 15 circuit de commande commande le moteur pas à pas, de sorte que l'aiguille retourne tout d'abord à une position initiale, c'est-à-dire, un point zéro sur le tableau d'échelle et que l'aiguille soit positionnée de façon sre
à la position initiale par un système de butoir.
Le système de butoir comporte un mécanisme d'arrêt mécanique comprenant un contacteur mécanique. Lors du retour de l'aiguille à la position initiale sur le tableau d'échelle, le contacteur mécanique est mis sous tension et délivre un signal indiquant la position détectée au circuit 25 de commande. En conséquence, le circuit de commande est activé pour déterminer si l'aiguille s'est positionnée à la
position initiale.
Toutefois, dans le mécanisme d'arrêt mécanique précité, lorsque le contacteur mécanique est sale ou oxydé, 30 il est moins à même de fonctionner avec précision ainsi qu'il est décrit ci-dessus. En conséquence, l'appareil de mesure comportant le mécanisme d'arrêt mécanique peut potentiellement être incapable de détecter que l'aiguille
est positionnée à la position initiale.
Compte tenu des circonstances ci-dessus, la présente invention vise à proposer un appareil de mesure qui puisse détecter avec précision le retour de l'aiguille à la 5 position initiale et l'appareil de mesure combiné
comprenant de tels appareils de mesure secondaires.
Suivant la présente invention, l'appareil de mesure comprend une échelle, une aiguille qui tourne sur l'échelle, un moteur pas à pas destiné à mettre l'aiguille 10 en rotation, un engrenage et un détecteur de position d'aiguille. L'engrenage est mis en rotation par le moteur pas à pas de façon solidaire de l'aiguille. Le détecteur de position de l'aiguille peut détecter de façon magnétique 15 que l'aiguille est positionnée à une position initiale. Le
détecteur de position de l'aiguille comprend un élément d'aimant, une bobine de sortie et une bobine de détection.
L'élément d'aimant est mis en place dans une partie de l'engrenage. La bobine de sortie génère un flux magnétique 20 vers l'engrenage. La bobine de détection détecte le flux
magnétique généré dans la bobine de sortie. De plus, le flux magnétique généré dans la bobine de sortie peut atteindre la bobine de détection, par l'intermédiaire de l'élément d'aimant, lorsque l'aiguille est positionnée à la 25 position initiale sur l'échelle.
En conséquence, l'appareil de mesure détecte si l'aiguille est à la position initiale, au moyen d'un mécanisme de détection magnétique. De ce fait, l'appareil de mesure peut déterminer cela avec précision, 30 indépendamment de l'état de saleté ou d'oxydation des
éléments concernes.
En outre, suivant la présente invention, un appareil de mesure combiné comprend une pluralité d'appareils de mesure secondaires, dont chaque structure est essentiellement identique à celle de l'appareil de mesure précité. En conséquence, chaque appareil de mesure secondaire de l'appareil de mesure combiné peut détecter si 5 son aiguille est à sa position initiale, au moyen d'un mécanisme de détection magnétique. Par conséquent, chaque appareil de mesure secondaire de l'appareil de mesure combiné peut déterminer cela avec précision, indépendamment
de l'état de saleté ou d'oxydation des éléments concernés.
L'invention, ainsi que des objectifs, caractéristiques
et avantages complémentaires de celle-ci, seront mieux compris à partir de la description suivante, des revendications annexées et des dessins annexés dans
lesquels: la figure 1 est une vue en élévation de face d'un appareil de mesure selon le premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale simplifiée de l'appareil de mesure; la figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif de commande d'aiguille de l'appareil de mesure; la figure 4 est une vue en plan illustrative du dispositif de commande de l'aiguille de l'appareil de mesure; la figure 5 est une vue en plan visualisée de la commande de l'aiguille; la figure 6 est un schéma de principe d'un circuit électrique de l'appareil de mesure; la figure 7 est un organigramme représentant le 30 traitement de l'appareil de mesure; les figures 8A1 à 8B3 sont des vues illustratives et des graphiques représentant le fonctionnement de l'appareil de mesure; la figure 9 est un schéma de principe d'un circuit électrique d'un appareil de mesure selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention la figure 10 est un organigramme représentant le 5 traitement du circuit électrique de l'appareil de mesure, selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention; la figure il est une vue en élévation de face d'un appareil de mesure combiné, selon le troisième mode de 10 réalisation de la présente invention; la figure 12 est un schéma de principe d'un circuit électrique de l'appareil de mesure combiné; la figure 13 est un organigramme représentant le premier traitement du circuit électrique de l'appareil de 15 mesure combiné; la figure 14 est un organigramme représentant le deuxième traitement du circuit électrique de l'appareil de mesure combiné; la figure 15 est un organigramme représentant le 20 troisième traitement du circuit électrique de l'appareil de mesure combiné; la figure 16 est un organigramme représentant le quatrième traitement du circuit électrique de l'appareil de mesure combiné; les figures 17A et 17B sont des vues en plan et latérale d'un détecteur de position d'aiguille des appareils de mesure, selon les premier et deuxième modes de réalisation et de l'appareil de mesure combiné, selon le troisième mode de réalisation de la présente invention; les figures 18A et 18B sont des vues en plan et latérale d'un détecteur de position d'aiguille d'un appareil de mesure ou d'un appareil de mesure combiné, selon le quatrième mode de réalisation de la présente invention les figures 19A1 à 19C2 sont des vues en plan et latérale d'un détecteur de position d'aiguille d'un appareil de mesure ou d'un appareil de mesure combiné, 5 selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention, illustrant le fonctionnement de celui-ci; et la figure 20 est une vue illustrative d'un microordinateur et d'un appareil de commande d'aiguille d'un appareil de mesure ou d'un appareil de mesure combiné, 10 selon le sixième mode de réalisation de la présente
invention, illustrant la connexion entre ceux-ci.
On décrit à présent dans le détail, des modes de réalisation de la présente invention, en référence aux
dessins annexés.
(Premier mode de réalisation) Ainsi que l'illustrent les figures 1 et 2, un appareil de mesure de vitesse 1, selon le premier mode de réalisation, comporte un tableau d'échelle 10, une aiguille 20, un dispositif d'entraînement d'aiguille 30 et 20 un tableau de connexions 40 comportant un circuit électrique (non illustré). Le tableau d'échelle 10 comprend une échelle de vitesse il qui indique la vitesse à l'aide de l'aiguille 20 d'une valeur minimale (0 km/h) à une valeur maximale (180 km/h). En outre, l'aiguille 20 est 25 soutenue par un support d'aiguille 21 qui est intégré à une extrémité d'axe 30b, de sorte que l'aiguille 20 se met en rotation sur l'échelle de vitesse 11. Le dispositif de commande de l'aiguille 30 comprend le dispositif principal de commande d'aiguille 30a et un axe de commande 30 d'aiguille 30b. Le dispositif principal de commande d'aiguille 30a est disposé à la surface du tableau de connexions 40, qui est opposé au tableau d'échelle 10 par rapport au tableau de connexions 40. De plus, le dispositif de commande de l'aiguille 30 soutient en rotation
l'axe 30b.
On décrit ensuite la structure du dispositif de
commande d'aiguille 30, en référence aux figures 3 à 5.
Ainsi que l'illustre la figure 3, le dispositif principal de commande de l'aiguille 30a comprend un moteur pas à pas du type diphasé 300, un premier engrenage 420, des deuxièmes engrenages supérieur et inférieur 430, 431, un troisième engrenage 410 servant de rotation, un 10 butoir 450 et un détecteur de position d'aiguille 600. Le
moteur pas à pas 300 comprend un rotor d'aimant 302 et une culasse sensiblement annulaire 303 qui comporte des pôles magnétiques 304, 305 faisant saillie dans celle-ci. En outre, les deuxièmes engrenages supérieur et inférieur 430, 15 431 sont intégrés.
Ainsi que l'illustre la figure 4, le pôle magnétique 304 est enroulé avec une bobine de phase A 306 et le pôle magnétique 305 est enroulé avec une bobine de phase B 307. Les bobines 306, 307 respectivement permettent 20 aux pôles magnétiques 304, 305 de générer des flux magnétiques en onde cosinusodale, dont les phases sont différentes, afin de mettre en rotation le rotor d'aimant 302. Le rotor d'aimant 302 coopère avec un arbre de rotation 310 et est entouré par la culasse 303. Le rotor 25 d'aimant 302 et l'arbre de rotation 310 sont soutenus en rotation par un carter de moteur 500, représenté sur la figure 5. La partie circonférentielle de l'aimant 302 est un dispositif annulaire à aimants 308, auquel quelques aimants sont intégrés, de telle sorte que des pôles 30 magnétiques différents sont disposés alternativement, dans le sens circonférentiel de celui-ci. Une extrémité de chacun des pôles magnétiques 304, 305 s'oppose au dispositif à aimants 308, en maintenant un espace prédéterminé entre ceux-ci. En conséquence, le rotor d'aimant 302 tourne sous l'effet de la force des flux magnétiques en onde cosinusodale circulant des extrémités des pôles magnétiques 304, 305 vers le dispositif à aimants 308. En référence à la figure 3, le premier engrenage 420 et le rotor d'aimant 302 sont soutenus en rotation par le carter de moteur 500 et le premier engrenage 420 s'engrène avec le deuxième engrenage supérieur 430. En outre, les 10 deuxièmes engrenages 430, 431 sont soutenus en rotation par le carter de moteur 500 et le deuxième engrenage inférieur 431 s'engrène avec le troisième engrenage 410. Le troisième engrenage 410 coopère avec l'axe d'aiguille 30b, soutenu en rotation par le carter de moteur 500. Le premier 15 engrenage 420 met indirectement en rotation l'axe d'aiguille 30b, à une vitesse de rotation inférieure à celle du moteur pas à pas 300, par l'intermédiaire des deuxièmes engrenages 430, 431 et du troisième
engrenage 410.
Ainsi que l'illustre la figure 3, le détecteur de position de l'aiguille 600 comprend un élément magnétique 601 en forme d'arc et une culasse 602 sensiblement forme de U. l'élément magnétique 601 est constitué d'une substance faiblement ferromagnétique et il 25 est monté sur la surface supérieure du troisième engrenage 410. Lorsque l'aiguille 20 est retournée à une position initiale sur l'échelle de vitesse 11, telle qu'à un point zéro, les deux extrémités de la culasse 602 s'opposent à l'élément magnétique 601 avec des espaces 30 prédéterminés entre ceux-ci. Un pôle de sortie de la culasse 602 est enroulé avec une bobine de sortie 604, de sorte que la bobine de sortie 604 peut générer un flux magnétique vers une partie opposée à l'extrémité du pôle de sortie du troisième engrenage 410. Le pôle de détection de la culasse 102 est enroulé avec une bobine de détection 603. La bobine de détection 603 détecte le flux magnétique provenant d'une partie opposée à l'extrémité du 5 pôle de détection du troisième engrenage 410, par l'intermédiaire de l'extrémité du pôle de détection et
délivre un signal de détection de celui-ci.
Ainsi que l'illustre la figure 5, le butoir 450 fait saillie à partir d'un carter de moteur 500. Lorsque 10 l'aiguille 20 est retournée à la position initiale sur l'échelle de vitesse 11, le butoir 450 soutient une saillie 455, formée à la surface inférieure du troisième engrenage 410, de sorte que la rotation du troisième
engrenage 410 est arrêtée.
Ensuite, on décrit le circuit électrique de l'appareil de mesure de vitesse 1, destiné à commander le moteur pas à
pas 300, en référence à la figure 6.
L'appareil de mesure de vitesse 1 comporte un microordinateur 700 et une mémoire non volatile 701 dans le 20 circuit électrique. Le microordinateur 700 comporte un circuit d'excitation magnétique 702, des circuits d'attaque 703, 704 et un dispositif de calcul 705. Le circuit d'excitation magnétique 702 génère une tension pulsée dans la bobine de sortie 604. Les circuits d'attaque 25 703, 704 génèrent respectivement des tensions en forme d'onde cosinusodale, dont les phases sont différentes,
dans les bobines 306, 307.
Le dispositif de calcul 705 calcule l'angle de rotation de l'aiguille 20 à mettre en rotation en réponse 30 aux signaux provenant d'un capteur de vitesse 710 et exécute des opérations pour commander les circuits d'attaque 703, 704, de façon à mettre en rotation l'aiguille 20, selon l'angle de rotation calculé. De plus, lorsqu'un commutateur d'allumage 706 est mis sous tension, le dispositif de calcul 705 exécute des opérations pour commander les circuits d'attaque 703, 704, afin de ramener l'aiguille 20 à la position initiale, jusqu'à la réception 5 du signal de sortie qui signifie que l'aiguille 20 est retournée à la position initiale, en provenance de la
bobine de détection 603.
Ensuite, on explique le fonctionnement de l'appareil de mesure de vitesse 1, en référence aux figures 7 et 8. 10 Tandis que le commutateur d'allumage 706 est sous tension,
le dispositif de calcul 705 exécute les opérations destinées à ramener l'aiguille 20 à la position initiale, en conformité avec l'organigramme illustré sur la figure 7.
Tout d'abord, lors d'une étape 800, les circuits 15 d'attaque 703, 704 reçoivent l'instruction de générer respectivement des tensions pulsées Vs, dont les phases sont identiques les unes aux autres. En conséquence, les bobines 306, 307 génèrent respectivement des flux magnétiques pulsés dont les phases sont identiques les unes 20 aux autres, avec les tensions Vs provenant des circuits d'attaque 703, 704, de manière à maintenir le rotor
d'aimant 302 hors d'état de rotation.
Puis, lors d'une étape 801, le circuit d'excitation magnétique 702 reçoit l'instruction de générer une tension 25 pulsée Vgen dans la bobine de sortie 604, moyennant quoi la bobine de sortie 604 génère un flux magnétique pulsé vers la partie opposée du troisième engrenage 410. Ensuite, la bobine de détection 603 répond au flux magnétique circulant à travers l'élément magnétique 601 et génère ainsi une 30 tension de détection Vdet. En outre, lors d'une étape 602,
la tension Vdet entre les deux bornes de la bobine de détection 603 est détectée par le dispositif de calcul 705.
De plus, lors d'une étape 803, le dispositif de calcul 705 détermine si la tension Vdet atteint ou non une valeur prédéterminée, c'est-à-dire si l'aiguille 20 est retournée
ou non à la position initiale.
Plus précisément, ainsi que l'illustrent les 5 figures 8A1 et 8A2, lorsque la saillie 455 du troisième engrenage 410 n'a pas atteint le butoir 450, au moins l'un des pâles de la culasse 602 ne s'oppose pas à l'élément magnétique 601. Dans cet état, l'élément magnétique 601 ne peut pas être traversé par le flux magnétique généré. Dès 10 lors, ainsi que l'illustre la figure 8A3, du fait que la tension Vdet n'atteint pas une valeur prédéterminée Vp, le dispositif de calcul 705 détermine la tension Vdet comme correspondant à NON, à une étape 803. Par la suite, lors d'une étape 806, les circuits d'attaque 703, 704 reçoivent 15 l'instruction de générer respectivement des tensions en forme d'onde cosinusodale Vdr, dont les phases diffèrent de 90 degrés, afin de commander le moteur pas à pas 300 et de ramener l'aiguille 20 à la position initiale. Plus précisément, le circuit d'attaque 703 génère une tension 20 élevée Vdr dans la bobine de phase A 306 et le circuit d'attaque 704 génère une faible tension Vdr dans la bobine de phase B 307. En outre, les circuits d'attaque 703, 704 transforment respectivement les tensions Vdr des bobines 306, 307, en tensions de forme d'onde cosinusodale 25 sur un cycle (360 degrés). En conséquence, les bobines 306, 307 font respectivement en sorte que les pôles magnétiques 304, 305 génèrent les flux magnétiques, dont les phases diffèrent de 90 degrés. Ensuite, les flux magnétiques en forme d'onde cosinusodale provenant des 30 pôles magnétiques 304, 305 traversent respectivement le rotor d'aimant 302, de sorte que le rotor d'aimant 302 tourne et met en rotation les engrenages 410, 420, 430 et 431. Par conséquent, l'aiguille 20 et l'axe de l'aiguille 30b tournent suivant un angle prédéterminé. Par la suite, les étapes 800 à 803 et 806 sont répétées jusqu'à ce que la tension Vdet soit déterminée comme ayant atteint
la valeur prédéterminée.
Ainsi que l'illustrent les figures 8B1 et 8B2, lorsque la saillie 455 du troisième engrenage 410 a atteint le butoir 450, les deux extrémités polaires de la culasse 602 s'opposent aux extrémités de l'élément magnétique 601, de sorte que l'élément magnétique 601 peut être traversé par 10 le flux magnétique généré en provenance du pôle magnétique de sortie vers le pôle magnétique de détection de la culasse 602. A ce stade, ainsi que l'indique la flèche 1004, le flux magnétique généré dans le pôle magnétique de sortie traverse l'élément magnétique 601 et 15 le pôle magnétique de détection. En conséquence, la tension Vdet qui est générée dans la bobine de détection 603 par le flux magnétique, atteint la valeur prédéterminée Vp illustrée sur la figure 8B3. De ce fait, lors de l'étape 803, la tension de détection est déterminée comme 20 correspondant à OUI, c'est-à-dire que l'aiguille 20 est
retournée à la position initiale.
Par la suite, lors d'une étape 804, les circuits d'attaque 703, 704 reçoivent l'instruction de cesser de générer les tensions Vdr. En outre, lors d'une étape 805, 25 l'appareil de mesure de vitesse 1 passe sous un mode de fonctionnement normal. Sous le mode de fonctionnement normal, le dispositif de calcul 705 calcule l'angle de rotation de l'aiguille 20, afin d'indiquer la vitesse sur l'échelle de vitesse 11, conformément aux signaux provenant 30 du capteur de vitesse 710. Par ailleurs, le dispositif de calcul 705 commande les circuits d'attaque 703, 704 pour qu'ils mettent en rotation l'aiguille 20, conformément à
l'angle de rotation calculé.
Ainsi qu'il est décrit ci-dessus, l'appareil de mesure de vitesse n'emploie pas de contacteur mécanique afin qu'un dispositif détecte la position initiale de l'aiguille 20 sur l'échelle 11 mais un commutateur magnétique comprenant 5 l'élément magnétique 601, la culasse 602, la bobine de sortie 604 et la bobine de détection 603. En conséquence, même si le commutateur magnétique est sale ou oxydé, du fait de son mécanisme dépourvu de contact, il est possible de déterminer si l'aiguille 20 est retournée ou non à la 10 position initiale, quel que soit l'état de saleté ou d'oxydation de celui-ci. De ce fait, la détection de l'aiguille 20 à la position initiale peut être effectuée de
façon précise est sre.
(Deuxième mode de réalisation) Dans le deuxième mode de réalisation, le flux magnétique est généré dans la bobine de sortie 604, à l'aide du circuit d'attaque 703. Ainsi que l'illustre la figure 9, au lieu du circuit d'excitation magnétique 702 utilisé dans le premier mode de réalisation (figure 6), les 20 bornes de la bobine de sortie 604 sont respectivement connectées aux bornes du circuit d'attaque 703, de façon à générer le flux magnétique via l'utilisation de la tension pulsée Vdr. De plus, au lieu de l'organigramme illustré sur la figure 7, le dispositif de calcul 705 exécute les 25 opérations destinées à ramener l'aiguille 20 à la position
initiale, selon un organigramme illustré sur la figure 10.
Les étapes illustrées sur la figure 10 qui sont essentiellement les mêmes que celles illustrées sur la figure 7 sont désignée par les mêmes références numériques 30 que celles figurant sur la figure 7.
Les opérations de fonctionnement de l'appareil de mesure de vitesse 1, selon le deuxième mode de réalisation sont les suivantes. Tout d'abord, tandis que le commutateur d'allumage 706 est sous tension, le dispositif de calcul 705 exécute les opérations consistant à ramener l'aiguille 20 à la position initiale, en conformité avec l'organigramme représenté sur la figure 10. De même que 5 dans le premier mode de réalisation, à l'étape 800, les circuits d'attaque 703, 704 reçoivent respectivement l'instruction de générer des tensions pulsées Vs dont les phases sont identiques les unes aux autres, de façon à maintenir le rotor d'aimant 302 hors d'état de rotation. 10 Simultanément, le circuit d'attaque 703 reçoit l'instruction de générer la tension pulsée Vgen dans la bobine de sortie 604, de sorte que la bobine de sortie 604
génère le flux magnétique pulsé.
Ensuite, à l'étape 802, la tension Vdet entre les deux 15 bornes de la bobine de détection 603 est détectée. Par la suite, à l'étape 803, le dispositif de calcul détermine si la tension de détection Vdet atteint ou non la valeur prédéterminée Vp, c'est-à-dire si l'aiguille 20 est retournée ou non à la position initiale. Lorsque la tension 20 de détection est déterminée comme correspondant à NON à l'étape 803, les étapes 800 à 803, 806 sont répétées jusqu'à ce que la tension Vdet ait atteint la valeur prédéterminée Vp. Puis, lorsque la tension Vdet a atteint la valeur prédéterminée Vp, la tension Vdet est déterminée 25 comme correspondant OUI à l'étape 803 et les opérations des
étapes 804, 805 sont accomplies.
En conséquence, dans ce mode de réalisation, il est inutile de procurer le circuit d'excitation magnétique 702 du premier mode de réalisation pour générer le flux 30 magnétique dans la bobine de sortie 604, de sorte que l'on
peut simplifier la structure.
(Troisième mode de réalisation) Dans le troisième mode de réalisation, ainsi que l'illustre la figure 11, un appareil de mesure combiné 10, comprenant un appareil de mesure de vitesse secondaire 1000, un appareil tachymètre secondaire 1001, et un appareil de dosage de carburant secondaire 1002, 5 comporte un mécanisme dans lequel les appareils secondaires
de mesure respectifs 1000 à 1002 peuvent remettre à zéro les aiguilles correspondantes 20a à 20c, en temps partagé.
l'exception du micro-ordinateur, les appareils secondaires de mesure respectifs 1000 à 1002 ont 10 sensiblement les mêmes composants que l'appareil de mesure de vitesse 1, selon le premier mode de réalisation. Ainsi que l'illustre la figure 12, l'appareil de mesure combiné 10 comporte un micro-ordinateur 700A, des dispositifs principaux de commande d'aiguille 30A à 30C. 15 Les dispositifs principaux de commande d'aiguille 30A à 30C
sont fournis pour les appareils secondaires de mesure respectifs 1000 à 1002 et ont les mêmes composants que le dispositif principal de commande de l'aiguille 30 de l'appareil de mesure de vitesse 1 selon le premier mode de 20 réalisation.
Le micro-ordinateur 700A comporte trois circuits d'attaque 703a à 703c, trois circuits d'attaque 704a à 704c et trois circuits d'excitation magnétique 702a à 702c, dont un ensemble est fourni pour chaque appareil secondaire de 25 mesure, de sorte que les appareils secondaires de mesure respectifs 1000 à 1002 ont sensiblement les mêmes composants que l'appareil de mesure de vitesse 1 selon le premier mode de réalisation. Un dispositif de calcul 705A détecte, en temps partagé, la tension Vdet de chaque bobine 30 de détection 603a à 603c et détermine ainsi si l'aiguille correspondante 20a à 20c est retournée à la position initiale correspondante. Chaque ensemble de circuits d'attaque 703a à 703c, 704a à 704c est commandé en continu par le dispositif de calcul 705A en temps partagé, pour ramener l'aiguille correspondante 20a à 20c à la position initiale correspondante, jusqu'à ce que le dispositif de calcul 705A détermine que l'aiguille correspondante 20a à 20c est retournée à la position initiale correspondante. Au lieu de l'organigramme représenté sur la figure 7, le dispositif de calcul 705A exécute les opérations destinées à remettre à zéro les aiguilles respectives 20a à 20c, en conformité avec les organigrammes représentés sur 10 les figures 13 à 16. Les étapes 800a à 800c représentées sur les figures 13 à 15 sont essentiellement identiques à l'étape 800 représentée sur la figure 7, et les étapes 80la à 801c sont essentiellement identiques à l'étape 801. En outre, les étapes 802a à 802c et les étapes 803a à 803c 15 sont essentiellement identiques dans cet ordre, à l'étape 802 et à l'étape 803. Par ailleurs, les étapes 806a à 806c représentées sur la figure 16 sont essentiellement
identiques à l'étape 806.
Ensuite, on décrit le fonctionnement de l'appareil 20 combiné 10, en référence aux figures 13 à 15. Tout d'abord, tandis que le commutateur d'allumage 706 et sous tension, à l'étape 810, le micro-ordinateur 700A remet à zéro les premier à troisième drapeaux de détection. Plus précisément, chaque drapeau de détection est destiné à 25 mémoriser si chaque aiguille 20a à 20c est positionnée ou non à la position initiale correspondante et l'état de chaque drapeau de détection est mémorisé dans une mémoire
non volatile 701.
Par la suite, à l'étape 900, les circuits d'attaque 30 respectifs 703, 704 reçoivent l'instruction de cesser la génération des tensions Vdr destinées aux moteurs pas à pas
respectifs 300a à 300c.
Ensuite, à l'étape 811a, le dispositif de calcul 705A détermine si le premier drapeau de détection est remis à zéro ou non. Lorsque le premier drapeau de détection est détecté comme étant remis à zéro, une opération destinée au dispositif principal de commande de l'aiguille 30A, est 5 exécutée à l'étape 800a. C'est-à-dire que les circuits d'attaque 703a, 704a délivrent les tensions pulsées Vs dont les phases sont identiques, de façon à maintenir le rotor
d'aimant 302a hors d'état de rotation.
Puis, à l'étape 801a, le circuit d'excitation 10 magnétique 702a génère la tension pulsée Vgen dans la
bobine de sortie 604a, afin de générer le flux magnétique.
En outre, à l'étape 802a, le dispositif de calcul 705A détecte la tension Vdet. Par ailleurs, à l'étape 803a, le dispositif de calcul 705A a déterminé si la tension Vdet a 15 atteint ou non la valeur prédéterminée Vp. Lorsque la
tension Vdet est déterminée comme ayant atteint la valeur prédéterminée Vp, le dispositif de calcul 705A détermine si l'aiguille 20a est retournée à la position initiale.
Ensuite, aux étapes 812a, 813a le premier drapeau de 20 détection est mis à un et les circuits d'attaque 703, 704
cessent de délivrer les tensions Vdr. Puis, les opérations destinées au dispositif principal de commande de
l'aiguille 30A des étapes 811a, 800a, 801a à 803a, 812a et 813a sont respectivement exécutées pour les 25 dispositifs principaux de commande d'aiguille 30B, 30C aux étapes 811b, 800b, 801b à 803b, 812b, 813b, représentées sur la figure 14 et aux étapes 811c, 800c, 801c à 803c,
812c, 813c, représentées sur la figure 15.
Par la suite, lors d'une étape 8111a représentée sur 30 la figure 16, le dispositif de calcul détermine si le
premier drapeau de détection est remis à zéro ou non.
Lorsque le drapeau est déterminé comme étant remis à zéro, à l'étape 806a, les circuits d'attaque 703a, 704a reçoivent l'instruction de générer les tensions Vdr destinées au moteur pas à pas 300a, afin de ramener l'aiguille 20a à la position initiale. Ensuite, lors d'une étape 8111b, le dispositif de calcul détermine si le deuxième drapeau de 5 détection est remis à zéro ou non. Lorsque le deuxième drapeau de détection est déterminé comme étant remis à zéro, à l'étape 806b, les circuits d'attaque 703b, 704b génèrent les tensions Vdr destinées au moteur pas à pas 300b, afin de ramener l'aiguille 20b à la position 10 initiale. En outre, lors d'une étape 8111c, le dispositif de calcul 705A détermine si le troisième drapeau de détection est remis à zéro ou non. Lorsque le troisième drapeau de détection est déterminé comme étant remis à zéro, à l'étape 806c, les circuits d'attaque 703c, 704c 15 génèrent les tensions Vdr destinées au moteur pas à pas 300c, afin de ramener l'aiguille 20c à la position initiale. Par ailleurs, lors d'une étape 815c, le dispositif de calcul 705A détermine si tous les drapeaux de détection ont 20 été mis à un ou non. Lorsqu'il est déterminé que tous les drapeaux de détection ne sont pas mis à un, l'opération suivante retourne à l'étape 900, illustrée sur la figure 13, et les opérations successives de l'étape 900 à l'étape 815c sont répétées jusqu'à ce que tous les drapeaux 25 de détection soient déterminés comme étant mis à un à
l'étape 815c.
(Quatrième mode de réalisation) Ainsi que l'illustrent les figures 17A et 17B, dans les détecteurs de position d'aiguille suivant les modes de 30 réalisation ci-dessus, tandis que le flux magnétique provenant de l'extérieur circule ainsi que l'indique la flèche Yi à travers le deuxième pâle de la culasse 602, sur lequel la bobine de détection 603 est enroulée, la bobine de détection 603 est susceptible de générer la tension Vdet engendrée par le flux magnétique. Par conséquent, le détecteur de position de l'aiguille peut potentiellement détecter de façon accidentelle que l'aiguille est retournée à la position initiale. Dans le quatrième mode de réalisation, ainsi que l'illustrent les figures 18A et 18B, le détecteur de position de l'aiguille utilise un écran magnétique 900 pour protéger l'élément magnétique 601 et la bobine de 10 détection 603 contre le flux magnétique provenant de l'extérieur. L'écran magnétique 900 est constitué d'une substance faiblement ferromagnétique et présente une forme annulaire, de manière à entourer une partie du troisième engrenage 410, l'élément magnétique 601, la bobine de 15 sortie 604 et la bobine de détection 603. En conséquence, ainsi que l'indique la flèche Y2, l'écran magnétique 900 empêche le flux magnétique provenant de l'extérieur de circuler à travers l'élément magnétique 601 et la bobine de
détection 603.
En outre, l'écran magnétique 900 comporte un pôle magnétique de sortie 901 et un pôle magnétique de détection 902, faisant saillie chacun vers le troisième engrenage 410. Les pôles magnétiques 901, 902 sont respectivement enroulés avec la bobine de sortie 604 et la 25 bobine de détection 603, de manière à servir de pôles magnétiques. C'est-à-dire que l'écran magnétique 900 est intégré aux pôles magnétiques correspondant à la bobine de
sortie 604 et à la bobine de détection 603.
(Cinquième mode de réalisation) Dans les modes de réalisation ci-dessus, lorsque le troisième engrenage 410 tourne, et de ce fait, que l'aiguille est retournée à la position initiale, c'est-àdire, ainsi que l'illustrent les figures 19A1 et 19A2, lorsque le troisième engrenage 410 tourne dans un sens indiqué par une flèche Y3, et que la saillie 455 a atteint le butoir 450, l'élément magnétique 601 sert de trajectoire magnétique, le long de laquelle le flux magnétique peut circuler ainsi que l'indique une flèche Y31. Dans le cinquième mode de réalisation, ainsi que l'illustrent les figures 19B1 et 19B2, l'élément magnétique 601 présente une forme d'arc dont l'angle K doit être plus grand que celui de l'élément magnétique 601. Plus 10 précisément, outre une structure fonctionnelle illustrée sur les figures 19A1 et 19A2, lorsque le troisième engrenage 410 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, ainsi que l'indique une flèche Y4 illustrée sur la figure 19C1, et que les saillies 455 ont atteint le 15 butoir 450, l'élément magnétique 601 sert de trajectoire magnétique, le long de laquelle le flux magnétique peut circuler, ainsi que l'indique une flèche Y32 illustrée sur
la figure 19C2.
(Sixième mode de réalisation) Dans le système mode de réalisation, ainsi que l'illustre la figure 20, la borne principale de la bobine de sortie 604 est connectée à une borne de la bobine de
détection 603.
La présente invention ne doit pas être limitée aux 25 modes de réalisation précédemment décrits et illustrés sur les figures mais peut être mise en oeuvre de diverses
manières, sans s'écarter de l'esprit de l'invention.
Par exemple, l'élément magnétique 601 peut être constitué de corps magnétiques autres que la substance 30 faiblement ferromagnétique, pouvant former la trajectoire magnétique. De plus, l'élément magnétique 601 peut être disposé à une autre position quelconque o l'élément magnétique 601 peut servir de trajectoire magnétique lorsque la
saillie 455 a atteint le butoir 450.
En outre, l'appareil de mesure peut consister en d'autres appareils de mesure, tels qu'un thermomètre, un 5 indicateur de pression, un ampèremètre et un voltmètre, ainsi qu'un appareil de mesure combiné comprenant ces derniers. Par ailleurs, les tensions Vdr générées par les bobines d'excitation vers le moteur pas à pas peuvent 10 consister en divers types de tensions alternatives. En
outre, la tension en forme d'onde cosinusodale peut être délivrée selon le procédé PWM (modulation de largeur d'impulsion). De plus, la tension Vgen délivrée à la bobine de sortie 604 peut consister en divers types de tensions 15 alternatives.
Par ailleurs, dans le troisième mode de réalisation, similaire au deuxième mode de réalisation, le flux magnétique pulsé peut être délivré à partir de la bobine de sortie 604, à l'aide du circuit d'attaque 703. En outre, 20 tandis que le commutateur d'allumage 706 est sous tension, les opérations correspondant à l'étape 810 peuvent être exécutées après que le dispositif de calcul 705 a mis en
rotation chaque aiguille 20 suivant un angle prédéterminé.
Claims (13)
1. Appareil de mesure (1) comprenant une échelle (11, 1010, 1011, 1012); une aiguille (20, 20a, 20b, 20c) qui tourne sur l'échelle; un moyen de commande de l'aiguille (300, 300a, 300b, 300c); un élément de rotation (410, 410a, 410b, 410c) 10 commandé par le moyen de commande de l'aiguille de façon solidaire de l'aiguille; et un détecteur de position de l'aiguille (600, 600a, 600b, 600c) destiné à détecter que l'aiguille est positionnée à une position prédéterminée sur l'échelle, caractérisé en ce que le détecteur de position de l'aiguille comprend: un corps magnétique (601, 601a, 601b, 601c) mis en place dans une partie de l'élément de rotation; une bobine de sortie (604, 604a, 604b, 604c) destinée 20 à générer un flux magnétique vers l'élément de rotation et une bobine de détection (603, 603a, 603b, 603c)
destinée à détecter le flux magnétique afin de détecter ainsi de façon magnétique que l'aiguille est positionnée à 25 la position prédéterminée sur l'échelle.
2. Appareil de mesure selon la revendication 1, caractérisé en outre, en ce que le détecteur de position de l'aiguille comprend un écran magnétique (900) pour protéger 30 la bobine de détection contre un flux magnétique provenant
de l'extérieur de l'appareil de mesure.
3. Appareil de mesure suivant la revendication 2, caractérisé en outre, en ce que le détecteur de position de l'aiguille comprend de plus: un pôle magnétique de sortie (901) qui fait saillie vers l'élément de rotation et est enroulé avec la bobine de sortie; et un pôle magnétique de détection (902) qui fait saillie vers l'élément de rotation et est enroulé avec la bobine de détection.
4. Appareil de mesure suivant la revendication 3, caractérisé en outre, en ce que le pôle magnétique de sortie et le pôle magnétique de détection sont formés solidairement dans l'écran magnétique et font saillie à partir de celui-ci vers l'élément de rotation. 15
5. Appareil de mesure suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en outre, par un moyen d'arrêt de rotation (450, 455) qui arrête une rotation de l'élément de rotation, et de ce fait, le flux magnétique 20 provenant de la bobine de sortie peut passer à travers le
corps magnétique et atteindre la bobine de détection, lorsque l'aiguille est positionnée à la position prédéterminée.
6. Appareil de mesure suivant la revendication 5, caractérisé en outre, en ce qu'il existe une pluralité de positions prédéterminées sur l'échelle; et en ce que le moyen d'arrêt arrête la rotation de l'élément de rotation, de sorte que le corps magnétique puisse former la 30 trajectoire magnétique lorsque l'aiguille est positionnée à
l'une quelconque des positions prédéterminées.
7. Appareil de mesure suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en outre par
un moyen de détermination (705) destiné à déterminer si l'aiguille est positionnée à la position prédéterminée sur l'échelle; et un moyen de commande (703, 704) destiné à commander le moyen de commande de l'aiguille, l'appareil de mesure étant caractérisé en outre en ce que: la bobine de détection délivre un signal de sortie qui 10 indique si l'aiguille est positionnée à la position prédéterminée sur l'échelle; le moyen de détermination détermine si l'aiguille est positionnée à la position prédéterminée sur l'échelle, en réponse au signal de sortie et délivre un signal de 15 détermination en indiquant une détermination; et le moyen de commande commande le moyen de commande de l'aiguille, de manière à entraîner l'aiguille dans une
position correspondant au signal de détermination.
8. Appareil de mesure suivant la revendication 7, caractérisé en outre, en ce que le moyen de commande est un circuit d'attaque et en ce que le moyen de commande de l'aiguille est un moteur pas à pas comprenant une bobine d'excitation (306, 307) destinée à délivrer un flux 25 magnétique, en réponse au signal de détermination provenant du circuit d'attaque et un rotor d'aimant (410) destiné à mettre en rotation l'élément de rotation, en réponse au
flux magnétique provenant de la bobine d'excitation.
9. Appareil de mesure suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'une borne de la bobine de sortie est
connectée à une borne de la bobine d'excitation.
10. Appareil de mesure suivant l'une quelconque des
revendications 1 à 8, caractérisé en outre, en ce qu'une borne de la bobine de sortie est connectée à une borne de
la bobine de détection.
11. Appareil de mesure combiné (10) caractérisé par une pluralité d'appareils de mesure secondaires (1000, 1001, 1002) dont chacun comprend l'appareil de mesure (1)
selon l'une quelconque des revendications l à 4.
12. Appareil de mesure combiné selon la revendication 11, caractérisé en outre, par une pluralité de moyens de commande en temps partagé (703a, 703b, 703c, 704a, 704b, 704c) dont chacun commande le moyen de commande 15 de l'aiguille correspondante en temps partagé, de sorte que chaque aiguille des appareils secondaires de mesure peut
être commandée en temps partagé.
13. Appareil de mesure combiné suivant la 20 revendication 12, caractérisé en outre par un moyen de détermination en temps partagé (705A) destiné à déterminer si chaque aiguille est positionnée à la position prédéterminée correspondante sur l'échelle en temps partagé, en réponse au signal de sortie correspondant 25 provenant du détecteur de position de l'aiguille correspondante.
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