FR2886726A1 - Capteur magnetique de position a encombrement reduit - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un capteur rotatif de position comportant :- au moins un codeur magnétique (1) rotatif autour d'un axe (A), comportant une première (3a) et une deuxième (3b) pistes magnétiques circulaires s'étendant côte à côte et formées chacune par une succession de pôles magnétiques alternés Nord et Sud (4a, 5a-4b, 5b),- et une cellule de détection (2) délivrant un signal électrique correspondant à l'évolution de l'intensité du champ magnétique des pôles magnétiques.Selon l'invention :- les pôles magnétiques (4a, 5a-4b, 5b) des deux pistes sont agencés de manière que s'établissent une succession de champs magnétiques (M) alternativement de sens opposé, allant d'une piste à l'autre,- la cellule de détection (2) est montée pour être sensible aux champs magnétiques successifs (M) de sens alterné passant d'une piste à l'autre.

Description

2886726 1

L'objet de l'invention concerne le domaine technique des capteurs magnétiques comportant un élément codeur se déplaçant à proximité d'une cellule de détection, et adapté pour repérer au moins une position angulaire au sens général.

L'objet de l'invention concerne plus particulièrement la réalisation d'un capteur dont le codeur est équipé d'une série de pôles nord et pôles sud montés de manière alternée.

L'objet de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine automobile où ce capteur peut être utilisé par exemple dans le cadre des fonctions d'allumage.

Il est connu dans le domaine préféré ci-dessus, de mettre en oeuvre un capteur magnétique adapté pour mesurer le changement d'intensité d'un champ magnétique lorsqu'un codeur magnétique défile devant une cellule de détection. Un tel codeur est constitué par un anneau magnétique multipolaire pourvu sur sa circonférence de pôles Nord et de pôles Sud alternés et régulièrement espacés selon un pas donné. Les pôles réguliers Nord et Sud sont réalisés en nombre élevé afin qu'un tel capteur de vitesse possède une bonne résolution.

La cellule de détection telle qu'une sonde à effet Hall par exemple, délivre un signal sinusoïdal périodique. La cellule de détection est associée à un comparateur de niveau à hystérésis tel qu'un trigger de Schmitt permettant d'obtenir des transitions franches de la tension de sortie pour des valeurs distinctes de l'induction magnétique selon qu'elles varient en croissant ou en décroissant.

Pour permettre de déterminer au moins une position correspondant par exemple au point mort haut d'allumage d'un cylindre, il peut être envisagé soit de supprimer plusieurs pôles magnétiques en laissant subsister un espace vide, soit de remplacer un ou plusieurs pôles d'un signe donné par un ou plusieurs pôles d'un signe contraire. Il est ainsi réalisé un pôle dit irrégulier ou singulier présentant d'une part une aimantation d'un signe opposé au signe de ces deux pôles adjacents, et d'autre part un écartement différent par rapport au pas d'écartement des autres pôles.

Un capteur de position ou de vitesses met en oeuvre une sonde de type à effet Hall ou une sonde magnéto-résistive. Un des avantages de l'utilisation d'une sonde magnéto-résistive est de pouvoir détecter des variations des composantes du champ magnétique situées dans le plan de la sonde. Il est ainsi possible de concevoir un capteur avec un encombrement limité. Cependant, un capteur mettant en oeuvre une sonde magnétorésistive présente un coût élevé. A l'inverse, un capteur avec une sonde du type à effet Hall présente un coût limité mais détecte uniquement la composante du champ magnétique perpendiculaire au plan de la sonde, ce qui conduit à un encombrement important du capteur.

La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un capteur magnétique de position ou de vitesses mettant en oeuvre une cellule de détection présentant un encombrement réduit.

Pour atteindre un tel objectif, le capteur de position magnétique selon l'invention comporte: - au moins un codeur magnétique rotatif autour d'un axe, comportant une première et une deuxième pistes magnétiques circulaires s'étendant côte à côte et formées chacune par une succession de pôles magnétiques alternés Nord et Sud, - et une cellule de détection délivrant un signal électrique correspondant à l'évolution de l'intensité du champ magnétique des pôles 25 magnétiques.

Selon l'invention: - les pôles magnétiques des deux pistes sont agencés de manière que s'établissent une succession de champs magnétiques alternativement de sens opposé, allant d'une piste à l'autre, - la cellule de détection est montée pour être sensible aux champs magnétiques successifs de sens alterné passant d'une piste à l'autre.

Lorsque le codeur comporte au moins un pôle irrégulier et afin d'obtenir une bonne précision de mesure, il est connu par exemple par le brevet FR 2 753 943 de réaliser un codeur comprenant pour chaque pôle irrégulier, des moyens de correction de la valeur du champ magnétique créé par le pôle irrégulier de manière que le signal délivré par le passage des pôles voisins auxdits pôles irréguliers soient symétriques par rapport à la valeur nulle du champ magnétique.

La mise en oeuvre d'un tel codeur permet d'obtenir en sortie de la cellule de détection du capteur, un signal magnétique dont la période est constante pour ce qui concerne les pôles réguliers. Il en résulte une bonne précision de mesure ainsi réalisée notamment pour le repérage du pôle irrégulier.

Si la solution technique décrite dans ce brevet donne satisfaction en pratique, une telle technique ne permet pas de mettre en oeuvre une cellule 15 de détection dans un encombrement réduit.

Un autre objet de l'invention est donc de proposer un capteur avec un encombrement limité tout en possédant une bonne précision pour le repérage, notamment du pôle irrégulier.

Pour atteindre un tel objectif, le capteur selon l'invention comporte au moins une singularité magnétique formée par un pôle singulier d'une piste de polarité différente à celle d'un pôle singulier de l'autre piste placé en vis-à-vis, chaque pôle singulier comportant d'une part, entre deux pôles adjacents, un écartement différent par rapport au pas d'écartement entre les autres pôles et d'autre part, des moyens de correction de manière à stabiliser le signal magnétique délivré par le passage des pôles adjacents auxdits pôles singuliers.

Un autre objet de l'invention vise à proposer un codeur permettant d'augmenter le niveau du champ magnétique entre les pistes afin de permettre de détecter le passage des différents pôles réguliers.

Pour atteindre un tel objectif, le capteur selon l'invention comporte des moyens pour forcer le champ magnétique à s'établir entre les pôles magnétiques des deux pistes de polarités opposées situées en vis-à-vis.

Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite 5 cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.

La Figure 1 est une vue schématique en perspective montrant un exemple de réalisation d'un capteur de position conforme à l'invention.

La Figue 2 est une vue ramenée dans un plan d'un premier exemple 10 de réalisation d'un codeur conforme à l'invention.

La Figure 3 illustre l'évolution de l'induction magnétique obtenue lors du défilement d'un codeur équipé ou non de moyens de correction conformes à l'invention.

La Figure 3A illustre l'évolution de l'induction magnétique obtenue lors 15 du défilement d'un codeur conforme à l'invention, avec des entrefers de valeurs différentes.

Les Figures 4 à 7 illustrent diverses variantes de réalisation de moyens permettant de stabiliser le signal en relation d'un pôle irrégulier.

Les Figures 8 à 13 illustrent diverses variantes de réalisation d'un 20 codeur équipé de moyens pourvus pour forcer le champ magnétique à passer d'une piste à l'autre.

La Figure 1 montre un exemple de réalisation d'un capteur de position I comportant un codeur magnétique 1 monté pour défiler devant une cellule de détection 2 fixe. Le codeur 1 est constitué sous la forme d'un anneau magnétique multipolaire entraîné en rotation autour de son centre selon un axe A. Conformément à l'invention et tel que cela ressort plus précisément de la Figure 2, le codeur 1 comporte une première 3a et une deuxième 3b pistes magnétiques circulaires s'étendant côte à côte et réalisées de manière jointive ou comme illustré sur la Fig. 2, séparées par un intervalle 0. Il doit être considéré que les deux pistes magnétiques circulaires 3a, 3b s'étendent 2886726 5 chacune d'un côté d'un plan de mesure ou de symétrie P perpendiculaire à l'axe du codeur A. Chaque piste magnétique comporte une succession de pôles magnétiques alternés Nord et Sud respectivement 4a, 5a pour la piste 3a et 4b, 5b pour la piste 3b. Les pôles magnétiques 4a, 5a, 4b, 5b sont aménagés pour présenter un pas régulier d'écartement entre deux pôles voisins. Par exemple, la longueur angulaire de chaque pôle régulier 4a, 4b 5a, 5b est de 3 , prise selon une direction parallèle au plan P ou à la direction de défilement du codeur.

Conformément à l'invention, les pôles magnétiques 4a, 5a, 4b 5b des deux pistes 3a, 3b sont agencées de manière que s'établissent une succession de champs magnétiques alternativement de sens opposé et allant d'une piste à l'autre. Les pôles magnétiques des deux pistes 3a, 3b sont agencés de manière que s'établissent entre les pôles de polarités opposées en vis-à-vis et appartenant aux deux pistes, à savoir entre les pôles 4a-5b et 5a-4b, une succession de champs magnétiques alternativement de sens contraire et coupant le plan de mesure P. Dans l'exemple illustré à la Figure 2, les champs magnétiques coupant le plan de mesure P s'établissant entre deux pôles de polarité opposée appartenant à deux pistes différentes (4a-5b et 5a-4b) est représenté à titre schématique selon un trait mixte M. Selon une caractéristique préférée de réalisation illustrée à la Fig. 2, les pôles magnétiques 4a, 5a, 41,, 5b des deux pistes sont agencés de manière que les champs magnétiques M s'établissant entre les deux pistes 3a, 3b coupent le plan de mesure P selon une direction perpendiculaire au plan de mesure. Dans cet exemple, les champs magnétiques M sont parallèles entre eux et à l'axe de rotation A du codeur. Selon cet exemple de réalisation, les pôles des pistes sont disposés de manière symétrique de part et d'autre du plan M en étant de polarité opposée. En d'autres termes, la forme géométrique des pôles 4a, 5a est symétrique selon le plan P à la forme géométrique des pôles 413, 5b. Chaque pôle d'une piste se trouve ainsi placé en vis-à-vis d'un pôle de l'autre piste dont la polarité est opposée à la sienne. De plus, comme chaque piste comporte des pôles alternativement Nord et Sud, le champ magnétique s'établissant entre les deux pistes change de sens alternativement d'une paire de pôles 4a-5b à la paire de pôles voisine 5a-4b.

Bien entendu, il pourrait être envisagé que chaque champ magnétique M s'établissant entre les deux pistes 3a et 3b coupe le plan de mesure P en n'étant pas perpendiculaire à ce plan.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la cellule de détection 2 est montée pour être sensible aux champs magnétiques successifs M passant d'une piste à l'autre. La cellule de détection 2 est donc placée au dessus et entre les deux pistes 3a, 3b. Avantageusement, la cellule de détection 2 est placée dans le plan de symétrie P du codeur, à proximité de la surface externe du codeur. Dans l'exemple illustré sur les dessins, la cellule de détection 2 est sensible aux champs magnétiques transversaux, c'est-à-dire parallèle à l'axe de rotation A du codeur. Par exemple, la cellule sensible 2 est telle qu'une cellule à effet Hall, à effet Hall différentiel, ou à effet Hall avec concentrateur de flux, voire même une cellule magnéto-résistive ou une cellule magnéto- résistante géante (GMR).

Le capteur rotatif I tel que décrit ci-dessus permet de mettre en oeuvre avantageusement une cellule de type à effet Hall monté pour s'étendre sensiblement dans le plan de symétrie P du codeur perpendiculaire à l'axe de rotation A tout en étant apte à mesurer un champ magnétique transversal, c'est-à-dire parallèle à l'axe de rotation A. La cellule de détection 2 à effet Hall peut ainsi être monté avec un encombrement réduit dans ce plan sans être obligé de procéder à un pliage des pattes de raccordement.

Il ressort de la description qui précède que le capteur I comporte un codeur multipolaire 1 dont chaque pôle régulier 4a-5b ou 5a-4b est formé par une paire de pôles magnétiques dont l'un appartient à la première piste et l'autre à la deuxième piste. Bien entendu, le codeur multipolaire 1 peut être équipé d'au moins une singularité magnétique afin de repérer une position. Dans l'exemple illustré à la Fig. 2, le codeur 1 est pourvu d'une singularité magnétique 6 formée par un pôle singulier 6a aménagé dans la première piste 3a et présentant une polarité différente de celle d'un pôle singulier 6b aménagé en vis-à-vis dans la deuxième piste 3b. Dans l'exemple illustré, le pôle singulier 6a est un pôle Nord encadré par deux pôles adjacents Sud 5a tandis que le pôle singulier 6b est un pôle Sud encadré par deux pôles adjacents Nord 4b. Bien entendu, les polarités des pôles adjacents et des pôles singuliers peuvent être inversés. Ainsi, pour chaque singularité magnétique 6, un champ magnétique s'établit entre les deux pistes 3a, 3b et plus précisément entre les pôles singuliers 6a, 6b. Un tel champ magnétique est détecté par la cellule de détection 2.

Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, chaque pôle singulier 6a, 6b comporte d'une part entre ses deux pôles adjacents, un écartement différent par rapport au pas d'écartement entre les autres pôles et d'autre part des moyens de correction 10 de la valeur de son champ magnétique de manière à stabiliser le signal magnétique délivré par le passage des pôles adjacents ou voisins audit pôle singulier. Dans l'exemple illustré, chaque pôle singulier 6a, 6b possède une longueur angulaire de 15 . Par exemple, le codeur 1 est constitué par une couronne formant un support sur laquelle est adhérisée une bague réalisée en élastomère chargée de particules magnétisées pour constituer les pôles Nord et Sud de chacune des pistes 3a, 3b.

Les moyens de correction 10 permettent de corriger la valeur de l'induction magnétique créée par les pôles singuliers de sorte qu'elle ne perturbe pas les inductions des pôles voisins. Ainsi, les moyens de correction 10 sont déterminés de manière que le signal correspondant à l'évolution du champ magnétique délivré par les pôles voisins à la singularité magnétique 6 ne soit pas perturbé par l'induction magnétique créée par chaque pôle singulier 6a, 6b.

Tel qu'illustré à la Fig. 3, en l'absence des moyens de correction 10 conformes à l'invention, il apparaît ainsi, sur la courbe A, une dérive en amplitude et en phase de l'induction, qui est d'autant plus accentuée que le 2886726 8 pôle régulier est proche du pôle singulier 6a, 6b. Il s'ensuit un déphasage dans le signal d'induction. L'examen de la courbe B permet de constater que l'induction magnétique créée par la singularité 6 ne vient pas perturber le champ d'induction magnétique des pôles réguliers voisins. Le signal donnant le changement de l'intensité du champ magnétique délivré par les pôles réguliers voisins au pôle singulier 6, présente une période constante sur tous les pôles réguliers, même ceux voisins de la singularité 6. Ainsi, les pôles réguliers voisins de la singularité, possèdent, vu par la cellule de mesure, un pas angulaire identique aux autres pôles réguliers. Comme cela ressort plus précisément de la Fig. 3A, le signal obtenu B, Bl conserve une période constante quelle que soit la largeur de l'entrefer, c'est-à-dire la distance entre la cellule de détection 2 et le codeur magnétique 1.

Dans l'exemple de réalisation illustré à la Fig. 2, chaque pôle singulier 6a, 6b comporte en tant que moyens de correction 10, une aimantation graduelle entre les deux pôles adjacents. Avantageusement, le niveau d'aimantation de chaque pôle singulier 6a, 6b évolue entre les deux pôles adjacents de manière que le niveau d'aimantation dans la partie centrale du pôle singulier soit supérieur au niveau d'aimantation de ses parties latérales contiguës au pôles adjacents.

Selon un autre exemple de réalisation d'une aimantation graduelle de chaque pôle singulier, il peut être prévu d'intercaler dans chaque pôle singulier, un pôle magnétique saturé possédant une polarité opposée au pôle singulier.

Dans l'exemple illustré à la Figure 4, chaque pôle singulier 6a, 6b comporte en tant que moyens de correction 10, un pôle correcteur 11a, 11b contigu à chaque pôle adjacent du pôle singulier. En d'autres termes, un pôle correcteur est intercalé entre chaque pôle singulier et chacun des pôles adjacents audit pôle singulier. Chaque pôle correcteur 11a, iib est un pôle non aimanté ou de même polarité que les pôles adjacents au pôle singulier 6a, 6b. Dans l'exemple de réalisation illustré à la Fig. 4, chaque pôle correcteur 11a, 11b présente une forme telle que chaque pôle singulier 6a, 61, possède une forme de trapèze isocèle dont la plus grande base est située du côté du plan de mesure P. Les pôles singuliers 6a, 6b présentent une forme symétrique par rapport au plan P. Dans l'exemple illustré à la Fig. 4, chaque pôle singulier 6a, 6b est contigu au niveau de sa plus grande base avec ses deux pôles adjacents. En d'autres termes, la plus grande base de chaque pôle singulier est confondue avec le bord de la piste voisine du plan de meure P. Chaque pôle correcteur 11a, 1lb possède ainsi une forme triangulaire.

La Figure 5 illustre un autre exemple de réalisation dans lequel chaque pôle singulier 6a, 6b n'est pas contigu avec ses pôles adjacents. Selon cet exemple de réalisation, chaque pôle singulier 6a, 6b possède une forme en trapèze isocèle dont la plus grande base possède une longueur inférieure à la distance séparant les deux pôles adjacents. Chaque pôle singulier 6a, 6b se trouve ainsi séparé complètement de ses pôles adjacents.

La Figure 6 illustre une autre variante de réalisation des pôles correcteurs 11a, iib. Selon cet exemple de réalisation, le pôle correcteur 11a, ilb contigu à un pôle adjacent est relié au pôle correcteur contigu de l'autre pôle adjacent par une zone de liaison 12a, 12b s'étendant selon le bord de la piste situé du côté opposé au bord voisin du plan de mesure P. Selon cette variante, chaque pôle singulier 6a, 6b est entouré sur ses côtés à l'exception de celui placé en regard de l'autre pôle singulier.

Bien entendu, la mise en oeuvre d'une zone de liaison 12a, 12b pour les pôles correcteurs peut être réalisée dans la variante illustrée à la Fig. 4 dans laquelle la grande base de chaque pôle singulier 6a, 6b est égale à la distance séparant les deux pôles adjacents.

La Figure 7 illustre une autre variante de réalisation dans laquelle chaque pôle singulier 6a, 6b s'étend jusqu'aux pôles adjacents avec une partie de continuité limitée sur la largeur de chaque pôle adjacent. Chaque pôle correcteur 11a, iib est limité en surface pour obtenir une continuité entre le pôle singulier et ses pôles adjacents, du côté du bord de la piste voisin du plan de mesure P. Bien entendu, il peut être prévu que les pôles correcteurs 11a, iib soient pourvus d'une zone de liaison 12a, 12b telle que décrite à la Fig. 6.

Dans les exemples décrits ci-dessus, il doit être considéré que les pôles réguliers et singuliers des deux pistes présentent une forme géométrique symétrique par rapport au plan de mesure P, tandis que chaque pôle d'une piste possède une polarité opposée à celle du pôle de l'autre piste placée en vis-à-vis. Par ailleurs, la mise en oeuvre des moyens de correction 10, tels que décrits ci-dessus, permet d'obtenir une bonne précision des mesures réalisées pour le repérage de la singularité 6.

Un autre aspect de l'invention vise à favoriser l'établissement de champs magnétiques d'une piste à l'autre c'est-à-dire à réduire l'établissement de champs magnétiques entre les pôles d'une même piste.

Selon une autre caractéristique conforme à l'invention qui ressort plus particulièrement des Fig. 8 à 13, le capteur 1 comporte des moyens 15 pour forcer le champ magnétique à s'établir entre les pôles magnétiques réguliers 4a-5b et 5a-4b des deux pistes, de polarités opposées situées en vis-à-vis. De tels moyens 15 permettent d'augmenter le niveau du champ magnétique entre les pistes et par suite, d'augmenter la précision du signal et la capacité de détection avec un large entrefer.

Selon une forme de réalisation illustrée à la Fig. 8, les moyens 15 pour forcer le champ magnétique à s'établir entre les deux pistes magnétiques 3a, 3b sont formés par la forme géométrique des pôles des deux pistes. Ainsi, la forme géométrique des pôles de même polarité appartenant aux deux pistes est différente de la forme géométrique des pôles présentant l'autre polarité. Tel que cela ressort de la Fig. 8, chaque pôle régulier par exemple 5a, 5b possède une surface inférieure au pôle régulier de polarité opposée, à savoir 4a, 4b. Chaque pôle régulier 5a, 5b s'étend selon une largeur limitée de la piste à partir du bord voisin du plan de mesure P. Sur cette largeur de la piste, chaque pôle régulier 5a, 5b possède une longueur de valeur constante tandis que chaque pôle régulier 4a, 4b possède une longueur de valeur constante sur toute la largeur de la piste correspondante. Chaque pôle régulier 5a, 5b délimite ainsi une zone non magnétique 15 avec le bord de la piste opposé à celui voisin du plan de mesure P. Les pistes 3a, 3b ne sont pas symétriques par rapport au plan de mesure P. Les pistes sont symétriques par rapport au plan P avec un pas de décalage égal à un pôle.

Selon une autre variante de réalisation illustrée à la Fig. 9, les moyens 15 pour forcer le champ magnétique sont formés par des zones non magnétiques s'étendant entre chaque pôle des deux pistes. Dans l'exemple illustré, chaque pôle régulier 4a, 5a, 4b, 5b possède une largeur identique prise entre les deux bords opposés d'une piste tandis que chaque zone non magnétique 15 possède une longueur constante sur toute la largeur de la piste et sépare deux pôles consécutifs d'une même piste. Dans l'exemple illustré, chaque pôle régulier 5a, 5b présente une longueur réduite par rapport à celle d'un pôle régulier 4a, 4b puisque chaque pôle régulier 5a, 5b se trouve encadré par deux zones non magnétiques 15. Il est à noter que dans cet exemple de réalisation, les pôles de la piste 3a ne sont pas aménagés de manière symétrique aux pôles de la piste 3,3 par rapport au plan de mesure P. Les pistes sont symétriques par rapport au plan P avec un pas de décalage égal à un pôle.

Dans un autre exemple de réalisation illustré à la Fig. 10, chaque zone non magnétique 15 possède une longueur qui croît du bord de la piste voisin du plan de mesure P en direction du bord opposé de la piste. Tel que cela ressort de la Fig. 10, chaque zone non magnétique 15 possède une forme de triangle rectangle. Ainsi, chaque pôle régulier 5a, 5b qui est séparé de ses pôles voisins, par une zone non magnétique 15, présente une forme de trapèze isocèle tandis que les pôles réguliers 4a 4b possèdent une longueur constante d'une zone non magnétique à l'autre.

Selon une autre variante de réalisation illustrée à la Fig. 11, les deux zones non magnétiques 15 situées de part et d'autre d'un pôle régulier sont reliées par une partie de liaison 16 qui s'étend sur le bord de la piste situé à l'opposé du bord voisin au plan de mesure. Dans l'exemple illustré à la Fig. 11 qui dérive directement de l'exemple illustré à la Fig. 10, chaque pôle 5a, 5b entouré par la zone non magnétique 15 possède une forme de trapèze isocèle dont la plus grande base correspondant à la distance séparant les deux pôles adjacents, est confondue avec le bord de la piste voisin du plan de mesure P. Les pôles réguliers 4a, 4b possèdent une longueur constante d'un bord à l'autre de la piste.

Bien entendu, il peut être prévu, comme illustré à la Fig. 12, que la plus grande base de chaque pôle régulier 5a, 5b soit inférieure à la distance entre les pôles adjacents de sorte que ledit pôle régulier se trouve entouré par une zone non magnétique 15 à l'exception du côté situé en vis-à-vis du pôle de l'autre piste.

Dans l'exemple illustré à la Fig. 12, chaque pôle régulier 5a, 5b s'étend en retrait du bord de la piste opposé de celui voisin du plan de mesure P puisque chaque zone non magnétique 15 est pourvue d'une partie de liaison 16 telle qu'illustrée à la Fig. 11. Bien entendu, il peut être envisagé que le pôle régulier 5a, 5b s'étende sur toute la largeur de la piste de sorte que la partie de liaison 16 est supprimée. A l'inverse, il est à noter que dans l'exemple illustré à la Fig. 9, il peut être prévu une partie de liaison 16 entre les deux zones non magnétiques 15 voisines à deux pôles adjacents. Selon cette variante, chaque pôle régulier 5a, 5b est entouré d'une zone non magnétique 15, à l'exception de sa partie située en vis-à-vis d'un pôle de l'autre piste.

Dans l'exemple illustré à la Fig. 13, chaque zone non magnétique 15 possède une forme triangulaire dont la pointe est tournée vers le bord de la piste voisin au plan P de sorte que chaque pôle magnétique 4a, 5a, 4b, 5b possède une forme de trapèze isocèle dont la grande base est confondue avec le bord de la piste voisine du plan de mesure P et la petite base est confondue avec le bord de la piste opposé au bord voisin du plan de mesure P. Selon cette variante, les pôles des pistes sont symétriques par rapport au plan de mesure P. Le codeur 1 selon l'invention, tel que décrit ci-dessus, est destiné à être monté sur une cible tournante au sens général, à partir de laquelle au moins une position est déterminée. Selon une caractéristique préférée de réalisation, le codeur 1 selon l'invention est destiné à être monté sur un arbre tournant d'un véhicule automobile et par exemple sur un arbre de transmission d'un véhicule automobile. Par exemple, le codeur 1 est apte à être monté sur la poulie d'entraînement montée en sortie du moteur d'un véhicule automobile, c'est- à-dire sur une poulie de distribution ou sur l'une des poulies auxiliaires. Selon une caractéristique avantageuse, le codeur 1 est monté sur la poulie d'entraînement se trouvant dans l'axe du vilebrequin, afin de permettre une détection du point mort haut d'allumage d'un cylindre.

Il est à noter que l'objet de l'invention peut également être appliqué à la réalisation d'un capteur comportant un anneau magnétique 1 muni de plusieurs pôles irréguliers Pi permettant de repérer plusieurs positions. D'une manière avantageuse, l'anneau magnétique 1 comporte, par exemple, quatre pôles irréguliers Pi permettant de repérer la position des cylindres d'un moteur. Dans ce cas, le codeur 1 est monté solidaire de l'arbre à cames d'un moteur de véhicule automobile. Bien entendu, le codeur 1 peut être monté sur l'arbre à cames en ayant un seul pôle irrégulier.

Selon une autre caractéristique préférée de mise en oeuvre, le codeur 1 selon l'invention est destiné à être monté à l'intérieur d'une plaque de support d'un joint d'étanchéité dynamique pour un arbre de transmission, montée entre le vilebrequin et la boîte de vitesses d'un moteur d'un véhicule automobile. Le codeur 1 est entraîné en rotation par l'arbre de transmission et se trouve monté en relation de proximité d'au moins une cellule de détection 2 montée sur la plaque de support du joint d'étanchéité, afin de constituer un capteur de position.

Selon une autre caractéristique préférée de mise en oeuvre, le codeur 1 selon l'invention est calé en rotation sur un arbre d'un moteur d'un véhicule automobile ou est entraîné en rotation par le vilebrequin ou l'arbre à cames d'un moteur d'un véhicule automobile, en étant monté àl'intérieur du bloc moteur d'un tel véhicule, en relation de proximité d'une cellule de détection 2 afin de constituer un capteur de position.

L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims (22)

REVENDICATIONS

1 - Capteur rotatif de position comportant: - au moins un codeur magnétique (1) rotatif autour d'un axe (A), comportant une première (3a) et une deuxième (3b) pistes magnétiques circulaires s'étendant côte à côte et formées chacune par une succession de pôles magnétiques alternés Nord et Sud (4a, 5a-4b, Sb), - et une cellule de détection (2) délivrant un signal électrique correspondant à l'évolution de l'intensité du champ magnétique des pôles magnétiques, caractérisé en ce que: - les pôles magnétiques (4a, 5a-4b, 5b) des deux pistes sont agencés de manière que s'établissent une succession de champs magnétiques (M) alternativement de sens opposé, allant d'une piste à l'autre, - la cellule de détection (2) est montée pour être sensible aux 15 champs magnétiques successifs (M) de sens alterné passant d'une piste à l'autre.

2 - Capteur rotatif de position selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux pistes magnétiques circulaires (3a, 3b) s'étendent chacune d'un côté d'un plan de mesure (P) perpendiculaire à l'axe (A) du codeur et dans lequel est placée la cellule de détection (2).

3 - Capteur rotatif de position selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pôles magnétiques (4a, 5a-4b, 5b) des deux pistes sont agencés de manière que s'établissent entre les pôles de polarités opposées en visà-vis appartenant à deux pistes (4a-5b; 5a-4b), une succession de champs magnétiques (M) coupant le plan de mesure selon une direction de préférence sensiblement perpendiculaire au plan de mesure (P).

4 - Capteur rotatif de position selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux pistes magnétiques (3a, 3b) sont jointives ou séparées par un intervalle (A).

- Capteur rotatif de position selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cellule de détection (2) est une cellule à effet Hall, à effet Hall différentielle ou à effet Hall avec concentrateur de flux.

6 - Capteur rotatif de position selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une singularité magnétique (6) formée par un pôle singulier (6a) d'une piste de polarité différente à celle d'un pôle singulier (6b) de l'autre piste placé en vis-à-vis, chaque pôle singulier (6a, 6b) comportant d'une part, entre deux pôles adjacents, un écartement différent par rapport au pas d'écartement entre les autres pôles et d'autre part, des moyens de correction (10) de manière à stabiliser le signal magnétique délivré par le passage des pôles adjacents auxdits pôles singuliers.

7 - Capteur rotatif de position selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque pôle singulier (6a, 6b) comporte en tant que moyens de correction (10), une aimantation graduelle entre les deux pôles adjacents.

8 - Capteur rotatif de position selon la revendication 7, caractérisé en ce que le niveau d'aimantation de chaque pôle singulier (6a, 6b) évolue entre les deux pôles adjacents de manière que le niveau d'aimantation dans la partie centrale du pôle singulier soit supérieur au niveau d'aimantation de ses parties latérales contiguës aux pôles adjacents.

9 - Capteur rotatif de position selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque pôle singulier (6a, 6b) comporte en tant que moyens de correction (10), un pôle correcteur (11a, iib) contigu à chaque pôle adjacent.

10 - Capteur rotatif de position selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque pôle correcteur (11a, iib) est un pôle non aimanté ou de même polarité que les pôles adjacents.

11 - Capteur rotatif de position selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que chaque pôle correcteur (11a, iib) présente une forme telle que chaque pôle singulier (6a, 6b) possède une forme de trapèze isocèle dont la plus grande base est située du côté du plan de mesure (P).

12 - Capteur rotatif de position selon la revendication 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que le pôle correcteur (11a, iib) contigu à un pôle adjacent est relié du pôle correcteur contigu de l'autre pôle adjacent par une zone de liaison (12a, 12b) située le long de la piste du côté opposé au plan de mesure (P).

13 - Capteur rotatif de position selon l'une des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que les pôles magnétiques (4a, 5a, 4b, 5b) des deux pistes présentent une forme géométrique symétrique par rapport au plan de mesure (P), chaque pôle (4a, 5a-4b,5b) d'une piste possédant une polarité opposée à celle du pôle de l'autre piste placé en vis-à-vis.

14 - Capteur rotatif de position selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (15) pour forcer le champ magnétique à s'établir entre les pôles magnétiques des deux pistes de polarités opposées situées en vis-à-vis.

15 - Capteur rotatif de position selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens (15) pour forcer le champ magnétique, sont formés par la forme géométrique des pôles des deux pistes de même polarité qui est différente de la forme géométrique des pôles des deux pistes présentant l'autre polarité.

16 - Capteur rotatif de position selon la revendication 15, caractérisé en ce que les moyens (15) pour forcer le champ magnétique sont formés pour chaque piste, par des zones non magnétiques s'étendant entre chaque pôle de même polarité et les pôles adjacents.

17 - Capteur rotatif de position selon la revendication 16, caractérisé en 25 ce que chaque zone non magnétique (15) présente une longueur constante d'un bord à l'autre de la piste.

18 - Capteur rotatif de position selon la revendication 16, caractérisé en chaque zone non magnétique (15) possède une longueur qui croît du bord de la piste situé du côté du plan de mesure en direction du bord opposé de la piste.

19 - Capteur rotatif de position selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que chaque zone non magnétique (15) possède une partie de liaison (16) entre deux pôles adjacents, s'étendant sur le côté de la piste situé du côté opposé du plan de mesure.

20 - Capteur rotatif de position selon la revendication 18, caractérisé en ce que chaque zone non magnétique (15) possède une forme triangulaire de sorte que chaque pôle magnétique (4a, 4b, 5a, 5b) possède une forme de trapèze isocèle.

21 - Capteur rotatif de position selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que le codeur (1) est calé en rotation sur un arbre tournant d'un véhicule automobile.

22 - Capteur rotatif de position selon la revendication 21, caractérisé en ce que le codeur (1) est monté sur l'arbre d'un moteur d'un véhicule automobile.

23 - Capteur rotatif de position selon la revendication 21, caractérisé en ce que le codeur (1) est monté sur un arbre de transmission d'un véhicule automobile.