FR3018113A1 - Capteur magnetique pour determiner la position relative entre une cible aimantee et un systeme de mesure - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un capteur magnétique pour déterminer la position selon une trajectoire de déplacement (T), entre une cible (2) et un système de mesure (3) de l'amplitude du champ magnétique crée ou modifié par la cible. Le capteur comporte : - un système de création d'un champ magnétique selon une direction (M) perpendiculaire à la trajectoire de déplacement (T) et avec une intensité variant suivant une loi parabolique, - un système de mesure (3) comportant au moins deux éléments de mesure (3a), (3b) spatialement décalés entre eux et sensibles à l'amplitude du champ magnétique selon une direction donnée, - un circuit de traitement apte à réaliser un traitement différentiel des signaux délivrés par les éléments de mesure afin d'obtenir un signal de variation linéaire donnant la position de la cible le long de la trajectoire de déplacement.
Description
La présente invention concerne le domaine technique des capteurs magnétiques sans contact, adaptés pour déterminer la position d'une pièce mobile évoluant selon une trajectoire déterminée. La présente invention trouve des applications particulièrement avantageuses niais non exclusivement dans le domaine des véhicules automobiles en vue d'équiper différents organes mobiles dont la position doit être connue et faisant partie par exemple d'une boîte de vitesses, du moteur, d'un embrayage piloté, d'une direction assistée, d'un système de réglage d'assiette, etc.
L'état de la technique a proposé de nombreuses variantes de réalisation de tels capteurs magnétiques sans contact. D'une manière générale, un capteur magnétique permet de déterminer, sans contact, la position relative, selon une trajectoire de déplacement angulaire, linéaire ou curviligne, entre une cible et un système de mesure du champ magnétique créé ou modifié par la cible. La cible ou le système de mesure est monté solidaire du mobile dont la position est à déterminer. La cible fait partie d'un système de création d'un champ magnétique selon la trajectoire de déplacement. Le système de mesure est relié à un circuit de traitement des signaux délivrés par le système de mesure permettant de délivrer un signal fonction de la position relative entre la cible et le système de mesure. Selon une première catégorie de solutions décrites par exemple dans les documents US 2001/0038281, US 2004/0164727, le système de mesure comporte une cellule mono élément sensible adapté pour mesurer l'amplitude du champ magnétique. Les avantages de tels capteurs sont la simplicité de réalisation et l'ir sensibilité à la température alors que l'inconvénient principal concerne sa sensibilité aux variations d'entrefer et aux champs magnétiques perturbateurs induisant une erreur importante de non linéarité. Selon une deuxième catégorie de solutions décrites par exemple dans 30 les documents EP 0 979 988 et FR 2 953 286, le système de mesure détecte l'orientation du champ magnétique en mesurant les différentes composantes du champ magnétique. L'avantage de tels capteurs est l'insensibilité à la température et aux variations d'entrefer. Cependant, ce capteur est sensible aux champs magnétiques perturbateurs et présente une difficulté pour réaliser l'orientation correcte du champ magnétique. La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un capteur de position magnétique insensible à la température, aux variations d'entrefer et aux champs magnétiques perturbateurs. Pour atteindre un tel objectif, l'invention vise à utiliser une signature magnétique dont l'intensité varie selon une loi parabolique et à assurer la 10 différence entre les mesures d'amplitude du champ magnétique considérées en au moins deux points de l'espace. Le capteur selon l'invention concerne un capteur magnétique pour déterminer la position angulaire ou linéaire relative, selon une trajectoire de déplacement, entre une cible et un système de mesure de l'amplitude du 15 champ magnétique crée ou modifié par la cible, la cible faisant partie d'un système de création d'un champ magnétique variable selon au moins la trajectoire de déplacement, le système de mesure étant relié à un circuit de traitement des signaux délivrés par le système de mesure. Selon l'invention : - le système de création crée un champ magnétique selon une 20 direction perpendiculaire à la trajectoire de déplacement et avec une intensité variant suivant une loi parabolique, - le système de mesure comporte au moins deux éléments de mesure spatialement décalés entre eux et sensibles à l'amplitude du champ magnétique selon une direction donnée, 25 - le circuit de traitement est apte à réaliser un traitement différentiel des signaux délivrés par les éléments de mesure afin d'obtenir un signal de variation linéaire donnant la position de la cible le long de la trajectoire de déplacement. Le capteur selon l'invention comporte en outre, en combinaison, l'une 30 et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes : - le système de création crée un champ magnétique avec une intensité variant suivant une loi parabolique selon la trajectoire de déplacement, - le circuit de traitement est apte à réaliser un traitement ratio métrique desdits signaux délivrés par les éléments de mesure, - le système de création crée un champ magnétique dont la direction est perpendiculaire à une trajectoire de déplacement linéaire ou de rotation, - le système de création crée un champ magnétique dont la direction est perpendiculaire à une trajectoire de déplacement effectuée selon une 10 surface et en ce que le système de mesure comporte au moins trois éléments de mesure non alignés, - le système de création crée un champ magnétique dont la direction est perpendiculaire à une trajectoire de déplacement combinant une rotation et une translation et en ce que le système de mesure comporte au moins 15 trois éléments de mesure non alignés, - le système de création crée un champ magnétique dont la direction est perpendiculaire à une trajectoire de déplacement combinant deux rotations et le système de mesure comporte au moins trois éléments de mesure non alignés, 20 le système de création comporte une cible aimantée avec une intensité d'aimantation constante et avec au moins une forme extérieure suivant une loi parabolique, - le système de création comporte un aimant possédant une intensité d'aimantation constante et une cible ferromagnétique délimitant avec 25 l'aimant, un entrefer dans lequel le système de mesure est placé, l'aimant présentant une direction d'aimantation orientée perpendiculairement à la forme extérieure de la cible ferromagnétique qui suit une loi parabolique, - le système de création comporte une cible aimantée présentant un champ magnétique d'intensité distribué selon une loi parabolique, 30 - le système de création comporte au moins une bobine et une cible permettant de créer une variation parabolique de l'intensité du champ magnétique au niveau du système de mesure.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous 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 1A illustre un premier exemple de réalisation d'un capteur de position conforme à l'invention. La Figure 1B illustre une deuxième variante de réalisation d'un capteur de position conforme à l'invention. La Figure 1C illustre une troisième variante de réalisation d'un capteur de position conforme à l'invention.
La Figure 1D illustre une quatrième variante de réalisation d'un capteur de position conforme à l'invention. Les Figures 2,A et 2B sont des vues schématiques de deux exemples de montage équivalents d'un système de mesure faisant partie du capteur de position conforme à l'invention.
La Figure 2C illustre différentes variantes de montage d'éléments de mesure d'un système de mesure adapté pour déterminer la trajectoire d'un mobile s'établissant selon une surface. La Figure 3A est un schéma illustrant la variation parabolique du champ magnétique en fonction de la course d'un mobile.
La Figure 3B est un schéma illustrant la différence entre des signaux de forme parabolique en fonction de la course du mobile. Les Figures 4A et 4B sont des vues respectivement en perspective et de face, d'un exemple de réalisation d'un capteur de position linéaire qui comprend une cible de forme convexe.
Les Figures 4C et 4D montrent un exemple de réalisation d'un capteur de position linéaire mettant en oeuvre une cible de forme concave. Les Figures 5A et 5B sont des vues respectivement en perspective et de dessus d'un exemple de réalisation d'un capteur de position radiale. Les Figures 6A et 6B illustrent respectivement des vues en perspective et de dessus, d'un exemple de réalisation d'un capteur de position radiale.
Les Figures 7A à 7D sont des vues respectivement en perspective, de côté, de face et de dessus, d'un capteur de position pour un mobile se déplaçant dans un plan. Les Figures 8A à 8D sont des vues respectivement en perspective, de côté selon un déplacement linéaire, de face selon l'axe de rotation et de dessus, d'un exemple de réalisation d'un capteur de position pour un mobile possédant une trajectoire de déplacement linéaire et en rotation. Les Figures 9A à 9D sont des vues respectivement en perspective, de face, de côté et de dessus, d'un capteur de position pour un mobile présentant une trajectoire linéaire et de rotation autour d'un axe. Les Figures 10A à 10D sont des vues respectivement en perspective, de côté, de face et de dessus, d'un exemple de réalisation d'un capteur permettant de terminer la trajectoire de déplacement selon deux rotations. Tel que cela ressort des dessins, l'objet de l'invention concerne un capteur magnétique 1 permettant de déterminer, sans contact, la position d'un mobile évoluant selon une trajectoire T qui peut être angulaire, linéaire ou curviligne, comme cela est montré dans les différentes variantes de réalisation illustrées sur les dessins. Le capteur magnétique 1 comporte une cible 2 et un système 3 de mesure d'un champ magnétique crée ou modifié par la cible. Selon un premier mode de réalisation, la cible 2 fait partie ou est montée solidaire du mobile dont la position est à déterminer tandis que le système de mesure 3 est fixe par rapport à la cible qui est mobile. Selon un deuxième mode de réalisation, le système de mesure 3 fait partie ou est monté solidaire du mobile dont la position est à déterminer tandis que la cible 2 est fixe par rapport au système de mesure 3 qui est mobile. Le capteur 1 selon l'invention permet ainsi de déterminer la position relative entre la cible 2 et le système 3 de mesure du champ magnétique. Pour des raisons de simplification et de clarté, il est considéré dans la suite de la description que le capteur est adapté pour déterminer la position du mobile correspondant soit à la cible 2 mobile par rapport au système de mesure 3 qui reste fixe ou soit au système de mesure 3 mobile par rapport à la cible 2 fixe. La cible 2 fait partie d'un système de création d'un champ magnétique 4. Selon une caractéristique de l'invention, le système de création 4 crée un champ magnétique selon une direction M perpendiculaire à la trajectoire de déplacement T et avec une intensité variant suivant une loi parabolique. Ce système de création 4 peut être réalisé de différentes manières. Dans l'exemple illustré à la Fig. 1A, le système de création 4 comporte une cible aimantée 2 réalisée par un aimant délivrant un champ magnétique présentant une direction d'aimantation M et une amplitude ou une intensité variant suivant une loi parabolique selon au moins une direction. La cible 2 délivre ainsi un champ magnétique d'intensité distribué suivant une loi parabolique selon au moins une direction. Cette variation parabolique de l'intensité du champ magnétique est créée pour être détectée ou mesurée par le système de mesure 3. Dans l'exemple illustré à la Fig. 1B, le système de création 4 comporte une cible aimantée 2 réalisée par un aimant présentant une forme extérieure 2a suivant une loi parabolique. Cet aimant possède une intensité d'aimantation constante avec une direction d'aimantation M traversant la forme extérieure 2a. La cible 2 délivre ainsi un champ magnétique d'intensité distribué suivant une loi parabolique selon au moins une direction. Cette variation parabolique de l'intensité du champ magnétique est créée pour être détectée ou mesurée par le système de mesure 3.
Dans l'exemple illustré à la Fig. 1C, le système de création 4 comporte un aimant 4a et une cible ferromagnétique 2. Il est à noter que l'aimant 4a est considéré comme faisant partie du système de mesure 3. La cible ferromagnétique 2 présente par exemple une forme extérieure 2a suivant une loi parabolique. L'aimant 4a possède une intensité d'aimantation constante avec une direction d'aimantation M traversant la forme extérieure 2a de la pièce ferromagnétique. La cible 2 délivre ainsi un champ magnétique d'intensité distribué suivant une loi parabolique selon au moins une direction. Cette variation parabolique de l'intensité du champ magnétique est créée pour être détectée ou mesurée par le système de mesure 3. Dans l'exemple illustré à la Fig. 1D, le système de création 4 comporte au moins une bobine 4b et une cible ferromagnétique ou conductrice 2. Il est à noter que la bobine 4b est considérée comme faisant partie du système de mesure 3. La cible 2 présente par exemple une forme extérieure 2a suivant une loi parabolique. La bobine 4b génère un champ magnétique constant ou variant dans le temps selon une direction M traversant la forme extérieure 2a de la pièce ferromagnétique. La cible 2 délivre ainsi un champ magnétique d'intensité distribué suivant une loi parabolique selon au moins une direction. Cette variation parabolique de l'intensité du champ magnétique est créée pour être détectée ou mesurée par le système de mesure 3.
Dans les exemples illustrés aux Fig. 1C et 1D, la variation parabolique de l'intensité du champ magnétique selon la course du mobile est obtenue par la forme parabolique de la cible 2. Bien entendu, cette variation parabolique peut être obtenue de manière différente et dépend de la nature des différents matériaux utilisés par la cible 2.
Ainsi, le système de création 4 permet d'obtenir selon une direction de mesure x, une distribution parabolique du champ magnétique B tel que : B(x) = ax2 + bx + c. Selon une variante avantageuse de réalisation, le système de création 4 crée un champ magnétique avec une intensité variant suivant une loi parabolique selon la trajectoire de déplacement T. Ainsi, la direction de mesure x correspond à la trajectoire de déplacement T. Bien entendu, comme cela sera compris dans la suite de la description, la direction de mesure x peut être décalée par rapport à la trajectoire de déplacement T. Dans ce cas, le système de mesure 3 effectue les calculs pour déterminer la position du mobile par rapport à la trajectoire de déplacement. Bien entendu, la distribution du champ magnétique créé par le système 4 dépend de la nature de la trajectoire du mobile. Dans l'exemple ci-dessus illustré aux Fig. 1.A à 1D, le champ magnétique parabolique varie selon une direction permettant de déterminer la trajectoire du mobile se déplaçant selon une trajectoire à savoir linéaire ou courbe. Dans le cas où la trajectoire du mobile s'établit selon une surface telle que plane, cylindrique ou sphérique par exemple alors le système de création 4 crée un champ magnétique de forme parabolique distribué selon la surface de déplacement T du mobile. Ainsi, le système de création 4 permet d'obtenir une distribution parabolique de l'induction B sur la surface de déplacement x, y telle que : B(xy) = ax2+ by2+ cxy + dy + ex + f. L'amplitude du champ magnétique dont l'intensité varie selon une loi parabolique est mesurée par le système de mesure 3. Ce système de mesure 3 comporte au moins deux éléments de mesure 3a, 3b, 3c... spatialement décalés entre eux. Chaque élément de mesure 3a, 3b, 3c... est sensible à l'amplitude du champ magnétique selon une direction donnée. Par exemple, ces éléments de mesure sont des cellules à effet Hall, des cellules à effet magnétorésistif (AMR, GMR, TMR) ou des bobines de détection. Selon un premier mode de réalisation, les éléments de mesure 3a, 3b, 3c, ... sont spatialement décalés entre eux selon la direction de 20 déplacement T comme illustré à la Fig. 2A. Selon cet exemple, les éléments de mesure 3a, 3b, 3c, ... sont spatialement décalés selon une direction perpendiculaire à la direction d'aimantation M. Selon un deuxième mode de réalisation, les éléments de mesure 3a, 3b, 3c, ... sont spatialement décalés entre eux selon une direction perpendiculaire à la direction de déplacement T 25 comme illustré à la Fig. 2B. Selon cet exemple, les éléments de mesure 3a, 3b, 3c, ... sont spatialement décalés selon une direction parallèle à la direction d'aimantation M. Le montage des éléments de mesure 3a, 3b, 3c, selon ces deux modes de réalisation permet d'obtenir des mesures équivalentes de l'amplitude du champ magnétique. 30 Le système de mesure 3 comporte au moins deux éléments de mesure 3a, 3b, 3c, ... pour déterminer la position du mobile présentant une trajectoire de déplacement T selon une direction. Dans le cas où la trajectoire du mobile s'établit selon une surface alors le système de mesure 3 comporte au moins trois éléments de mesure et par exemple quatre ou cinq éléments de mesure 3a, 3b, 3c, 3d, 3e (Fig. 2C) décalés spatialement pour déterminer la position du mobile. Le nombre et le positionnement des éléments de mesure 3a, 3b, 3c, 3d, 3e sont choisis et adaptés en fonction de la trajectoire du mobile. Ainsi, dans le cas où la trajectoire du mobile s'établit selon deux directions x, y d'un plan alors il est avantageux de positionner au moins 2 éléments de mesure selon chaque direction. Tel que cela ressort de la Fig. 3A, chaque élément de mesure 3a, 3b, 3c, ... délivre ainsi un signal de sortie Sa, Sb, Sc, ... ayant une forme de parabole qui est fonction de la position relative du système de mesure 3 par rapport au mobile, le long de la trajectoire de déplacement T. Le système de mesure 3 est relié à un circuit de traitement, non représenté, des signaux délivrés par les éléments de mesure 3a, 3b, 3c, .
Conformément à l'invention, le circuit de traitement est apte à réaliser un traitement différentiel des signaux délivrés par les éléments de mesure afin d'obtenir un signal S de variation linéaire donnant la position x du mobile le long de la trajectoire de déplacement. Tel que cela ressort clairement de la Fig. 3B, la différence S entre des signaux de forme parabolique donne une fonction linéaire en fonction de la course du mobile. Le capteur 1 selon l'invention permet ainsi d'obtenir une linéarité du signal de sortie donnant la position du mobile, sur toute la trajectoire de déplacement, avec l'avantage qu'un tel signal de sortie est insensible aux champs magnétiques perturbateurs.
Selon une variante avantageuse de réalisation, le circuit de traitement est apte à réaliser un traitement ratio métrique des signaux Sa, Sb, Sc, ... délivrés par les éléments de mesure. En d'autres termes, le circuit de traitement vise à assurer la différence de deux signaux de mesure divisée par la somme de ces deux signaux de mesure ou par un autre signal de mesure.
Ainsi, le signal de sortie S n'est plus un simple signal différentiel mais un rapport entre une différence de deux mesures et leur somme ou une autre mesure. Ainsi, le signal de sortie S peut s'exprimer de la manière suivante S = (a.Sa - b.Sb) f (c.Sa + d.Sb) ou S = (a.Sa - b.Sb) / c.Sc, avec a, b, c et d étant des constantes. Selon cette variante, la variation proportionnelle du champ magnétique due à la variation de température ou d'entrefer est ainsi compensée par l'utilisation d'un tel signal de sortie ratio métrique. Les exemples qui suivent décrivent différentes variantes de réalisation du capteur conforme à l'invention en fonction de diverses trajectoires de déplacement du mobile. Dans les dessins qui suivent, la distribution parabolique du champ magnétique est obtenue par la forme extérieure 2.a d'une cible magnétique 2 présentant une direction d'aimantation M, comme décrit en relation de la Fig.
1B. Un tel choix permet de visualiser la forme de la distribution du champ magnétique à travers la forme extérieure 2a de la cible magnétique. Bien entendu, ces différentes variantes de réalisations du capteur selon l'invention peuvent comporter un système de création 4 conforme aux Fig.
1A, 1C ou 1D. Dans l'exemple illustré aux Fig.
4A-4B et 4C-4D, la trajectoire de déplacement T est linéaire de sorte que le système de création 4 crée un champ magnétique de forme parabolique dont la direction d'aimantation M est perpendiculaire à une trajectoire linéaire T. Le système de création 4 comporte une cible 2 présentant selon la direction T et en fonction de la course du mobile, une forme extérieure 2a parabolique en face de laquelle est positionné le système de mesure 3. Dans l'exemple illustré aux Fig.
4A-4B, une forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 est convexe alors que dans l'exemple illustré aux Fig.
4C-4D, la forme extérieure parabolique de la cible 2 est concave. Dans l'exemple illustré aux Fig.
5A-5B, la trajectoire de déplacement T est courbe et en particulier selon un segment circulaire autour d'un axe 0 de sorte que le système de création 4 crée un champ magnétique de forme parabolique dont la direction d'aimantation M est perpendiculaire à une trajectoire circulaire ou de rotation T. Le système de création 4 comporte une cible 2 présentant selon la direction T et en fonction de la course du face de laquelle est mobile, une forme extérieure 2a parabolique en positionné le système de mesure 3 Fig.
5A-5B, la forme axialement c'est-à-dire Fig.
6A-6B, la forme radialement. Selon cet située entre l'axe de Il est à noter que dans l'exemple illustré aux extérieure 2a parabolique de la cible 2 est réalisée et 6a-6B, la cible 2 selon l'axe O alors que dans l'exemple illustré aux extérieure 2a parabolique de la cible 2 est réalisée exemple, la forme extérieure parabolique 2a est rotation 0 et le système de mesure 3. Dans les exemples illustrés aux Fig.
5A-5B présente une forme extérieure 2a parabolique convexe mais il est clair que la forme extérieure 2a parabolique peut être concave. Dans l'exemple illustré aux Fig.
7A à 7D, la trajectoire de déplacement T est effectuée selon une surface qui est un plan x, y. Selon cet exemple, le système de création 4 crée un champ magnétique de forme parabolique dont la direction d'aimantation M est perpendiculaire à trajectoire de déplacement T c'est à dire au plan x, y. Le système de création 4 comporte une cible 2 présentant dans le plan x, y et en fonction de la course du mobile, une forme extérieure 2a parabolique en face de laquelle est positionné le système de mesure 3. La forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 résulte de la combinaison des formes paraboliques s'établissant selon les directions x et y. Dans l'exemple illustré aux Fig.
7A à 7D, la forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 est convexe mais il est clair que la forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 peut être concave. Selon cet exemple de réalisation illustré aux Fig.
7A à 7D, le système de mesure comporte au moins trois éléments de mesure non alignés, comme décrit à la Fig.
2C. Dans l'exemple illustré aux Fig.
8A à 8D, la trajectoire de déplacement T est effectuée selon une surface définie par une rotation selon une angulation 8 de centre O et par un déplacement linéaire x radial par rapport au déplacement angulaire 8. Selon cet exemple, le système de création 4 crée un champ magnétique de forme parabolique dont la direction d'aimantation M est perpendiculaire à trajectoire de déplacement T c'est-à-dire à la surface x, 8. Le système de création 4 comporte une cible 2 présentant selon la surface x, 8 et en fonction de la course du mobile, une forme extérieure 2a parabolique en face de laquelle est positionné le système de mesure 3. La forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 qui est réalisée axialement résulte de la combinaison des formes paraboliques s'établissant selon les directions x et 8. Dans l'exemple illustré aux Fig.
8A à 8D, la forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 est convexe mais il est clair que la forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 peut être concave. Selon cet exemple de réalisation illustré aux Fig.
8A à 8D, le système de mesure comporte au moins trois éléments de mesure non alignés, comme décrit à la Fig.
2C. Les Fig.
9A à 9D illustrent un autre exemple de réalisation dans lequel la trajectoire de déplacement T est effectuée selon une surface définie par une rotation 8 autour d'un centre 0 et par une direction linéaire x qui est axial c'est-à-dire parallèle à l'axe O. Selon cet exemple, le système de création 4 crée un champ magnétique de forme parabolique dont la direction d'aimantation M est perpendiculaire à trajectoire de déplacement T c'est à dire à la surface x, 8. Le système de création 4 comporte une cible 2 présentant selon la surface x 8, et en fonction de la course du mobile, une forme extérieure 2a parabolique en face de laquelle est positionné le système de mesure 3. La forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 résulte de la combinaison des formes paraboliques s'établissant selon les directions x et 8. Dans l'exemple illustré aux Fig.
9A à 9D, la forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 est convexe mais il est clair que la forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 peut être concave. Selon cet exemple de réalisation illustré aux Fig.
9A à 9D, le système de mesure comporte au moins trois éléments de mesure non alignés, comme décrit à la Fig.
2C. Les Fig.
10A à 10D illustrent un autre exemple de réalisation dans lequel la trajectoire de déplacement T est effectuée selon une surface définie par la combinaison d'une première rotation 81 et d'une deuxième rotation 82. Selon cet exemple, le système de création 4 crée un champ magnétique de forme parabolique dont la direction d'aimantation M est perpendiculaire à trajectoire de déplacement T c'est à dire à la surface sphérique 81, 82. Le système de création 4 comporte une cible 2 présentant selon la surface 81, 82 et en fonction de la course du mobile, une forme extérieure 2a parabolique en face de laquelle est positionné le système de mesure 3. La forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 résulte de la combinaison des formes paraboliques s'établissant selon les directions 81 et 82. Dans l'exemple illustré aux Fig.
10A à 10D, la forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 est convexe mais il est clair que la forme extérieure 2a parabolique de la cible 2 peut être concave. Selon cet exemple de réalisation illustré aux Fig.
10A à 10D, le système de mesure comporte au moins trois éléments de mesure non alignés, comme décrit à la Fig.
2C. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.15
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. - Capteur magnétique pour déterminer la position angulaire ou linéaire relative, selon une trajectoire de déplacement (T), entre une cible (2) et un système de mesure (3) de l'amplitude du champ magnétique crée ou modifié par la cible, la cible (2) faisant partie d'un système (4) de création d'un champ magnétique variable selon au moins la trajectoire de déplacement, le système de mesure étant relié à un circuit de traitement des signaux délivrés par le système de mesure, caractérisé en ce que - le système de création (4) crée un champ magnétique selon une direction (M) perpendiculaire à la trajectoire de déplacement (T) et avec une intensité variant suivant une loi parabolique, - le système de mesure (3) comporte au moins deux éléments de mesure (3a, (3b, 3c, ...) spatialement décalés entre eux et sensibles à l'amplitude du champ magnétique selon une direction donnée, - le circuit de traitement est apte à réaliser un traitement différentiel des signaux délivrés par les éléments de mesure afin d'obtenir un signal de variation linéaire donnant la position de la cible le long de la trajectoire de déplacement.
- 2 - Capteur magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 20 système de création (4) crée un champ magnétique avec une intensité variant suivant une loi parabolique selon la trajectoire de déplacement (T).
- 3 - Capteur magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de traitement est apte à réaliser un traitement ratio métrique desdits signaux délivrés par les éléments de mesure (3a, 3b, 3c, ...). 25
- 4 - Capteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de création (4) crée un champ magnétique dont la direction (M) est perpendiculaire à une trajectoire de déplacement (T) linéaire ou de rotation.
- 5 - Capteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé 30 en que le système de création (4) crée un champ magnétique dont la direction (M) est perpendiculaire à une trajectoire de déplacement (T)effectuée selon une surface et en ce que le système de mesure (3) comporte au moins trois éléments de mesure (3a, 3b, 3c, ...) non alignés.
- 6 - Capteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en que le système de création (4) crée un champ magnétique dont la direction est perpendiculaire à une trajectoire de déplacement (T) combinant une rotation et une translation et en ce que le système de mesure (3) comporte au moins trois éléments de mesure (3a, 3b, 3c, ...) non alignés.
- 7 - Capteur magnétique selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de création (4) crée un champ magnétique dont la direction (M) est perpendiculaire à une trajectoire de déplacement (T) combinant deux rotations et en ce que le système de mesure (3) comporte au moins trois éléments de mesure non alignés.
- 8 - Capteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système de création (4) comporte une cible aimantée (2) avec une intensité d'aimantation constante et avec au moins une forme extérieure suivant une loi parabolique.
- 9 - Capteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en que le système de création (4) comporte un aimant (4a) possédant une intensité d'aimantation constante et une cible ferromagnétique (2) délimitant avec l'aimant, un entrefer dans lequel le système de mesure est placé, l'aimant (4a) présentant une direction d'aimantation (M) orientée perpendiculairement à la forme extérieure de la cible ferromagnétique qui suit une loi parabolique.
- 10 - Capteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé 25 en ce que le système de création (4) comporte une cible aimantée (2) présentant un champ magnétique d'intensité distribué selon une loi parabolique.
- 11 - Capteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système de création (4) comporte au moins une bobine (4b) et 30 une cible (2) permettant de créer une variation parabolique de l'intensité du champ magnétique au niveau du système de mesure (3).
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