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FR2591345A1 - Procede de mise en forme du signal de sortie d'un capteur de vitesse de rotation - Google Patents

Procede de mise en forme du signal de sortie d'un capteur de vitesse de rotation Download PDF

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Publication number
FR2591345A1
FR2591345A1 FR8616880A FR8616880A FR2591345A1 FR 2591345 A1 FR2591345 A1 FR 2591345A1 FR 8616880 A FR8616880 A FR 8616880A FR 8616880 A FR8616880 A FR 8616880A FR 2591345 A1 FR2591345 A1 FR 2591345A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
signal
circuit
frequency
useful
comparator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8616880A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2591345B1 (fr
Inventor
Hans Wilhelm Bleckmann
Heinz Loreck
Michael Zydek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co oHG
Original Assignee
Alfred Teves GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfred Teves GmbH filed Critical Alfred Teves GmbH
Publication of FR2591345A1 publication Critical patent/FR2591345A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2591345B1 publication Critical patent/FR2591345B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
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    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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    • GPHYSICS
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Procédé de mise en forme du signal de sortie d'un capteur de vitesse de rotation, ledit signal se présentant sous la forme d'une tension alternative dont la fréquence et l'amplitude sont fonction de la vitesse de rotation, dans lequel les signaux parasites à haute fréquence sont atténués dans un circuit d'entrée et le signal utile est amplifié et transformé en un signal de sortie en forme d'impulsion, caractérisé en ce qu'un signal de référence I2 est formé dans le circuit d'entrée au moyen d'un filtre passe-bas TP2, la fréquence de coupure dudit signal I2 étant inférieure à la gamme de fréquences utile, en ce que le signal utile I1 est comparé avec le signal de référence I2, et en ce que le signal de sortie en forme d'impulsion, correspondant au signal de capteur mis en forme, est produit en fonction de la différence existant entre ces deux signaux. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention concerne un procédé de mise en forme du signal de
sortie d'un capteur de vitesse de rotation, ce signal se présentant sous la forme d'une tension alternative dont la fréquence et l'amplitude sont fonction de la vitesse de rotation, dans lequel les signaux parasites à haute fréquence sont atténués dans un circuit d'entrée et le signal utile est amplifié et transformé en un signal de sortie en forme d'impulsion. Des agencements de circuits munis de filtres passe-bas, destinés à atténuer les signaux parasites à haute fréquence, ainsi que de circuits d'amplification et de production
d'impulsions font également partie de la présente invention.
On connaît déjà des procédés et des agencements de circuits de ce type qui sont utilisés dans des véhicules automobiles équipés d'un dispositif de régulation électronique du glissement de freinage (demande de brevet allemand 32 34 637). Dans des systèmes de freinage de ce type, les informations relatives au comportement en rotation des roues et nécessaires à la régulation sont obtenues au moyen de
capteurs de vitesse de rotation. A cet effet, on utilise, par exem-
ple, un disque qui tourne avec la roue ou avec l'arbre moteur, qui
est denté à sa périphérie et qui coopère avec un transducteur induc-
tif fixe produisant une tension alternative dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de rotation des roues. En raison de la denture du disque ferromagnétique denté passant devant le capteur, un flux magnétique produit par un aimant permanent varie périodiquement,
ce qui a pour effet d'induire, dans la bobine de mesure de ce cap-
teur, une tension alternative dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de la roue. Les signaux du capteur sont alors mis en forme dans un circuit de déclenchement, c'est-à-dire qu'ils sont amplifies et transformés en un signal carré binaire. En outre, ces circuits de
déclenchement comportent des filtres permettant d'atténuer les si-
gnaux parasites autant que possible.
L'utilisation de dispositifs de mesure de ce type pose cer-
tains problèmes, étant donné que les amplitudes des tensions induites
et, donc, les tensions de sortie des capteurs sont elles aussi fonc-
tion de la vitesse de rotation et deviennent très faibles lorsque la vitesse du véhicule et des roues est réduite. Une importante mise en
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oeuvre de moyens est nécessaire pour réduire les signaux parasites à
haute fréquence ainsi que les variations de tension à basse fréquen-
ce, dues à des erreurs de division de la roue dentée, à l'excentrici-
té de la roue ou à un montage excentrique de la roue, etc., afin de pouvoir, lors de l'analyse, les séparer du signal utile, c'est-à-dire du signal dépendant de la vitesse. Par exemple, le trajet menant du capteur de vitesse de rotation au circuit électronique de mise en forme doit être réalisé au moyen de lignes blindées. Les tolérances mécaniques du disque denté et du capteur doivent être limitées aux
valeurs strictement admissibles par un travail de finition et d'ajus-
tage. Ceci accroit la mise en oeuvre de moyens de fabrication, d'au-
tant plus qu'au moins trois ou quatre capteurs sont nécessaires pour
assurer une régulation pr&cise du glissement de freinage.
La présente invention a pour but de pallier les inconvg-
nients décrits, constatés lors de la mesure de la vitesse de rotation et lors de la mise en forme des signaux de mesure, et de proposer un procédé ainsi que des agencements de circuits permettant de mettre en forme même des signaux de capteur relativement faibles, comportant
des parasites à haute fréquence et à très basse fréquence. Une dis-
tinction nette doit donc pouvoir Itre faite entre les signaux utiles
et les signaux parasites, mime dans des conditions défavorables tel-
les que celles rencontrées, en particulier, en cas de faible vitesse
de rotation.
Il s'est avéré qu'un perfectionnement technique important
pouvait être réalisé de manière étonnamment simple en formant, con-
formément à l'invention et dans le cadre d'un procédé du type indiqué
précédemment, un signal de référence dans le circuit d'entrée au mo-
yen d'un filtre passe-bas, la fréquence de coupure de ce signal étant in-
férieure à la gamme de fréquences utile, en comparant le signal utile
avec le signal de référence, et en produisant, en fonction de la dif-
férence existant entre ces deux signaux, le signal de sortie en forme
d'impulsion qui correspond au signal de capteur mis en forme.
La conception spéciale d'un agencement de circuits, destiné
à mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention, est caractéri-
sée en ce qu'un circuit de filtrage est implanté dans le circuit d'entrée, à savoir entre le capteur de vitesse de rotation et les circuits d'amplification et de production d'impulsions, ce circuit de
filtrage comprenant le filtre passe-bas, destiné à atténuer les si-
gnaux parasites à haute fréquence et à former le signal utile, et un filtre passe-bas destiné à obtenir le signal de référence, et en ce que les signaux obtenus au moyen des deux filtres passe-bas, à savoir le signal utile et le signal de référence, peuvent être transmis à un comparateur dont le signal de sortie correspond au signal de capteur
mis en forme.
Lorsqu'elle est utilisée dans un système de freinage à régu-
lation du glissement pour véhicules automobiles, la présente inven-
tion a surtout pour avantage de réduire les moyens mis en oeuvre pour mesurer la vitesse des roues et pour transmettre ces informations à l'unité électronique de régulation correspondante. Etant donné que la présente invention permet, même en cas de signaux parasites à haute fréquence et avec une faible amplitude, de distinguerclairement le signal utile, qui correspond à la vitesse de rotation, des variations
de tension due à des excentricités, etc., il suffit désormais de pré-
voir des capteurs de vitesse de rotation comparativement simples qui, en outre, admettent des tolérances de fabrication et de montage plus importantes. Au lieu des lignes blindées, on peut alors faire appel à
des lignes non blindées pour relier les capteurs à l'unité électroni-
que. Tout ceci permet de réduire très sensiblement la mise en oeuvre
de moyens de fabrication et d'améliorer le mode de fonctionnement.
Conformément à un mode de réalisation avantageux du procédé
conforme à l'invention, lors de la formation du signal de sortie nu-
mérique, une hystérésis est créée entre le signal de commande, c'est-
à-dire la différence entre le signal utile et le signal de référence,
et la commutation du signal de sortie.
Un autre mode de réalisation important de l'invention est
caractérisé en ce que, dés que la différence entre le niveau du si-
gnal utile et celui du signal de référence excède une valeur de seuil prédéterminée, le signal de référence suit dynamiquement le signal utile. Ceci constitue un avantage déterminant pour la conception des
filtres du circuit d'entrée, comme on le verra en détail ci-après.
-2591 4 5
De manière appropriée, la fréquence dt coupure du filtre passe-
bas pour atténuer les signaux parasites et pour former les signaux utiles se trouve à l'intérieur de la gamme de fréquences utile et est choisie de manière qu'au-delà de la fréquence de coupure, les amplitudes des signaux utiles, qui, à la sortie du capteur de vitesse de rota- tion, augmentent proportionnellement à la vitesse de rotation, soient
sensiblement identiques.
Dans un autre mode de réalisation de l'agencement de cir-
cuits conforme à l'invention, le signal utile et le signal de réfé-
rence peuvent être transmis aux deux entrées d'un comparateur. De ma-
nière appropriée, un transformateur d'impédance est intercalé entre
les filtres passe-bas et le comparateur.
Un autre mode de réalisation de la présente invention est
caractérisé en ce que, sur les lignes de signaux reliant les trans-
formateurs d'impédance et le comparateur, est implantée une résistance
aux bornes de laquelle une tension différentielle peut être produite au mo-
yen d'un amplificateur différentiel commandé par le signal de sortie du comparateur, et au moyen d'un circuit en configuration de miroir de courant, cette tension différentielle étant opposée au signal d'actionnement du comparateur, c'est-à-dire à la différence entre le
signal utile et le signal de référence, et provoquant ainsi l'hysté-
résis de commutation.
En outre, il est possible, conformément à la présente inven-
tion, de faire varier le signal de référence en fonction de l'ampli-
tude du signal utile. Un circuit d'adaptation, qui commence à fonc-
tionner lorsqu'une valeur de seuil prédéterminée, c'est-à-dire la
différence entre le niveau du signal utile et celui du signal de ré-
férence, est dépassée, permet au signal de référence de suivre dyna-
miquement le signal utile. Pour produire la valeur de seuil différen-
tielle qui détermine cette adaptation, une résistance peut être implantée sur la ligne de signaux menant au circuit d'adaptation, une tension de seuil, opposée au signal utile, pouvant être produite aux bornes de cette résistance au moyen d'un circuit en configuration de miroir de courant et d'un amplificateur différentiel commandé par le signal de
sortie du comparateur.
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Le circuit d'adaptation peut comprendre un amplificateur proportionnel qui, par l'intermédiaire d'un réseau connecté en aval,
produit une grandeur réglée qui dépend de la différence existant en-
tre le niveau du signal utile et celui du signal de référence, et qui peut être retransmise au circuit de filtre passe-bas formant le si-
gnal de référence.
Conformément à un autre mode de réalisation de l'agencement de circuits conforme à l'invention, il est prévu, pour en surveiller
automatiquement la capacité de fonctionnement, un circuit supplémen-
taire qui déclenche une oscillation propre du circuit d'analyse avec une fréquence inférieure à la gamme de fréquences utile. Lors de
l'apparition d'un court-circuit ou d'une interruption des signaux me-
nant au capteur de vitesse de rotation, le circuit supplémentaire ar-
rête l'oscillation propre.
De manière appropriée, ce circuit supplémentaire est muni d'un compteur constamment incrémenté au moyen d'un oscillateur ou d'un générateur de signaux d'horloge, ce compteur pouvant être remis.à zéro par le signal de sortie du comparateur et, lorsqu'un nombre prldéterminé est atteint, introduisant, par l'intermédiaire d'un générateur d'inm pulsions, une impulsion analogue au signal utile dans le circuit
d'entrée et déclenchant ainsi, à la sortie du comparateur, une impul-
sion qui remet le compteur à zéro. La capacité de fonctionnement du
circuit de déclenchement dans son ensemble est ainsi contrôlée dyna-
miquement tant que le véhicule est à l'arrêt et qu'aucune impulsion
de capteur de roue n'est donc produite.
En outre, pour surveiller l'agencement de circuits conforme à l'invention, il peut être prévu une source de courant constant qui provoque, dans un réseau d'entrée, une répartition de la tension qui,
en cas d'interruption de la ligne menant au capteur de vitesse de ro-
tation ou en cas de court-circuit, excède des valeurs limites et ar-
rête donc l'oscillation propre et/ou l'introduction d'impulsions dans
le circuit d'entrée déclenchant l'oscillation propre.
Lors de l'apparition d'un court-circuit dans le circuit de
capteur et d'un défaut dans le circuit d'analyse, le circuit suppli-
mentaire conforme à l'invention provoque donc l'arrêt de l'oscilla-
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tion propre et donc une signalisation d'erreur. Aucune ligne de si-
gnaux supplémentaire ni aucun autre moyen auxiliaire ne sont néces-
saires à cet effet, ce qui constitue un progrès important par rapport
aux systèmes connus de ce type.
Les différents objets et caractéristiques de l'invention se-
ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à
titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées
qui représentent: -
- la figure 1, le schéma des connexions électriques d'un agencement de circuits conforme à l'invention, relié à un capteur de vitesse de rotation,
- la figure 2, sous la forme d'un diagramme simplifié, l'al-
lure de signal Il à la borne El, - la figure 3, sous la même forme qu'à la figure 2, l'allure de signal simultanée I2 à la borne E2, - la figure 4, sous la même forme qu'aux figures 2 et 3, mais à une échelle différente et pour un autre signal de capteur, une comparaison entre les allures de signaux relevées en différents points de mesure de l'agencement de circuits conforme à la figure 1,
- la figure 5, un autre diagramme de l'allure de signal re-
levée en différents points de mesure de l'agencement de circuits con-
forme à la figure 1,
- la figure 6, sous la forme d'un schéma simplifié, un cir-
cuit supplémentaire associé I l'agencement de circuits conforme à la
figure 1.
Conformément au mode de réalisation de la figure 1, l'agen-
cement de circuits conforme à l'invention comprend un circuit d'en-
tr&e muni de deux filtres passe-bas TP1, TP2, constitu6s chacun d'une
résistance ohmique série R1 et, respectivement, R2, et d'un condensa-
teur Cl et, respectivement, C2, par l'intermédiaire duquel un trajet de courant mène à la masse. Un capteur de vitesse de rotation 2 est
relié I une borne d'entrée K1 par l'intermédiaire-d'une ligne de si-
gnaux, en l'occurence par un cable non blindé 1. Les chiffres de ré-
férence 3 et 4 désignent respectivement l'inductance et la résistance ohmique interne du capteur de vitesse de rotation 2 à la borne de 7- t 2591345
connexion K2 duquel peut être prélevée une tension alternative conte-
nant les informations relatives à la vitesse de rotation à mesurer.
En l'occurence, chacun des deux filtres passe-bas TP1, TP2 est constitué d'un diviseur de tension Rl, C2 montés en série. Le rapport des résistances en courant alternatif entre R1 et C1 est choisi de manière que Cl corresponde pratiquement à un court-circuit
pour des signaux parasites à haute fréquence, mais pas pour des si-
gnaux se trouvant dans la gamme de fréquences utile. Cependant, la résistance en courant alternatif de C2 par rapport à R2 est faible,
même pour des signaux utiles, de façon que seuls des signaux presen-
tant une très basse fréquence de quelques hertz, tels que ceux provo-
qués, par exemple, par un montage excentrique du disque denté indui-
sant les impulsions, puissent parvenir à la borne E2. En revanche, le signal utile, débarrassé des signaux parasites à haute fréquence, est
appliqué à la borne El.
Les signaux de sortie des filtres passe-bas TP1, TP2 sont transmis par l'intermédiaire de transformateurs d'impédance 5, 6, en l'occurence par des amplificateurs analogiques à contre-réaction, à un comparateur 7 à la sortie duquel se trouve le signal de sortie en forme d'impulsion qui correspond au signal de capteur mis en forme,
c'est-à-dire au signal de mesure du capteur 2, et qui peut être pré-
levé à la borne K3 pour faire l'objet d'un traitement ultérieur. En l'occurence, ce signal est un signal binaire, car seuls les états de
commutation "high' (H) et "low" (L) du comparateur 7 sont analysés.
Le comparateur 7 compare donc le signal utile, se trouvant à
la sortie A5 du transformateur 5, avec le signal de sortie du trans-
formateur 6, qui sert de signal de référence. Cependant, lors de la formation du signal différentiel, il faut également tenir compte de la chute de tension enregistrée par l'intermédiaire d'une résistance RHY qui, en cas de changement du signe de la tension différentielle,
retarde la commutation du comparateur 7 et provoque donc une hystéré-
sis. A cet effet, une tension d'hystérésis est produite au niveau de
la résistance RHY au moyen de l'amplificateur différentiel 8, comman-
dé par le signal de sortie du comparateur 7, et du circuit en confi-
guration de miroir de courant 9. En effet, tant que le signal utile à la sortie A5 excèe le signal de référer.nce en A6 a ugm.nt( de la tension d'hystérésis RHY et, donc, tant qu'un signal H se trouve à la
sortie A7 du comparateur 7, le transistor 10 de l'amplificateur dif-
férentiel 8 est à l'état passant, tandis que le second transistor 11 de l'amplificateur 8 est à l'état bloqué, de sorte qu'un courant de niveau constant est transmis du transformateur d'impédance 6, par l'intermédiaire de la résistance d'hystérésis RHY, du transistor 10 et du transistor 12 de l'émetteur de l'amplificateur différentiel 8, ce courant produisant la tension d'hystérésis aux bornes de RHY. IREF désigne un courant de base de niveau constant qui donne
naissance de manière connue, dans les circuits intégrés du type uti-
lisé ici, à un courant de collecteur constant dans le transistor 12 et dans les transistors montés en parallèle. Dans cette phase, le transistor 13 du circuit en configuration de miroir de courant 9 est également bloqué étant donné que le transistor 11 est à l'état bloqué. A l'issue d'un changement de signe intervenu aux entrées
du comparateur 7 et de la commutation de ce comparateur, l'amplifica-
teur différentiel 8 est commuté par le signal L de la sortie A7. Un
courant d'hystérésis de niveau prédéterminé est transmis au transfor-
mateur d'impédance 6 par l'intermédiaire du transistor 13 du circuit
en configuration de miroir de courant 9 et produit une tension d'hys-
térésis de sens opposé aux bornes de la résistance d'hysté-
résis RHY. Dans cette phase, la tension d'hystérésis est donc égale-
ment opposée au signal utile disponible à la sortie AS.
Un amplificateur différentiel 14, analogue à l'amplificateur 8, associé à un circuit en configuration de miroir de courant 15, semblable au circuit 9, sert à produire une valeur de seuil de signal utile par l'intermédiaire d'une résistance ohmique RGAP. Là encore,
en présence d'un signal H à la sortie A7 du comparateur 7, un tran-
sistor 16 de l'amplificateur 14 est amené à l'état passant, et un flux de courant de niveau prédéterminé est transmis du transformateur
d'impédance 5 par l'intermédiaire de la résistance RGAP et des tran-
sistors 16, 19. Dans cette phase, le transistor 18 du circuit en con-
figuration de miroir de courant 15 est à l'état bloqué tout comme le
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second transistor 17 de l'amplificateur 14 dont la base est maintenue à un potentiel prédéterminé. En revanche, un signal L apparaissant à la sortie 17 du comparateur 7 a pour effet d'amener le transistor 16 à l'état bloqué et les transistors 17 et 18 à l'état passant, et donc de transmettre un courant de niveau prédétermin0 au transformateur d'impédance 5 par l'intermédiaire du collecteur du transistor 18 et
de la résistance RGAP qui détermine la valeur de seuil.
Conformément à la présente Invention, par l'intermédiaire d'un autre amplificateur 20, à l'entrée E20 duquel est appliqu0 le
signal utile diminua de la chute de tension sur RGAP, et par l'inter-
m6diaire d'un réseau 21 connecte en aval, le signal de reffrence suie dynamiquement le signal utileo A cet effet, en fonction du signe de la tension présente à la sortie A20 de l'amplificateur 20, une grandeur reglie dépendant du signal utile, en lVoccureace un courant proportionnel au signal utile, est produite et retransmise, soit par l'intermédiaire d'un transistor 22 et d'ue diode D23, ooit par laia
termêdiaire d'un transistor 24 et d'une diode D25,ainsi que d'une r&-
sistance R26, à l'entrée E6 du transfoateur d'imp9dance 6 pour sui-
vre le signal de référence. Le trajet de courant, qni traverse le transistor 22 et la diode 23 ou le transistor 24 et la diode 25 du réseau 21, est également commande au moyen du signal disponible à la sortie A7 du comparateur 7 et par l'intermédiaire des transistors 27,
28 et 29. Tant qu'un signal R est appliqué à l'entrée A7, le transis-
tor 27 est à l'état passant et un trajet de courant est donc libérO par l'intermédiaire du transistor 22 et de la diode 23, tandis que la présence d'un signal L à l'entrée A7 permet de faire passer le flux de courant par les transistors 28 et 29, libérant ainsi le trajet de courant par l'intermédiaire du transistor 24 et de la diode D25. Une source de courant constant 37 est implantée dans le circuit d'émetteur
des transistors 27, 28.
Le circuit d'adaptation, qui permet d'adapter dynamiquement
le signal de référence, se compose donc pour l'essentiel de l'ampli-
ficateur analogique 20 et du réseau 21 qui est connecté en aval et
qui produit la valeur de commande pouvant être transmise en amont.
Une source de courant constant 30 prévue à l'entrée du
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transformateur d'impédance 5, qui traite le signal utile, sert, d'une part, à régler le point de fonctionnement du transformateur 5 et, d'autre part, comme décrit en référence à la figure 3, à obtenir une
répartition de tension dans le circuit d'entrée, qui permet de dé-
tecter une interruption de la connexion avec le capteur 2 ou un courtcircuit. Pour alimenter en énergie le circuit conforme à la figure 1,
il est prévu une source VCC qui est positive par rapport à la conne-
xion de mise à la masse. Les lignes de connexion assurant l'alimenta-
tion électrique sont signalées par une flèche.
Les diagrammes des figures 2 à 5 sont destines à expliquer
le mode de fonctionnement du circuit conforme à la figure 1.
Les figures 2 et 3 se rapportent à une situation o la roue,
sur laquelle est monte le capteur 2, tourne d'abord à une vitesse mo-
yenne sensiblement constante et est accélérée sensiblement au moment t1. A l'entrée E5 est applique un signal utile Il qui est débarrassé de signaux parasites à haute fréquence par le filtre passe-bas TP1 et dont la fréquence est fonction de la vitesse à laquelle la périphérie dentée du disque denté (non représenté) passe devant la bobine 3 du capteur 2. En l'occurence, au signal Il est en outre superposée une
oscillation de fréquence comparativement basse, par exemple de quel-
ques hertz, qui en rendrait très difficiles la mise en forme et l'analy-
se à l'aide d'agencements de circuits classiques.
A l'entrée E6 du second transformateur d'impédance, c'est-à-
dire à la sortie du filtre passe-bas TP2, est applique le signal de référence 12 qui est utilisé conformément à la présente invention et qui, comame indiqué à la figure 3, correspond à la lente variation à
basse fréquence du signal Il, à laquelle des oscillations de fréquen-
ce utile ne sont plus superposées que sous une forme très atténuée.
Les diagrammes conformes aux figures 2 et 3 ont été relevés simulta-
nément et sont représentés à la même échelle sur le même axe de temps. La figure 4 établit une comparaison entre les allures des
signaux en divers points du circuit. Pour la commodité de l'illustra-
tion, on a choisi une situation ol la vitesse de roue est constante.
-: - 2591345
La courbe "1'l représente l'allure du signal IE l'entrée E5 ainsi qu'une allure de signal I2' qui devrait être rulevée à l'entrée E6 si le circuit d'adaptation 20, 21 était mis hors service, c'est-à-dire si la contreréaction du signal, par l'intermédiaire de la résistance R26, était interrompue. La différence entre ces deux signaux aurait alors l'aspect de la courbe "2". Cependant, en raison du circuit d'adaptation 20, 21, qui provoque une adaptation dynamique du signal
de référence, on obtient l'allure de signal "3". La courbe caracté-
ristique en trait discontinu correspond au signal de-référence I1 ob-
tenu apres adaptation, de sorte que la différence Il - I2, représen-
tée à la figure "4", est beaucoup plus réduite.
La figure 5 établit une nouvelle comparaison, à plus grande échelle, entre les allures de signaux Il et I2 qui peuvent toutes
deux être relevées aux bornes E5, E6 et en A5, A6. Dans l'exemple il-
lustré ici, il se produit, pendant une courte durée, une importante
déviation de la tension de sortie du capteur, à la suite, par exem-
ple, d'une détérioration des dents, pendant le laps de temps TS. Ce-
pendant, en raison de l'adaptation dynamique, conforme à l'invention, du signal de référence I2, cette erreur est éliminée lors de la mise
en forme de la tension de capteur, de sorte que cette influence défa-
vorable n'apparait pas à la sortie K2 du circuit de mise en forme,
comme le montre le signal de sortie binaire illustré à la figure 5.
Un autre avantage essentiel de l'adaptation dynamique du si-
gnal de référence réside en ce que la fréquence limite choisie pour le filtre passe-bas TP1 peut être relativement basse afin d'obtenir
une atténuation efficace des signaux parasites à haute fréquence.
Dans un mode de réalisation de la présente invention, dans lequel des signaux utiles allant jusqu'à environ 4 kHz doivent être analysés à
l'aide du circuit conforme à l'invention, la fréquence limite du fil-
tre passe-bas TP1 a été fixée à 800 Hz. Cependant, l'utilisation d'un filtre passe-bas de ce type se traduit par une forte atténuation des signaux utiles situés au-dessus de la fréquence limite, c'est-à-dire dans la gamme de fréquences comprise entre 800 Hz et 4 kHz. Une telle conception du filtre passe-bas fait, en quelque sorte, ressortir les
signaux parasites à basse fréquence qui sont dus par exemple au mon-
a tage excentrique, indiqué précédemment, de la roue dentée de capteur
- de telles excentricités sont presques inévitables dans la prati-
que - et dont les fréquences sont inférieures à la fréquence de coupure
du filtre passe-bas TP1. Dans le cas d'un signal utile de quatre ki-
* lohertz, qui a été induit par une roue de transmission comportant 100 dents, la fréquence du signal parasite à basse fréquence, provoquée
par le montage excentrique, est d'environ 40 Hz. En raison de l'adap-
tation dynamique, conforme à l'invention, qui a 6té illustrée en ré-
férence aux figures 4 et 5, le signal de référence suit le signal utile, ce qui, malgré l'importante atténuation du signal utile par le filtre passe-bas TP1, garantit une analyse correcte du signal et une conversion parfaite en un signal carré correspondant au niveau de la
sortie A7 du comparateur 7. En l'absence du circuit d'adaptation dé-
crit, la fréquence de coupure du filtre passe-bas TP1 devrait Utre nette-
ment supérieure, à savoir dans la gamme de la fréquence maximum uti-
le, ce qui se traduirait par une sensibilité beaucoup plus élevée aux impulsions parasites I haute fréquence.
La figure 6 représente l'agencement de circuits déjà décrit
en référence à la figure 1, associé à un circuit de surveillance sup-
plémentaire 31.
Ce circuit supplémentaire comprend tout d'abord un compteur 32 qui est commandé par un oscillateur ou un générateur de signaux d'horloge 33 et qui est constamment incrémenté. Dès qu'un chiffre préd6fini Qn est atteint, ceci provoque le déclenchement d'une impulsion qui est
transmise au circuit d'entrée du circuit de surveillance par un géné-
rateur d'impulsions 34 par l'intermédiaire de la source de courant constant 30 - voir figure 1. Le circuit d'analyse réagit comme à un signal utile. Aux entrées E5, E6 apparatt une différence de tension
qui, par l'intermédiaire des transformateurs d'impédance 5, 6, provo-
que la commutation des comparateurs 7. Etant donne que la sortie A7 du comparateur 7 est reliée au compteur 32 par l'intermédiaire d'un étage d'adaptation 35 qui provoque une différenciation du signal, une temporisation ou une négation, l'impulsion présente en A7 actionne
l'entrée de remise à zéro R et remet ainsi le compteur 32 à zéro.
L'opération de comptage Qn recommence à zéro. L'ensemble de la struc-
- 13 -
ture, c'est-à-dire les composants décrits du circuit supplémentaire 31 et le circuit d'analyse, constitue donc un oscillateur qui - tant qu'aucun signal prioritaire du capteur de vitesse de rotation 2 n'est introduit oscille selon une fréquence propre prédéterminée. Cette fréquence est inférieure à la gamme de fréquences utile. Une inter-
ruption de l'oscillation propre traduirait la présence d'un défaut.
Le circuit supplémentaire 31 sert également à d&tecter une interruption ou un court-circuit sur le trajet de signaux menant du capteur de vitesse de rotation 2 au circuit d'analyse. A cet effet, la répartition de tension, qui est provoquée par le courant introduit à l'aide de la source de courant constant 30 sur les résistances Rl, R2 en tenant compte de la résistance interne R4 du capteur 2, est surveillée. Pour ce faire, un discriminateur à fenêtre de tension 36 est relié à l'entrée de signal de référence E2 et empêche, lorsque la tension au niveau de l'entrée E2 sort de la "fenêtre" prédéterminée, qu'une impulsion soit émise du circuit supplémentaire 31 en direction de la source de courant constant 30. A cet effet, le discriminateur
36 est relié à l'entrée de validation du générateur d'impulsions 34.
Un court-circuit ou une interruption de la connexion du capteur pro-
voquent donc également l'arrêt de l'oscillation propre produite par
l'intermédiaire du circuit 31.
- 14 - 2591345

Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Procédé de mise en forme du signal de sortie d'un capteur de vitesse de rotation, ledit signal se présentant sous la forme
d'une tension alternative dont la fréquence et l'amplitude sont fonc-
tion de la vitesse de rotation, dans lequel les signaux parasites à haute fréquence sont atténués dans un circuit d'entrée et le signal utile est amplifié et transformé en un signal de sortie en forme d'impulsion, caractérisé en ce qu'un signal de référence (12) est formé dans le circuit d'entrée au moyen d'un filtre passe-bas (TP2), la fréquence de coupure dudit signal (I2) étant inférieure à la gamme de fréquences utile, en ce que le signal utile (Il) est comparé avec le signal de référence (I2), et en ce que le signal de sortie en forme d'impulsion, correspondant au signal de capteur mis en forme, est
produit en fonction de la différence existant entre ces deux signaux.
2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de la formation du signal de sortie en forme d'impulsion, une hystérésis est créée entre le signal de commande, c'est-à-dire la différence entre le signal utile et le signal de référence (Il, I2),
et la commutation du signal de sortie.
3. Procédé conforme à la revendication 1 ou 2, caractérise en ce que, dès que la différence entre le niveau du signal utile et
celui du signal de référence excède une valeur de seuil pridétermi-
née, le signal de référence (12) suit dynamiquement le signal utile (Il).
4. Agencement de circuits destiné à mettre en oeuvre le pro-
cédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant
un filtre dans le circuit d'entrée, destiné à atténuer les signaux
parasites à haute fréquence, et comprenant des circuits d'amplifica-
tion et de production d'impulsions, caractérisé en ce qu'un circuit de filtrage (TP1, TP2, 5, 6) est implanté dans le circuit d'entrée, a savoir entre le capteur de vitesse de rotation (2) et les circuits
d'amplification et de production d'impulsions, ledit circuit de fil-
trage comprenant le filtre passe-bas (TP1), destiné à atténuer les
2 5 9 1345
signaux parasites à haute fréquence et à former le signal utile (Il),
et un filtre passe-bas (TP2) destiné à obtenir un signal de référen-
ce, et en ce que les signaux obtenus au moyen des deux filtres passe-
bas, à savoir le signal utile et le signal de référence, peuvent être transmis à un comparateur (7) dont le signal de sortie correspond au
signal de capteur mis en forme.
5. Agencement de circuits conforme à la revendication 4, ca-
ractérisé en ce que la fréquence de coupure du filtre passe-bas (TP2) pour former le signal de référence (I2) est inférieure à la fréquence
utile la plus basse du signal de capteur.
6. Agencement de circuits conforme à la revendication 4 ou , caractérisé en ce que la fréquence de coupure du filtre passe-bas (TP1) pour atténuer les signaux parasites à haute fréquence se trouve
à l'intérieur de la gamme de fréquences utile et est choisie de ma-
nière qu'au-delà de la fréquence de coupure, les amplitudes des signaux
utiles (Il) soient sensiblement identiques.
7. Agencement de circuits conforme à l'une quelconque des
revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le signal utile (I1) et
le signal de référence (I2) peuvent être transmis aux deux entrées
d'un comparateur (7).
8. Agencement de circuits conforme à la revendication 7, ca-
ractérisé en ce qu'un transformateur d'impédance (5, 6) est intercalé
entre les filtres passe-bas et le comparateur (7).
9. Agencement de circuits conforme à la revendication 8, ca-
ractérisé en ce que, sur les lignes de signaux reliant les transfor-
mateurs d'impédance (5, 6) et le comparateur (7), est implantée une résistance (RHY) sur laquelle une tension différentielle peut être produite au moyen d'un amplificateur différentiel (8), commandé par le signal de sortie du comparateur (7), et au moyen d'un circuit en configuration de miroir de courant (9), ladite tension différentielle
étant opposée au signal d'actionnement du comparateur (7), c'est-à-
dire à la différence (I1-I2) entre le signal utile et le signal de
référence, et provoquant ainsi une hystérésis de commutation.
10. Agencement de circuits conforme à l'une quelconque des
revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il est possible de faire
1 _
varier le signal de référence (12) en fonction de l'amplitude du si-
gnai utile (Il).
11. Agencement de circuits conforme à la revendication 10,
caractérisé en ce que le signal de référence (I2) peut suivre dynami-
quement le signal utile (Il) au moyen d'un circuit d'adaptation (20,
21) qui commence à fonctionner lorsqu'une valeur de seuil prédétermi-
née, c'est-à-dire la différence entre le signal utile et le signal de
référence, est dépassée.
12. Agencement de circuits conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que, pour produire la valeur de seuil, c'est-à-dire la valeur différentielle qui détermine l'adaptation, une résistance (RGAP) est implantée sur la ligne de signaux menant au circuit d'adaptation (20, 21), une tension de seuil, opposée au signal utile
(Il), pouvant être produite aux bornes de ladite résistance au moyen d'un cir-
cuit en configuration de miroir de courant (15) et d'un amplificateur différentiel (14) commandé par le signal de sortie du comparateur (7)
qui compare le signal utile et le signal de référence.
13. Agencement de circuits conforme à la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le circuit d'adaptation (20, 21) comprend
un amplificateur (20) qui, par l'intermédiaire d'un réseau (21) con-
necté en aval, produit une grandeur réglée qui dépend de la différen-
ce existant entre le niveau du signal utile et celui du signal de ré-
férence, et qui peut être retransmise au circuit de filtre passe-bas
(TP2, 6) formant le signal de référence (I2).
14. Agencement de circuits conforme à l'une quelconque des
revendications 4 à 13, caractérisé en ce qu'il est prévu, pour en
surveiller automatiquement la capacité de fonctionnement, un circuit supplémentaire (31) qui déclenche une oscillation propre du circuit
d'analyse avec une fréquence inférieure à la gamme de fréquences uti-
le.
15. Agencement de circuits conforme à la revendication 14,
caractérisé en ce que l'apparition d'un court-circuit ou d'une inter-
ruption de la ligne de signaux (1) menant au capteur de vitesse de
rotation (2) arrête l'oscillation propre.
16. Agencement de circuits conforme à la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le circuit supplémentaire (31) est muni d'un compteur (32) constamment incrémenté au moyen d'un oscillateur ou d'un générateur de signaux d'horloge (33), ledit compteur pouvant être remis
à zéro par le signal de sortie du comparateur numérique (7) et, lors-
qu'un nombre prédéterminé (Qn) est atteint, introduisant, par l'intermédiaire d'un générateur d'impulsions (34), une impulsion analogue à un signal utile dans le circuit d'entrée et déclenchant ainsi une
impulsion qui remet le compteur (32) à zéro.
17. Agencement de circuits conforme à l'une quelconque des
revendications 14 à 16, caractérisé en ce qu'il est prévu une source
de courant constant (30) qui provoque, dans un réseau d'entrée, une répartition de la tension qui, en cas d'interruption de la ligne (1)
menant au capteur de vitesse de rotation (2) ou en cas de court-cir-
cuit, excède des valeurs limites et arrête donc l'oscillation propre
et/ou l'introduction d'impulsions dans le circuit d'entrée.
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