FR2485224A1 - Capteur de position de bande et dispositif de mesure de position incluant ce capteur - Google Patents
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Abstract
CAPTEUR DE POSITION D'UNE BANDE SITUEE A L'INTERIEUR D'UNE CHAMBRE A VIDE COMPRENANT DES MOYENS DE COMMUNICATION AVEC L'EXTERIEUR, COMPRENANT DEUX ELECTRODES DONT L'UNE EST MOBILE ET L'AUTRE FIXE SEPAREES PAR UN DIELECTRIQUE ET UNE CHAMBRE A DEPRESSION. SELON L'INVENTION LE DIELECTRIQUE EST FIXE ET PLAQUE CONTRE L'ELECTRODE FIXE, L'ELECTRODE MOBILE ETANT DISPOSEE ENTRE LA PAROI DE LA CHAMBRE MUNIE DES MOYENS DE COMMUNICATION ET L'ENSEMBLE CONSTITUE PAR LE DIELECTRIQUE ET L'ELECTRODE FIXE, L'UNE DES FACES DE L'ELECTRODE MOBILE ETANT SOUMISE AUX DIFFERENTES PRESSIONS REGNANT DANS LA CHAMBRE A VIDE, ET L'AUTRE FACE A LA PRESSION REGNANT DANS LADITE CHAMBRE A DEPRESSION. APPLICABLE AUX DEROULEURS DE BANDES MAGNETIQUES.
Description
CAPTEUR DE POSITION DE BANDE ET DISPOSITIF DE MESURE DE
POSITION INCLUANT CE CAPTEUR
La présente invention concerne un capteur de position de bande et le dispositif de mesure l'incluant. Elle est notamment applicable à la mesure de la position occupée par une bande magnétique dans les chambres à vide d'un dérouleur de bandes magnétiques.
Dans les systèmes actuels de traitement de l'information l'uti-
lisation de dérouleurs de bandes magnétiques est fréquente en raison de leur grande capacité de stockage
Dans la pratique courante, les dérouleurs de bandes ne contien-
nent qu'une seule bande magnétique amovible qui est remplacée par une autre dès que l'opération de lecture ou d'écriture la concernant sont terminées La bande défile de façon discontinue,dans un sens ou dans un
autre, devant l'ensemble des têtes de lecture /écriture des in-
formations. Ce défilement comporte une succession d'accélérations de déroulements à vitesse constante, et de décélérations de brève durée, les opérations de lecture /écriture ayant lieu quel que soit le sens de défilement
La structure des dérouleurs de bandes est désormais bien con-
nue. Ils comprennent, ainsi qu'il est décrit par exemple dans le brevet français No 1.393.683, déposé le 25 Mars 1964, par la Société AMPEX CORPORATION sous le titre:"Dispositif dérouleur de bandes magnétiques": une première et une seconde bobine portant la bande qui peuvent être soit réceptrice soit débitrice de celle-ci, - deux chambres à vide pour emmagasiner temporairement la bande, - un cabestan unique d'entraînement disposé entre les deux chambres, - des moyens pour guider la bande le long du parcours qu'elle
emprunte.
Les deux bobines sont munies chacune d'un moteur d'entraî-
nement directement accouplé à celles-ci.
Les chambres à vide sont de section droite sensiblement constante et communiquent avec une source de vide. Leur grande dimension (longueur) est très sensiblement supérieure
à leur largeur.
Dans chaque chambre à vide la bande forme une boucle placée entre l'une des deux bobines et le cabestan, les deux bobines étant symétriques par rapport au cabestan ainsi que les deux
chambres à vide.
On appelle partie inférieure de chaque chambre, la partie de celle-ci qui se trouve entre la boucle de la bande et son extrémitée fermée, alors qu'on appelle partie supérieure la partie de la chambre située entre la boucle et l'extrémité ouverte de la chambre par o pénètre la bande. La chambre
à vide communiquant avec la source de vide dans sa partie in-
férieure,la pression Pidans celle-ci est inférieure à la pres-
sion dans la partie supérieure, à savoir Ps.
Grâce aux moyens brièvement décrits ci-dessus, les temps de démarrage et d'arrêt de la bande sont de l'ordre de quelques
milli-secondes.
On conçoit que, pour contrôler le mouvement de la bande, il est
nécessaire de connaître à chaque instant la position de celle-
ci à l'intérieur de chaque chambre à vide, ce qui revient à déterminer la longueur de la portion qui s'y trouve: à cet effet, chacune des chambres à vide comprend un capteur de position de la bande qui y est contenue. Celui-ci délivre un signal électrique dont la tension est fonction de la longueur de la portion de la bande contenue dans la chambre à vide, et donc de sa position. Ce signal est envoyé à un dispositif électronique asservi de commande du moteur de la bobine adjacente de la chambre à vide comprenant le capteur et constitue l'un des ses paramètres de commande
Un tel capteur a été décrit par exemple, dans le brevet fran-
çais NO 1.362.356 déposé le 9 Juillet 1963 par la Société "NIPPON ELECTRIC COMPANY LIMITED" sous le titre:"Appareil de
manipulation de bandes, par exemple, de bandesd'enregistrement".
Il comprend: -a) une fente pratiquée dans la paroi de la chambre, parallèle à la grande dimension de celle-ci d'une part, et d'autre part,à la
surface de la bande.Cette paroi est mise électriquement à la masse.
-b) un ruban souple déformable mobile,réalisé en matière plas-
tique tel que du "mylar" recouvert d'une mince feuille métal-
lique placée à l'extérieur de la chambre à vide. La partie en matière plastique du ruban mobile fait face à la fente et peut venir en contact avec celle-ci et la paroi la contenant.En
revanche, la couche métallique du ruban ne peut venir en con-
tact avec la fente -c) une chambre à dépression o la pression Pc est telle que
Pi4d Pc dPs.
Enraison de la présence de la fente, la forte dépression créée dans la partie inférieure de la chambre plaque le ruban mobile contre la partie de la fente et la partie de la paroi de la chambre la contenant, situées dans la partie inférieure de la chambre à vide. Au contraire, la partie du ruban située en
regard dela partie de la fente située dans la partie supérieu-
re de la chambre n'est pas plaquée contre la paroi de celle-ci, tout en étant attirée vers la chambre à dépression puisque P,< Pst
On voit ainsi que la paroi de la chambre constitue l'électro-
de fixe d'une capacité dont l'autre électrode est mobile et constituée par la couche métallique du ruban, le diélectrique étant constitué par la partie en "mylar" du ruban. On montre que la capacité électrostatique entre chacune de ces électrodes est
fonction de la longueur de la portion de bande magnétique con-
tenue à l'intérieur de la chambre à vide Dans la pratique courante, la fente peut être remplacée par une succession de trous placés les uns à c8té des autres
selon la même direction que la fente -, c'est-à-dire parallèle-
ment à la grande dimension de la chambre. On dira, par la suite que, l'ensemble de trous (ou la fente) constitue des
moyens de communication de la chambre à vide avec l'extérieur.
Les variations de capacité du capteur en fonction du dépla-
cement de la bande à l'intérieur de la chambre sont converties dans des variations de-tension électrique amplifiées par un dispositif électronique d'amplification associé au capteur Un tel capteur qui est de fabrication simple présente cependant les inconvénients suivants:- l'épaisseur du diélectrique (Mylar) étant très faible, l'air pénétrant par la fente (dans la partie de celle-ci située dans la partie supérieure de la chambre) provoque un encrassement de celle-ci et de la paroi
qui l'entoure, par une série d'impuretés (poussières etc..).
Il s'en suit, qu'en fait, l'épaisseur du diélectrique varie au cours du temps, ce qui nuit à la précision du capteur
-En outre, l'électrode mobile étant mince et souple, a ten-
dancedu fait de la succion dûe à la forte dépression existant dans la partie inférieure de la chambre, à se déformer, ses bords ne venant pas se plaquer complètement sur la paroi de la chambre à vide entourant la fente, ce qui est une cause d'imprécision supplémentaire du capteur La présente invention permet de remédier à ces inconvénients en munissant le capteur d'un diélectrique fixe et indéformable et d'une électrode fixe distincte de la paroi de la chambre, ce qui met le capteur à l'abri de tout encrassement et lui assure une bonne précision qui reste constante dans le temps
De plus l'électrode mobile qui peut être réalisée en une matiè-
re métallique est plus rigide que celle des capteurs décrits plus haut, ce qui rend le capteur selon l'invention moins sujet à d'éventuelles détériorations lors de son montage Selon l'invention, le capteur de position d'une bande situé à l'intérieur d'une chambre à vide dont la partie inférieure est en dépression par rapport à la partie supérieure et qui comprend des moyens de communication avec l'extérieur disposés sur l'une de ses parois selon une direction parallèle à la grande dimension de cette chambre à vide, le capteur comprenant une première et une seconde électrodes dont l'une est fixe et l'autre mobile entre lesquelles est disposé un diélectrique et une chambre à dépression telle que la pression
qui y règne soit inférieure à la pression dans la partie supé-
rieure de la chambre à vide et supérieure à la pression dans la partie inférieure de cette même chambre,est caractérisé en ce que le diélectrique est fixe et plaqué contre l'électrode fixe, l'électrode mobile étant disposée entrela paroi de la
chambre munie des moyens de communication et l'ensemble consti-
tué par le diélectrique et l'électrode fixe, la face de l'électrode mobile disposée en regard de cet ensemble étant soumise à la pression qui règne dans la chambre de dépression
alors que sa face disposée en regard de la dite paroi est soumi-
se aux différentes pressions qui règnent dans la chambre à vide
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparai-
tront dans la description suivante donnée à titre d'exemple
non limitatif et en se référant aux figures annexées Sur ces dessins: - La figure 1, est un schéma de principe simplifié, vu de face, d'un dérouleur de bande;
- La figure 2, est composée des figures 2a et 2b qui représen-
tent respectivement des coupes longitudinale et latérale d'un capteur de position de bande selon l'art antérieur tel que décrit dans le brevet 1. 362.356 précité; - La figure 3,est composée des figures 3a et 3b représentant respectivement des vues en coupe longitudinale et latérale d'un capteur de position de bande selon l'invention, - La figure 4, est composée des figures 4a et 4b Et montre les forces qui s'exercent sur l'électrode mobile du capteur selon l'invention; - La figure 5, est un schéma montrant les principaux éléments fonctionnels du dispositif d'amplification associé au capteur de position de bande selon l'invention Afin de mieux comprendre les principes de constitution et de
fonctionnement du capteur de position de bande selon l'inven-
tion, il est utile de faire quelques rappels illustrés par les figures 1, 2a et 2b, d'une part sur les dérouleurs de bande (figure 1), et d'autre part sur les capteurs de position
de bandes selon l'art antérieur (figures 2a et 2b).
Les différents éléments constitutifs essentiels d'un dérouleur de bandes sont représentés à la figure 1 sur une platine PLAT représentée d'une manière schématique, ce sont: a) - les bobines BOB1 et BOB2, chacune directement couplée mécaniquement à un moteur électrique (non représenté pour simplifier la figure 1) dont le rotor présente une grande inertie, moteur commandé par un dispositif électronique asservi
b) - deux chambres à vide CV1 et CV2 de section droite sen-
siblement constante et dont la grande dimension L est très supérieure à la petite dimension 1. Les chambres à vide CV1 et CV2 comprennent respectivement-un orifice ORF1
et ORF2 communiquant avec la même source de vide (non repré-
sentée pour simplifier la figure 1) c) - un cabestan CAB actionné par un moteur électrique
non représenté pouvant tourner dans les deux sens.
d) - un ensemble de têtes ETLE de lecture / écriture des informations de la bande B. Celle-ci défile dans un sens ou dans un autre entre les bobines BOB' et BOB e) - des capteurs pour mesurer la position de la bande>,CMP1
et CMP2.
Si on suppose la bobine BOB1 débitrice et BOB2 réceptrice, la bande magnétique B défile dans le sens indiqué par les
flèches F1 et F2 en empruntant le chemin suivant: bobine BOB1-
chambre à vide CV1 - cabestan CAB - passage devant l'ensemble
des têtes ETLE - chambre à vide CV2- bobine réceptrice BOB2.
On désigne par EX1 l'extrémité fermée de la chambre à vide CV1
et par EX'1, son extrémité ouverte, par PIF1 la partie infé-
rieure de la chambre à vide CV1 et par PSUP1 sa-partie supérieure. On désignerait de même les parties inférieure PIF2 et supérieure PSUP2 de la chambre à vide CV2, les extrémités fermée et ouverte de cette chambre étant désignées par EX2 et EX' 2
On considère la figure 2 qui représente un capteur de posi-
tion de bande selon l'art antérieur, tel que décrit dans le brevet NO 1. 362.356 précité. On suppose qu'un tel capteur
CMPA1 est associé à la chambre à vide CV1 dont on n'a repré-
senté qu'une partie sur les figures 2a et 2b. La dépression pratiquée dans la partie inférieure PIF1 de cette chambre à vide est appelée Dp. La fente F est pratiquée dans la paroi
PAR1 de la chambre à vide CV1.
Le capteur CMPA1 comprend - un ruban souple mobile RA se composant d'une part: - d'une couche métallique ELA1 qui constitue une première électrode mobile', - d'une couche de matière plastique, par exemple
du " MYLAR" qui constitue un matériau diélectri-
que mobile DIEL, - la paroi PAR1 qui est mise électriquement à la masse une plaque PLA1 qui limite le déplacement de l'électrode mobile ELA1, une plaque extérieure PLEXP refermant le capteur de position CMPA1 vers la droite des figures 2a et 2b Cette plaque extérieure est munie d'un orifice ORFA1 par l'intérieur duquel on créé une légère dépression Dc inférieure à Dpdans la partie droite du capteur situé entre l'électrode ELA1 et cette plaque extérieure PLEXTA,qui
est,en fait, une chambre à dépression D c.
Du fait que la dépression Dp est supérieure à Dc, la partie de l'électrode ELA1 du diélectrique DIEL qui se
trouve en regard de la partie inférieure PIF1 (par l'in-
termédiaire de la fente F) est plaquée contre la paroi PAR1-
(et également contre la fente F) située dans cette même partie PIF1 (voir figure 2a). Au contraire, la pression dans la partie droite du capteur de mesure CMPA1, o est pratiquée la dépression Dc étant inférieure à la pression dans la partie supérieure PSUP1 de la chambre CV1, la partie du diélectrique DIEL et de la plaque EMA1 qui se trouve en regard de cette partie supérieure est plaquée contre la plaque PLA1. On voit alors que le ruban RA comporte une inflexion INF placée en face de la partie incurvée de la bande B (qu'on peut également appelée partie inférieure
de la bande B). On voit ainsi que si cette partie inférieu-
re de la bande B se déplace à l'intérieur de la chambre,
le point d'inflexion INF se déplace également. On con-
çoit ainsi que la capacité du condensateur ayant comme électrode fixe la plaque PAR1 et comme électrode mobile ELA1, comme diélectrique DIEL, varie en fonction de la position occupée par la partie inférieure de la bande à l'intérieur de la chambre à vide CV1 (et donc,par extension de la position
de la bande elle-même).
Ce capteur de mesure de position selon l'art antérieur CMPA1 a comme principal inconvénient de n'être pas suffisamment précis, pour les raisons qui ont été mentionnées plus haut Le capteur selon l'invention CMPI, représenté aux figures 3a et 3b permet d'y remédier On suppose que ce capteur est associé à une chambre à vide telle que CV2, de parties inférieure et supérieure PIF2 et PSUP2 la dépression dans la partie PIF2 étant désignée par D. On a
représenté sur la figure 3a la partie inférieure d'une ban-
de B2 ( partie cintrée de la bande). On crée dans la paroi PAR2 de la chambre à vide CV2 une pluralité de trous TJT2, Ti, Tn alignés selon une direction parallèle à'la grande
dimension de la chambre à vide CV2.
Le capteur de position selon l'invention CMPI comprend - 1. une première électrode fixe ELI1;
- 2. un diélectrique fixe DIELI plaqué contre cette élec-
trode ELI1.
-3. une électrode mobile ELI2 ayant la forme d'un ruban métallique. Dans un premier exemple de réalisation du
capteur selon l'invention, cette électrode est mise électri-
quement à la masse, alors que dans un second exemple préféré de réalisation (celui représenté aux figures 3a et 3b)cette
électrode est isolée de la masse par un isolant ISO.
-4 de préférence, le capteur selon l'invention comporte également un anneau de garde ELI3 permettant de protéger l'électrode fixe ELI1 de toutes les masses électriques parasites, c'est-à-dire les masses différentes de la masse électrique principale, qui est celle de la paroi PAR2 pour le second exemple préféré de réalisation du capteur
selon l'invention.
-5. Le capteur de mesure de position comporte une plaque extérieure PLEXTI munie d'un orifice ORP, par l'intermédiaire duquel on fait une légère dépression Dc dans la partie droite du capteur de mesure de position selon l'invention,disposée de préférence entre l'anneau de garde ELI3et cette plaque PLEXTI Cette dépression Dc est telle que la pression dans cette
partie droite,qu'on peut également appeler chambre de dépres-
sion du capteur de position,est inférieure à la pression dans
la partie supérieure PSUP2 de la chambre à vide CV2. On dési-
gnera sous le nom de CHDEP cette chambre à dépression.
De préférence, le diélectrique DIELI, l'électrode fixe ELI1 et l'anneau de garde ELI3 sont disposés sur un même circuit imprimé,dans lequel on pratique des trous T'1, T'2, TIn en
nombre égal au nombre de trous pratiqués dans la paroi PAR2.
Il apparait clairement, au regard des figures 3a et 3b que les trous Ti et T'i sont alignés c'est-à-dire ont même axe de symétrie Le fonctionnement du capteur de position de bande selon l'invention CMPI est le suivant La partie du ruban métallique ELI2, qui est disposée en regard des trous se trouvant en communication avec la partie inférieure PIF2 de la chambre à vide CV2, est plaquée contre la paroi PAR2 ( et également contre ses trous à savoir les trous T1, T2, T3 à la figure 3a) parce que la dépression Dp est plus grande que la dépression Dc dans la chambre de dépression du capteur CHDEP Au contraire, la partie du ruban ELI2 qui se trouve en regard des trous qui sont en communication avec la partie supérieure PSUP2 de la chambre CV2 (c'est-à-dire les trous T4 à Tn) est plaquée contre le diélectrique DIELI, en raison de
l'existence de la dépression Dc dans la chambre CHDEP, la pres-
sion y étant inférieure à la pression qui règne dans la partie supérieure PSUP2 (le plus souvent égale à la pression atmosphérique). Il en résulte que le ruban présente une inflexion INFI (dont la longueur est volontairement exagérée à la figure 3a) tel qu'il commence à décoller de la paroi PAR2,
au niveau de la frontière entre les trous T3 et T4 (voir fi-
gure 3a), et vient se plaquer contre le diélectrique DIELI au niveau de la frontière entre les trous T'5 et T'6. On voit clairement quesi la bande B2 se déplace à ltintérieur de la chambre CV2, la position de cette inflexion INFI varie en même temps que la position de la bande; il en résulte une variation de la capacité du condensateur formé par l'électrode mobile ELI2, l'électrode fixe ELI1 et le diélectrique DIELI. Cette variation de capacité en fonction de la longueur est transformée par un dispositif électronique d'amplification DAMPI ( représenté à la figure 5) en une variation de tension électrique Lorsque la longueur de la bande B2 située dans la chambre à vide CV2 est maximum, la capacité dudit condensateur est maximum, et égale à C maxle ruban ELI2 occupant alors la
position POS1.
Lorsque la bande B2 occupe une position moyenne à l'inté-
rieur de la chambre à vide CV2, le ruban mobile ELI2 occupe
une position moyenne POSm(voir figure 3a). Dans ces condi-
tions, il est plaqué contre les trous T'5 à T'n, avec n = 8 à la figure 3a, la capacité du condensateur est alors égale à C, avec C = 0, 5 C moy moy max Par rapport au capteur de position de bande selon l'art antérieur CMPA, le capteur de position selon-lUinvention CMPI présente les avantages suivants: - les encrassements dûls aux poussières, provoqués par la circulation d'air entre les différents trous Ti de la paroi PAR2 sont sans influence sur le précision des mesures de capacité, puisque les éléments de détection à savoir le diélectrique DIELI, l'électrode fixe ELI1 et une grande partie du ruban métallique ELI2 sont situées dans une zone o la circulation de l'air est très faible;
- de plus, le diélectrique DIELI qui définit la capacité mesu-
rée reste fixe et a par conséquent des caractéristiques sta-
bles dans le temps d'autant plus qu'il n'est soumis à aucun encrassement de la part des poussières. De plus, il est clair que si l'on augmente son épaisseur, on minimise en valeur relative l'influence de ces éventuelles poussières - le ruban métallique mobile est beaucoup plus rigide que le ruban équivalent du capteur de position selon l'art antérieur, ce qui est une propriété intéressante lors des opérations de montage du capteur. selon l'invention et garantit une bonne planéité de cette électrode mobile
Les figures 4a et 4b permettent de mieux comprendre le phé-
nomène physique mis en jeu par le déplacement du ruban métal-
lique ELI du capteur selon l'invention a) - évaluation de la dépression Dc à l'intérieur de la partie du capteur selon l'invention: Cette dépression Dc transmise par la surface des trous D'i permet au ruban métallique ELI2 d'être plaqué contre le diélectrique DIELI, (entre les trous T'6 et T'8 à la figure
3a). Il en résulte que cette dépression Dc doit être relati-
vement élevée.
D'autre part, en revanche, il est nécessaire que le ruban ELI2 obture complètement tous les trous qui se trouvent dans la partie inférieure PIF2 de la chambre à vide CV2,y compris si l'on considère la figure 3a, le dernier trou T3. Cette condition permet de définir nettement la position du ruban métallique ELI2 par rapport à la bande magnétique B2. - I s'en suit que la valeur maximum de la dépression Dc peut être évaluée de la manière suivante: La dépression Dc exerce sur la partie oblique du ruban ELI2, c'est-à-dire sur l'inflexion INFI une force F normale à ce ruban Soient 1R la largeur du rdban et h la distance entre la paroi PAR2 et la partie du ruban qui se trouve plaquée contre le diélectrique DIELI. On a alors: F = (h / Sinoi) x 1R x Dc La force F peut être décomposée en une force F2 qui tend à déplacer le ruban et une force F1 qui tend à éloigner, au niveau du trou T3, le ruban de ce dernier Le trou T3 reste obturé si F1 est inférieure à Dp x S o Dp est la dépression dans la partie inférieure PIF2 de la
chambre à vide CV2 et S la surface du trou T3.
Or, F1 = F cos " = (h / sin i) x 1Rx D x cos = cot < x 1R x h x Dc, d'o cot x 1 h x D Dp x S 2 ou encore DcIp x S / DR xS xh xcoto | -_ e
Dans la pratique courante, l'angle < qui dépend de la rai-
deur du ruban métallique et de la dépression Dc correspond pratiquement à environ 30 . On montre / dans ces conditions, que l'on a généralement Dc égalàquelques % de Dp, de
l'ordre de 8%.
b. Calcul de la limite inférieure de h Dans la partie du capteur (au voisinage du diélectrique DIELI et
non recouverte par le ruban ELI2),il existe une capacité para-
site qui se forme entre l'électrode fixe ELI1 et la masse, qui a pour diélectrique DIELI. On montre que cette capacité parasitepour une valeur de h de l'ordre de 4 millimètres est de l'ordre de 1% de la capacité maximale du capteur de
position Cmax, ce qui est estimé négligeable.
c. Le déplacement du ruban métallique ELI2.
Pour que le ruban ELI2 se déplace, il faut opposer à la force F2 (voir figure 4a et figure 4b) une force supérieure F3. Ce cas est obtenu lorsque la moyenne des dépressions qui s'exercent sur la face oblique du ruban ELI2 (ct'est-à-dire sur l'inflexion INFI), qui se trouve du côté de la partie supérieure PSUP2
de la chambre à vide CV2, est supérieure à la dépression Dc.
On montre alors que le déplacement est d'autant plus grand que le diamètre des trous Ti. leur entre-axe ex, et l'angleo sont faibles. On montrede même que leur longueur doit être
faible ( cette longueur est égale à l'épaisseur de la paroi PAR2).
Le dispositif électronique d'amplification DAMPI associé au capteur de position de bande CMPI selon l'invention, est
représenté à la figure 5.
Les différents éléments le constituant sont - l'oscillateur OSC; l'amplificateur AMPLI - l'intégrateur INTEG;
- la capacité C1 du condensateur du capteur CMPI selon l'in-
vention; - les capacités C2 et C3 - le circuit(resistance R1 - capacité C4); Le but de ce dispositif électronique d'amplification DAMPI est de convertir en une tension analogique pouvant varier entre une tension - V et une tension +V, les variations de capacité du capteur, elles-mêmes fonction du déplacement de la bande
magnétique à l'intérieur de la chambre à vide CV2.
On rappelle qu'un signal électrique analogique est un signal dont la tension peut varier de façon continue entre deux limites
positive et /ou négative.
De préférence, cette tension doit évoluer de façon linéaire entre + V et V en fonction des variations de longueur de la bande à l'intérieur de la chambre, la tension étant nulle pour la position médiane POSm occupée par le ruban
métallique ELI2.
La tension de sortie délivrée par le dispositif DAMPI doit être indépendante d'éventuelles dispersions dans les caractéristiques du capteur de position de bande selon l'invention La sortie de l'oscillateur OSC à savoir SORT1 est connectée d'une part à la borne B1 du condensateur C2 et d'autre part
à l'entrée E de l'amplificateur AMPLI.
a La sortie SORT2 de ce dernier est connectée à la borne B3 du condensateur C1, dont l'autre borne B2 est connectée au condensateur C2. Cette borne B2 est également connectée d'une part à l'entrée négative EN de l'intégrateur INTEG dont la borne d'entrée positiveestEpet d'autre part à l'une des bornes B4 d'un interrupteur K dont l'autre borne B5
est connectée à la sortie SORT3 de l'intégrateur INTEG.
La capacité C3 est connectée en parallèle sur l'intégra-
teur INTEG entre la borne B2(etégalement l'entrée négative EN) et la sortie SORT3 de cet intégrateur. La sortie SORT3 est également connectée à l'une des bornes B6 de la résistance R1 dont l'autre borne B7 est également une des bornes du condensateur C4, dont l'autre borne B8 est connectée à la masse. L'oscillateur OSC délivre un signal périodique sous forme
d'impulsion rectangulaire de tension UA.A'A cours de cha-
que période, la durée d'impulsion de tension UA est égale à t1, alors que la tension est nulle pendant un temps t2. La période est donc de durée (t1 + t2) A la sortie SORT2 de l'amplificateur AMPLI on recueille un signal de tension U.,alors qu'à la sortie SORT3 de l'intégrateur INTEG on recueille un signal de tension S(Y transformé en un signal de tension sensiblement continue
S1 par le circuit R1 - C4.
L'interrupteur K remet à zéro l'intégrateur à chaque période pendant l'alternance du signal rectangulaire de durée t1: dans ces conditions, l'interrupteur étant fermé, met en court-
circuit l'intégrateur. Pendant la seconde partie des pério-
des du signal rectangulaire délivré par l'oscillateur OSC la tension de sortie S0 c l'intégrateur évolue de telle sorte que: S0 x C3 = - (UA x C2 + U1 x C1) (1) Pour la position POSm du ruban ELI2, on doit avoir S = 0 en ayant C1 = Cmoy d'o UA C2 = - U1C1 = -U1 Cmoy; or Cmoy = 0,5 Cmax on a donc: UA C2 = -0,5 U1 x Clmax (2) d'o G = 1 - C2 UA 0,5 Clmax G = - 2C2/ C max et U1 = G x UA G 2 C2 lmax 1 A on a donc: S0 x C3 = -( UA x C2 + UAG. C1) ou S0 = -UA (C2 + G x C1) (3) C3 Le signal de sortie ayant pour tension S0 est rectangulaire. Il est intégré par le circuit R1 - C4 de telle sorte que la
tension S1 est ainsi qu'il a été indiqué plus haut sensible-
ment continue et de valeur S1 = S0 x t2/ (t1 + t2).(4) L'équation (3) fait apparaître que la tension de sortie SO n'est pas modifiée si les trois capacités C1, C2, C3 évoluent dans la même proportion. Il s'en suit que, selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les.trois condensateurs C1, C2, C3 sont montés sur le même support, à savoir le circuit imprimé déjà mentionné, circuit qui supporte
l'éleatrode fixe ELI1, l'anneau de garde ELI3, et le diélec-
trique DIELI. Cette solution permet'd'avoir un signal analo-
gique de sortie indépendant des dispersions.de fabrication
entre les différents supports.
1É1
Claims (5)
1. Capteur de position d'une bande disposée à l'intérieur d'une chambre à vide dont la partie inférieure est en dépression Dp par rapport à la partie supérieure, des moyens de communication de la chambre avec l'extérieur disposés sur l'une de ses parois selon une direction parallèle à la grande dimension de la chambre à vide, ce capteur comprenant une première et une seconde électrode dont l'une est fixe et l'autre mobile entre lesquelles est disposé un diélectrique et une chambre à dépression telle que la pression qui y règne soit inférieure à la pression dans la partie supérieure de la chambre àvide et soit supérieure à la pression qui règne dans la partie inférieure de la même chambre à vide,caractérisé en ce que le diélectrique est fixe et plaqué- contre l'électrode fixe, l'électrode mobile étant disposée entre la paroi de la chambre à vide munie des moyens de communication et l'ensemble constitué par le diélectrique et l'électrode fixe, la face de l'électrode mobile disposée en regard de cet ensemble étant soumise à la pression qui règne dans la chambre à dépression, alors que sa face qui est en regard de ladite paroi est soumise aux différentes pressions qui règnent dans la chambre à vide
2. Capteur de position d'une bande selon la revendication 1, o l'électrode mobile est un ruban métallique caractérisé en ce que le diélectrique et l'électrode fixe sont disposés sur un même circuit imprimé
3. Capteur de position selon l'une quelconque des revendications
1,2 caractérisé en ce que les moyens de communication de la cham-
bre avec l'extérieur sont constitués par une pluralité de trous T1p....... .,Ti.., Tn alignés selon une direction parallèle à la grande dimension de la chambre, le diélectrique
et l'électrode fixe comprenant un ensemble de trous T'V......
T'il.., T'n, en nombre égal au nombre de trous consti-
tuant les moyens de communication de la chambre avec l'extérieur et alignés selon la meem direction que ceux-ci, les trous Ti et T'i ayant même axe de symétrie,les trous T',T'i, T'n transmettant la pression qui règne à l'intérieur de la chambre à dépression sur la face de l'électrode mobile qui se trouve en regard du diélectrique et de l'électrode fixe, et en ce qu'un anneau de garde est disposé sur ledit circuit imprimé de telle sorte que l'électrode fixe est situé entre l'électrode mobile et cet anneau de garde.
4. Capteur de position de bande selon l'une des revendica-
tions 1,2,3 caractérisé-en ce que la paroi de la chambre étant mise à la masse électrique, l'électrode mobile est
séparée de cette paroi par un isolant dans lequel sont prati-
qués les trous Tl...... Ti...... Tn.
5. Dispositif de mesure de position d'une bande située à l'intérieur d'une chambre à vide incluant le capteur de
position de bande de l'une quelconque des revendications
1,2,3,4 caractérisé en ce qu'il comprend:
- un oscillateur OSC délivrant un signal de sortie rectan-
gulaire;
- un amplificateur AMPLI connecté en série avec le conden-
sateur C1, l'entrée de l'amplificateur étant connectée à la sortie de l'oscillateur OSC, - un second condensateur C2 sur lequel le circuit AMPLI-C1 est connecté en parallèle,l'une des bornes du condensateur C2étant connecté à la sortie de l'oscillateur OSC, - un intégrateur INTEG sur lequel est connecté en parallèle un interrupteur K dont l'une des bornes est connectée à la borne commune entre le condensateur C2 et le circuit AMPLI-C1, - un condensateur C3 branché en parallèle sur l'intégrateur INTEG dont l'une des bornes est connectée à la borne commune entre le condensateur C2 et le circuit AMPLI-C1, un circuit résistancecapacité connecté à la sortie de l'intégrateur INTEG, la tension de sortie prélevée aux bornes de cette dernière capacité étant fonction de la position de la bande
à l'intérieur de la chambre à vide.
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| ST | Notification of lapse |