Medición de un movimiento cíclico de una pieza ferromagnética.
Sistema de medición de un movimiento cíclico de una pieza ferromagnética (21,
23, 25) en un entorno ruidosoproducido por lo menos por una fuente eléctrica (6) de componente alterna, que comprende:
por lo menos un primer magnetómetro (42, 48) sensible a la pieza en movimiento;
un captador de una imagen (a) de la corriente en dicha fuente eléctrica;
unos medios de cálculo (8, 8') configurados para calcular, mediante filtrado de dicha imagen de 10 la corriente, unaestimación del ruido (eb6, eb'6) relacionado con la fuente eléctrica en una señal (m, m') medida por el primermagnetómetro; y
unos medios (46, 46') configurados para restar de la señal medida dicha estimación.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11150418.
Solicitante: COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: BATIMENT "LE PONANT D" 25, RUE LEBLANC 75015 PARIS FRANCIA.
Inventor/es: BLANPAIN,ROLAND, Le Goff,Alexis.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01D5/244 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01D MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE PARTICULAR; DISPOSICIONES PARA LA MEDIDA DE DOS O MAS VARIABLES NO CUBIERTAS POR OTRA UNICA SUBCLASE; APARATOS CONTADORES DE TARIFA; DISPOSICIONES PARA TRANSFERENCIA O TRANSDUCTORES NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE PARTICULAR; MEDIDAS O ENSAYOS NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR. › G01D 5/00 Medios mecánicos para la transferencia de la magnitud de salida de un elemento sensor; Medios para la conversión de la magnitud de salida de un elemento sensor en otra variable, en los que la forma o naturaleza del elemento sensor no determinan los medios de conversión; Transductores no especialmente adaptados a una variable específica (G01D 3/00 tiene prioridad; especialmente adaptados para aparatos que dan resultados distintos al valor instantáneo de una variable G01D 1/00). › que influyen en las características de pulsos o trenes de pulsos; que generan pulsos o trenes de pulsos.
PDF original: ES-2391258_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Medición de un movimiento cíclico de una pieza ferromagnética.
Campo de la invención
La presente invención se refiere de forma general a los sistemas de medición que explotan el campo magnético generado por una pieza ferromagnética para estimar unas magnitudes (velocidad, posición, etc.) relacionadas con un movimiento cíclico de esta pieza. La invención se refiere más particularmente a las mediciones relacionadas con un movimiento rotativo de una pieza ferromagnética.
Exposición de la técnica anterior
Es conocido explotar unas mediciones de campo magnético para determinar la velocidad de rotación de una rueda de vehículo automóvil. Por ejemplo, el documento EP-A-0 828 161 describe un procedimiento y dispositivo de detección en el que un captador magnético está colocado en la proximidad de la rueda para explotar una firma ferromagnética de ésta y deducir su velocidad de rotación. Para reducir la influencia de otras fuentes magnéticas en la proximidad de la rueda (el chasis, la puerta, etc.) , está previsto efectuar una medición diferencial de señales procedentes de varios captadores colocados en la proximidad de la rueda. Se eliminan así las componentes del campo procedentes de las fuentes magnéticas de valor fijo colocadas cerca.
Sería deseable poder extraer informaciones sobre la rotación de una pieza ferromagnética (por ejemplo, el cigüeñal, el árbol de levas, etc.) de un motor de un vehículo automóvil por medición de campo magnético.
Actualmente, la posición angular del cigüeñal o del árbol de levas está determinada por un codificador óptico. Dicho codificador debe estar aislado entonces de la suciedad que falsearía las mediciones. Esto genera una realización compleja.
No obstante, la transposición de los sistemas magnéticos conocidos para las ruedas a la evaluación del movimiento de otros elementos del vehículo y, en particular, al análisis del movimiento de elementos rotativos del motor plantea problemas en la medida en que unos campos magnéticos variables, de amplitud no despreciable con respecto al campo magnético de las piezas cuya rotación se desea medir, van a perturbar la medición.
El documento EP-A-1 146 319 describe un transductor de posición que utiliza un captador magnético y que comprende dos entidades con posiciones diferentes en un eje perpendicular al plano del objeto cuyo desplazamiento se desea detectar. Unas piezas magnéticas definen una escala de medición. Este documento mide desplazamientos en el plano.
El documento EP-1 541 971 describe un codificador equipado con medios de detección de movimiento para detectar el movimiento de un cuerpo en desplazamiento y un circuito de tratamiento de la señal asociado a unos medios de detección de un ruido superpuesto a la señal de detección de movimiento.
Sumario
Un objetivo de la presente invención es proponer un procedimiento y un sistema de extracción de informaciones relativas a la rotación de una pieza ferromagnética a partir de una medición del campo magnético emitido por esta pieza, en un entorno ruidoso producido por otras fuentes variables.
Más generalmente, un objeto de un modo de realización de la presente invención prevé el análisis de un movimiento cíclico de una pieza ferromagnética en un entorno ruidoso producido por una o varias fuentes variables.
Para alcanzar la totalidad o parte de estos y otros objetos, se ha previsto un sistema de medición de un movimiento cíclico de una pieza ferromagnética en un entorno ruidoso producido por lo menos por una fuente eléctrica de componente alterna, que comprende:
por lo menos un primer magnetómetro sensible a la pieza en movimiento;
un captador de una imagen de la corriente en dicha fuente eléctrica;
unos medios para calcular una estimación del ruido relacionado con la fuente eléctrica sobre una señal medida por el primer magnetómetro; y
unos medios para restar dicha estimación de la señal medida.
Según un modo de realización de la presente invención, dicha imagen de la corriente en dicha fuente alterna es la tensión en bornes de ésta.
Según un modo de realización de la presente invención, dichos medios de cálculo incluyen por lo menos un filtro de
Wiener. Según un modo de realización de la presente invención, dicho magnetómetro está colocado más cerca de dicha pieza que de cualquier otra pieza ferromagnética en movimiento.
Según un modo de realización de la presente invención, el sistema comprende:
por lo menos un segundo magnetómetro colocado en la proximidad de una segunda pieza ferromagnética en movimiento; unos medios para calcular una estimación del ruido relacionado con esta segunda pieza sobre la señal medida
por el primer magnetómetro; y unos medios para restar esta estimación de la señal medida.
Según un modo de realización de la presente invención, dicha fuente de componente alterna es un alternador asociado a un motor de vehículo. Según un modo de realización de la presente invención, dicha fuente de componente alterna es la corriente alterna
de un motor eléctrico. Se prevé asimismo un procedimiento de evaluación de un movimiento cíclico de por lo menos una pieza ferromagnética en un entorno ruidoso producido por lo menos por una fuente eléctrica de componente alterna, que
comprende las etapas de: medir una imagen del campo magnético influido por lo menos por dicha pieza; medir una imagen de la corriente en dicha fuente eléctrica; aplicar un filtrado de correlación a dicha imagen del campo magnético para eliminar la influencia de dicha fuente
eléctrica. Según un modo de realización de la presente invención, una componente de ruido procedente de otra pieza ferromagnética es eliminada por filtrado de correlación utilizando por lo menos un segundo magnetómetro asociado a esta segunda pieza.
Breve descripción de los dibujos
Estos objetos, características y ventajas, así como otros, serán expuestos con detalle en la descripción siguiente de
modos de realización particulares hecha a título no limitativo en relación con las figuras adjuntas, entre las cuales: la figura 1 es una vista esquemática de un vehículo automóvil equipado con un sistema de medición del movimiento de un elemento en rotación de un motor según un modo de realización de la presente invención;
la figura 2 es una vista esquemática en perspectiva y parcial de elementos móviles de un ejemplo de motor de automóvil; la figura 3 es un esquema de bloques que ilustra un modo de puesta en práctica de la presente invención; la figura 4 ilustra en forma de cronogramas un ejemplo de respuesta obtenida con el sistema de la figura 3; y la figura 5 es un esquema de bloques de otro modo de realización de la presente invención.
Descripción detallada
Los mismos elementos se han designado por las mismas referencias en las diferentes figuras. Por motivos de claridad, sólo se han representando y se describirán los elementos y las etapas útiles para la comprensión de la invención. En particular, no se ha detallado la realización práctica de un magnetómetro capaz de proporcionar una información según uno o varios ejes, siendo la invención compatible con los magnetómetros habituales. Además, no se ha detallado tampoco la explotación hecha de las informaciones relativas al movimiento cíclico analizado, siendo la invención también compatible con la explotación habitual de las mediciones de velocidad, posición, etc. de una pieza en movimiento cíclico.
La figura 1 es una vista desde arriba esquemática de un vehículo automóvil 1 equipado con un sistema de análisis
de movimiento rotativo de una pieza ferromagnética del motor según un modo de realización de la presente invención.
En este ejemplo se desea evaluar la velocidad de rotación de un árbol de levas (no representado en la figura 1) del motor 2 del vehículo.
La figura 2 es una vista en perspectiva parcial que representa unos elementos en movimiento cíclico contenidos en un motor 2 de vehículo automóvil. En el ejemplo de la figura 2, se trata de un motor de doble árbol de levas en cabeza 21 y 23. En la figura 2 están representados asimismo... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Sistema de medición de un movimiento cíclico de una pieza ferromagnética (21, 23, 25) en un entorno ruidoso producido por lo menos por una fuente eléctrica (6) de componente alterna, que comprende:
por lo menos un primer magnetómetro (42, 48) sensible a la pieza en movimiento;
un captador de una imagen (a) de la corriente en dicha fuente eléctrica;
unos medios de cálculo (8, 8') configurados para calcular, mediante filtrado de dicha imagen de la corriente, una estimación del ruido (eb6, eb'6) relacionado con la fuente eléctrica en una señal (m, m') medida por el primer magnetómetro; y
unos medios (46, 46') configurados para restar de la señal medida dicha estimación. 15
2. Sistema según la reivindicación 1, en el que dicha imagen de la corriente en dicha fuente alterna (6) es la tensión en los bornes de ésta.
3. Sistema según la reivindicación 1 o 2, en el que dichos medios de cálculo (8, 8') comprenden por lo menos un 20 filtro de Wiener.
4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho magnetómetro (42) está colocado más cerca de dicha pieza (21, 23) que de cualquier otra pieza ferromagnética (23) en movimiento.
5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende: por lo menos un segundo magnetómetro (48) colocado en la proximidad de una segunda pieza ferromagnética
(25) en movimiento;
unos medios (f48) configurados para calcular una estimación del ruido (eb48) relacionado con esta segunda pieza en la señal (m) medida por el primer magnetómetro (42) ; y unos medios (46'') configurados para restar de la señal medida esta estimación.
6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha fuente de componente alterna es un alternador (6) asociado a un motor (2) de vehículo (1) .
7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha fuente de componente alterna es la
corriente alterna de un motor eléctrico. 40
8. Procedimiento de evaluación de un movimiento cíclico de por lo menos una pieza ferromagnética (21, 23, 25) en un entorno ruidoso producido por lo menos por una fuente eléctrica (6) de componente alterna, que comprende las etapas siguientes:
45 medir una imagen del campo magnético (m) influido por lo menos por dicha pieza;
medir una imagen (a) de la corriente en dicha fuente eléctrica;
aplicar un filtrado de correlación a dicha imagen del campo magnético, teniendo en cuenta dicha imagen de la 50 corriente en dicha fuente eléctrica, para restar de la señal medida una estimación del ruido relacionado con la fuente eléctrica.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que se elimina una componente de ruido que procede de otra
pieza ferromagnética (25) mediante filtrado de correlación utilizando por lo menos un segundo magnetómetro (48) 55 asociado a esta segunda pieza.
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