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[5][_]
Physical
(24/ 35)
[6][_]
10 K
(5)
[7][_]
1 K
(3)
[8][_]
5 percent
(2)
[9][_]
20 K
(2)
[10][_]
100 K
(2)
[11][_]
62 K
(2)
[12][_]
51 K
(2)
[13][_]
de 0,1 mm
(1)
[14][_]
0,2 mm
(1)
[15][_]
100 ppm
(1)
[16][_]
1,6 K
(1)
[17][_]
1,3 K
(1)
[18][_]
620 J
(1)
[19][_]
1,8 K
(1)
[20][_]
ca 3,2 K
(1)
[21][_]
6,8 K
(1)
[22][_]
ca 20 K
(1)
[23][_]
1 Watt
(1)
[24][_]
3 K
(1)
[25][_]
1 percent
(1)
[26][_]
5,6 K
(1)
[27][_]
6,2 K
(1)
[28][_]
2,4 K
(1)
[29][_]
1,5 K
(1)
[30][_]
Gene Or Protein
(4/ 17)
[31][_]
Etre
(11)
[32][_]
ZPD
(3)
[33][_]
DANS
(2)
[34][_]
Cou
(1)
[35][_]
Molecule
(3/ 7)
[36][_]
water
(4)
[37][_]
nickel
(2)
[38][_]
resi
(1)
[39][_]
Generic
(1/ 2)
[40][_]
cation
(2)
[41][_]
Company Reg No.
(1/ 1)
[42][_]
LM 2902
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2512201A1
Family ID 1999626
Probable Assignee Messmer Kg Werner
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title CIRCUIT POUR LA MESURE CONTINUE DU NIVEAU DE REMPLISSAGE D'UN
RESERVOIR REMPLI AU MOINS PARTIELLEMENT DE LIQUIDE
Abstract
_________________________________________________________________
CE DISPOSITIF POUR LA MESURE CONTINUE DU NIVEAU DE REMPLISSAGE D'UN
RESERVOIR REMPLI DE LIQUIDE, EN PARTICULIER D'UN RESERVOIR DE
CARBURANT, UTILISE EN UN CIRCUIT SERIE UNE RESISTANCE DE MESURE R
CHAUFFEE, QUI EST IMMERGEE DANS LE LIQUIDE ET EN EMERGE ET UNE
RESISTANCE DE COMPENSATION R QUI EST IMMERGEE DANS LE LIQUIDE MEME AU
NIVEAU MINIMUM DE CELUI-CI, ET UN CIRCUIT D'ANALYSE V QUI TRAITE LE
SIGNAL DE MESURE ET LE SIGNAL DE COMPENSATION QUI LUI SONT AMENES EN
FORMANT UNE DIFFERENCE. LE COURANT DE LA SOURCE DE COURANT CONSTANT ST
QUI ALIMENTE LA RESISTANCE DE MESURE R ET LA RESISTANCE DE
COMPENSATION R EST COMMANDE A UNE INTENSITE LIMITEE PAR
L'INTERMEDIAIRE D'UN CIRCUIT DE REACTION D.
Description
_________________________________________________________________
L'invention se rapporte a un circuit pour la me- sure continue du
niveau de remplissage d'un reservoir rempli au moins partiellement de
liquide, en particulier d'un reser- voir de carburant, qui comprend
une resistance de mesure possedant un coefficient de temperature
relativement eleve, connectee a une source de courant constant et
pouvant etre chauffee par cette source, et qui est immer- gee dans le
liquide, une resistance de compensation a coefficient de temperature
relativement eleve, egalement connectee a une source de courant
constant, qui est aussi immergee dans le liquide, un circuit
d'exploitation, qui traite le signal de mesure qui lui est fourni et
le signal de compensation en formant une difference et qui determine
une indication correspondant au niveau de remplissage a chaque
instant, le courant traversant la resistance de mesure etant commande
en fonction de la temperature qui regne au-dessus de la surface libre
du liquide.
Dans les vehicules automobiles, on souhaite de plus en plus obtenir,
en dehors de l'indication du niveau de remplissage du reservoir de
carburant, une indication analogique du niveau de remplissage pour
l'water de re- froidissement et pour l'huile Par rapport aux
avertisseurs de limite a commutation ou a contact, qui servent, par
exemple a avertir du depassement vers le bas d'un niveau de
remplissage minimum, les indications analogiques donnent la
possibilite de completer le niveau par precaution de constater des
defauts.
Les dispositifs de mesure de niveau analogiques qui utilisent la
variation de resistance d'un capteur a resistance chauffe, possedant
un coefficient de temperature eleve et place entre le niveau minimum
et le niveau maximum sont connus d'une facon generale.
On connait deja par les demandes de brevet de; la Republique Federale
d'Allemagne DE-OS 14 73 132,; 24 55 198, 27 18 295 et DE-AS 21 40 963
et 28 41 889 des dispositifs qui sont composes de deux resistances,
dont une seule est chauffee en fonction du niveau de remplis- sage a
une temperature superieure a celle du milieu qui l'environne tandis
que la deuxieme resistance sert a capter la temperature du liquide et
a coamenser le signal de niveau du liquide Dans la mesure o il s'agit
de capter le niveau de remplissage d'un liquide a temperature
variable, on ne peut se passer d'une telle compensation car la
toenerature de la resistance de mesure resulte de la taeperature du
liquide et de la temperature superieure precitee C'est ainsi que, par
exemple, un dispositif a une seule resistance, sans resis- tance de
compensation, peut avoir la meme valeur ohmique 1 o resultante dans le
cas d'une faible temperature du liquide et d'un faible niveau de
remplissage que dans le cas d'une temperature plus elevee et d'un
niveau eleve -Pour eliminer cette ambiguite, il est absolument
necessaire de disposer d'un capteur muni d'une resistance de
compensation.
Les dmandes de brevets DE-OS 24 55 198, 14 73 132 et DE AS 21 40 963,
28 41 889 decrivent des circuits desti- nes a former un signal de
remplissage aussi bien compense que possible, dans lequel des signaux
de tension, conve- nablement amplifies sont traitees l'une par rapport
a l'autre ou soustraites l'une de l'autre Dans les deux procedes
d'interpretation connus, il subsiste cepen- dant une dependance
considerable du signal de niveau par rapport a la temperature,-en
particulier du signal reduit a un niveau bas, c'est-adire lorsque le
capteur de mesure est emerg' La raison de ce fait reside dans le fait
que, non seulement la partie de mesure et de compensation du capteur
possede une resistance fonction de la temperature mais egalement dans
le fait que la resistance thermique de la partie de mesure emergee du
capteur est fonction de la temperature.
Dans la demande de brevet DE-AS 28 41 889, on decrit une modification
a contre-courant des courants de chauffage et de mesure pour la
temperature au-dessus du liquide, pour un capteur qui comprend des
resistances connectees en parallele Le circuit de reglage existant
commande le courant de la source de courant qui alimente les capteurs
en fonction de la temperature regnant au- dessus de la surface libre
du liquide L'influence decrite sur le courant est exactement inversee
pour un capteur huile/water dans lequel, pour des raisons de precision
et pour obtenir un grand effet de mesure, on porte un film de
nickel-fer de 0,1 mm de diametre a une elevation de temperature
d'environ 1000 C Par ailleurs, il est souhai- table pour des raisons
de prix de revient de ne pas avoir a utiliser de circuit de reglage
supplementaire.
L'invention a pour but de perfectionner un circuit suivant la DE-AS 28
41 889 afin qu'il puisse etre construit d'une facon plus simple et par
consequent moins conteuse et qu'il travaille cependant avec une
meilleure precision. L'invention resout ce probleme par le fait qu'un
circuit du genre defini au debut du present memoire est caracterise en
ce que la resistance de compensation est disposee de maniere a etre
immergee dans le liquide meme au niveau minimum de ce liquide, en ce
que la resistance de compensation et la resistance de mesure sont
connectees en serie a une source de courant constant commune et en ce
qu'un circuit de reaction reglable est prevu entre l'entree du circuit
d'interpretation du signal de compen- sation et la source de courant
constant.
Suivant l'invention, on prend avantageusement pour base le capteur en
deux parties fonctionnant avec un courant constant, avec une analyse
par soustraction Pour un tel agencement de capteur, il se forme une
erreur resi- duelle, fonction de la temperature de telle sorte que le
signal de niveau de remplissage du liquide correspondant a un bas
niveau de liquide (resistance de mesure partiel- lement ou totalement
emergee) diminue avec l'accroissement de la temperature La cause de ce
fait est que la resistance thermique de la partie de la resistance de
mesure qui est emergee et qui est ainsi influencee par l'air
environnant
(milieu gazeux) decroit avec l'accroissement de la tempera- ture En
presence d'une temperature d'environnement plus elevee, on doit donc
utiliser un courant de chauffage plus fort qu'en presence d'une
temperature d'environnement plus basse pour parvenir a une elevation
de temperature qui apporte le meme effet U a un niveau de remplissage
donne Ceci peut etre realise de facon peu couteuse et precise par une
reaction reglable du signal UK sur le cou- rant de chauffage du
capteur (courant constant a l'origine) dans un sens tel qu'un signal
UK correspondant a une temperature plus elevee aboutisse a
l'augmentation choisie du courant de chauffage de sorte qu'on obtient
des valeurs
Ua = US VKUK constantes dans toute la plage des tem- peratures pour
les memes niveaux de liquides.
L'invention sera decrite avec plus de precision dans la suite a propos
d'un exemple de realisa- tion represente sur le dessin sur lequel: la
Fig l est un schema bloc du dispo- sitif de mesure; et la Fig 2 est un
schema du circuit.
Le dispositif de mesure continue du niveau de remplissage d'un
reservoir rempli de liquide comprend un capteur S dispose dans le
reservoir, qui est forme de deux resistances RM et R, connectees en
serie La resistance de mesure RM plonge dans le liquide Ici, le niveau
de liquide peut varier entre "max' et "min" Au niveau de liquide
"max", la resistance demesure T RM est entierement immergee Au niveau
"min", la resistance de mesure n'est plus entouree de liquide.
La resistance de compensation RK connectee en serie est constamment
entierement immergee dans le liquide. Un capteur-S indique et compose
d'un fil de resistance en nickel ou en ferronickel de 0,1 0,2 mm de
diametre Suivant l'impedance et la caracteristique de niveau de
liquide desirees l'element capteur peut etre en forme de baton ou etre
enroule autour d'un element porteur. Le capteur S est alimente par une
source de courant constant ST Cette source de courant constant debite
une intensite i de valeur constante tant que la temperature du liquide
contenu dans le reservoir a une valeur constante La valeur de
l'intensite i est indepen- dante du niveau du liquide dans le
reservoir.
L'intensite i a une valeur telle que les resistances RM et RK qui ont
toutes deux un coefficient de temperature relativement eleve sont
chauffees Pour un capteur construit pour l'huile et l'water, il se
produit dans ce cas un echauffement provoquant une elevation de
temperature d'environ 1000 C comparativement a celle du milieu gazeux
present dans le reservoir lorsque le niveau de liquide est abaisse.
Sur le capteur S dont la resistance est Rs = RK + Rm, il se forme un
signal de mesure Us qui est transmis par un conducteur a a l'entree
positive d'un am- plificateur differentiel V 1.
Sur la resistance de concentration RK, apparait le signal de
compensation UK qui est transmis par un conducteur b a l'entree d'un
amplificateur V 2 La sortie de cet amplificateur V 2 est connectee par
un conduc- teur c a l'entree negative de l'amplificateur differen-
tiel V 1.
La sortie de l'amplificateur differentiel V 1 delivre le signal
d'indication U = U V x U ou V R _ RM Ka S K K
K RK RK
Pour compenser les variations de la tempera- ture du liquide, la
sortie de l'amplificateur V 2 est con- nectee par un conducteur d a la
source de courant constant
ST Par l'intermediaire de cette reaction, qui est avanta- geusement
realisee sous la forme d'une reaction positive, la source de courant
constant STK est commandee de telle maniere qu'un signal UK
correspondant a une temperature plus elevee du liquide conduise a une
elevation corres- pondante du courant de chauffage i de sorte qu'on
obtient des valeurs constantes Ua = Us -Vx x UK dans toute la plage de
temperatures pour les memes niveaux de liquide.
La reaction reglable compense la dependance de la temperature de la
resistance RM emergee par rapport au milieu gazeux (air) se trouvant
au-dessus du liquide.
Le milieu gazeux est plus ou moins sature de liquide vapo- rise Ceci
engendre a son tour une dependance de la resistance thermique vis a
vis du liquide Il en resulte que les signaux de sortie -du capteur par
exemple en presence d'water et d'huile, sont differents Pour obtenir
une mesure peu conteuse et precise du niveau de liquide, on doit donc
pouvoir disposer de differents degres de reac- tion et cette reaction
doit etre reglable.
En supplement, il peut encore se produire une indi- cation de
temperature pour laquelle la ligne b sur laquelle se presente le
signal de compensation UK est connectee par l'intermediaire d'une
ligne e a un amplificateur V 3 dont la sortie delivre un signal
d'indication de temperature
UT pour un dispositif indicateur non represente.
Le circuit represente sur la Fig 2 se compose de circuits partiels
universellement connus et facilement realisables tels qu'une
stabilisation de tension, une source de courant, un amplificateur et
ne demande donc pas a etre decrit de facon excessivement detaillee La
source de courant constant ST K suivant la Fig 1 comprend un
transistor T et un amplificateur operationnel B 1 Avec leurs elements
peripheriques, on obtient une source de courant precise reglee
L'amplificateur operationnel B se regle en R 1 sur une tension
d'alimentation precise On ob- tient donc avec une resistance R 1 de
precision, une intensite i de valeur precise qui est acheminee au
capteur S. Le dispositif de production de la tension de reference
compose des resistances R 4, R 5 et des diodes Zener Dl et D 2 montees
en cascade, donne une valeur de reference stable sur de larges
intervalles de tensions de l'accumulateur et, de la temperature La
tension de polari- sation de base du transistor T est produite par les
resis- tances R 2 et R 3 d'un diviseur de tension L'entree positive de
l'amplificateur operationnel B est connectee au diviseur-de tension
forme par les resistances R 7 et R 6, qui est connecte a la tension de
reference L'entree negative de l'amplificateur operationnel B est
fournie a travers la resistance R 8; par la tension d'alimentation
apparais- sant sur la resistance Ri Par ailleurs, une resistance
R 12 est intercalee dans le circuit peripherique.
La sortie de l'amplificateur operationnel B est connectee a travers
une resistance R 9 a la base du transistor T 1. La reaction du signal
de compensation UK en fonction de la temperature est assuree par les
resistances R 10 et Rl' L'amplificateur operationnel B 2 forme avec
ses elements peripheriques un amplificateur pour le signal UK.
Il travaille avec l'amplification necessaire V_ RM + K Le signal UK
est transmis a l'entree K R positive a travers la resistance R 21 et
la resistance R 22.
L'entree negative est connectee aux resistances R 23 et R 24 * Sa
sortie est connectee a la base du transistor T 2 dont l'emetteur est
connecte a la resistance R 25 Le collecteur transmet le signal UK
amplifie aux resistances R 1 o, R 1,.
Avec cet agencement de circuit, il est possible d'obtenir un couplage
relativement depourvu de reaction d'autres etages et la reaction du
signal VK x UK peut etre intro- duite dans la source de courant a
l'encontre de la ligne plus. L'amplificateur differentiel est forme
par l'amplificateur operationnel B 3 et ses elements peri- pheriques
Il sert a assurer la combinaison U VK x U
S KK
Il amplifie le signal differentiel dans le rapport R 29/R 27 = R 28/R
26 de sorte que le signal de niveau de liquide resultant Uh utilise
une grande partie de la plage de tension de l'accumulateur.
Le signal Us du capteur est transmis a travers la resistance R 26 a
l'entree positive de l'amplificateur operationnel B tandis que son
entree negative est connectee a travers la resistance R 27 a
l'emetteur du transistor T 2.
La resistance R 29 est connectee entre l'entree negative et la sortie.
L'amplificateur operationnel B 4 forme avec ses elements peripheriques
un amplificateur qui permet l'indi- cation de la temperature d'une
partie determinee du signal de compensation UK sous une forme etalee A
cet effet, son entree positive est connectee au transistor T 2 a
travers la resistance R 30 La resistance R 31 est connectee a la-
ligne negative d'alimentation de l'accumulateur, les resistances R 33
et R 34 sont connectees a l'entree negative
33 34 de l'amplificateur operationnel.
A la sortie, on peut prelever la tension UT qui donne l'indication de
temperature.
Les transistors T 3 et T 4 forment avec leurs elements peripheriques,
les resistances R 13, R 14, R 15, R 16, R 17, R 18, R 19 et R 20 ainsi
que-la diode D 4 un regulateur de tension qui produit des tensions de
reference precises qui sont necessaires pour le reglage du point de
fonction- nement des amplificateurs.
Le condensateur C et la diode D forment en
1 3 qualite d'elements peripheriques, avec la resistance R 12, une
protection contre les surtensions pour la tension d'alimentation des
amplificateurs operationnels B 1 B 4.
On donne ci-apres a titre d'exemple une liste de valeurs et de types
de composants entrant dans la construction du circuit de la Fig 2.
Liste des composants R o 1 10 _+ 5 percent TK 100 ppm
R 1,6 K 6 _ "
2
R 3 1,3 K _/x " R 4
R 4 270 _/1 "
R 620 J' -
R 1,8 K _J 1 _
6
R 7 ca 3,2 K et 1-"
R 10 K el t " Rg 6,8 K _n "
R i O ca 20 K _ 1 t-
Rl ca 700 / t " il
-15 _/AL se 1 Watt f il R 12
2 5 1 22 O 1
R 13 300 5 percent
R 1 K
R 15 reglage env Ca 0, 1 K
R 16 4, 3 K -/'L + 1 percent
R 5,6 K JL
R 6,2 K
R 19 2,4 K
R 1,5 K
R 20 K
R 22 100 K JL
R 20 K
23
R 100 K
R 1 K
R 26 10 K
R 27 10 K
R 62 K -e-t-
R 29 62 K
R 30 10 K
R 31 51 K
R 33 51 K
R 34 10 K
C 1 100 t LF
D 1 ZPD 8,2
D 2 ZPD 5,1
D 3 Zy 20
D ZPD 5,1
BD 876
BC 237
BC 635
BC 237
1 LM 2902 il 1 il 1 il' T 1 T 2 T 3 T 4 Bl B 2 B 3 B 4
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Circuit pour la mesure continue du niveau de remplissage d'un
reservoir rempli au moins partiel- lement de liquide, en particulier
d'un reservoir de carburant, et qui comprend une resistance de mesure
(RM) ayant un coefficient de temperature relativement eleve, connectee
a une source de courant constant (STK) et pouvant etre chauffee par
cette source, et qui est immergee dans le liquide, une resistance de
compensation (RK) a coefficient de temperature relativement eleve,
egalement connectee a une source de courant constant (STK), qui est
immergee dans le liquide, un circuit d'exploitation, qui traite le
signal de mesure qui lui est amene et le signal de compensation en
formant une difference et qui determine une indication correspondant
au niveau de remplissage de ce moment,le courant traver- sant la
resistance de mesure (RM) etant commande inde- pendamment de la
temperature qui regne audessus de la surface libre du liquide
caracterise en ce que la resis- tance de compensation (RK) est
disposee de maniere a etre immergee dans le liquide meme au niveau
minimum de ce liquide, en ce que la resistance de compensation(k) et
la resistance de mesure (R,) sont connectees en serie a une source
de-courant constant commune S To) et en ce qu'un circuit de reaction
reglable est prevu entre l'en- tree du circuit d'interpretation (V 1)
du signal de com- pensation (UK)et la source de courant constant.
2 Dispositif suivant la revendication 1, carac- terise en ce que la
resistance de compensation (RK) est en outre connectee a un indicateur
de temperature (UT).
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