La présente invention concerne un commutateur de proximité.

On connaît dans l'état de la technique de nombreuses réalisations de commutateurs de proximité. Le brevet américain US5623963 décrit par exemple un indicateur de position d'une valve, comprenant un commutateur de proximité respectant la norme dite de NAMUR résultant des travaux du"Standards working Group for Instrumentation and Controls"promulgué en tant que norme sous la référence"VDI/VDE 3845".

Ces commutateurs ou détecteurs de proximité mettent généralement en oeuvre des détecteurs inductifs.

Un tel détecteur comprend dans l'art antérieur un oscillateur analogique muni d'un circuit oscillant LC qui présente une résistance de perte équivalente R, et qui est excité par une source de courant. L'oscillateur est agencé pour traduire l'approche d'un objet métallique en une variation analogique d'une grandeur caractéristique de l'oscillation, particulièrement d'une variante de l'amplitude de celle-ci résultant de la modification de la résistance de pertes équivalentes R.

De tels commutateurs sont par exemple décrits dans le brevet européen EP0062597.

Ces capteurs présentent divers inconvénients. En premier lieu, ils sont sensibles aux parasites électromagnétiques. Ils ne sont donc pas totalement adaptés à des usages en conditions industrielles fortement bruités.

Par ailleurs, le coût de fabrication de tels détecteurs de proximité est relativement élevé.

L'objet de la présente invention est de réaliser un commutateur de proximité susceptible de

respecter la norme NAMUR, d'un coût de fabrication inférieur aux détecteurs inductifs et d'une sensibilité électromagnétique moindre.

A cet effet, l'invention concerne tout d'abord un commutateur de proximité apte à fournir un signal électrique fonction de la présence d'un élément de référence à détecter, susceptible de respecter la norme NAMUR, du type comportant un capteur associé à un circuit électronique de traitement, caractérisé en ce que le capteur est constitué par un détecteur optique, par exemple une barrière optique ou un détecteur à réflection, comprenant une source lumineuse et un photodétecteur, et en ce que le circuit électronique de traitement comporte un circuit FLIP-FLOP dont la sortie commande un transistor afin que la résistance équivalente du circuit varie entre une valeur faible et une valeur élevée en fonction de la présence ou non de l'élément de référence à détecter.

Avantageusement, la barrière optique comporte une source lumineuse alimentée par un générateur de fréquence, et en ce que le circuit de traitement est synchronisé avec ledit générateur de fréquence.

Selon une variante particulière, la barrière optique comporte une source lumineuse alimentée par un générateur de fréquence produisant un signal carré d'une fréquence d'environ 180-Hz.

Selon un mode de réalisation préféré, la résistance équivalent du circuit varie entre une valeur minimale d'environ 0,9K et une valeur maximale d'environ 11K en fonction de la position de l'élément de référence à détecter.

Selon une première variante, le détecteur optique est formé par une barrière optique comprenant une diode électroluminescente et un phototransistor et par une goupille solidaire de l'organe mobile.

Selon une deuxième variante, le détecteur optique est formé par un élément optique comprenant une diode électroluminescente et un phototransistor, l'organe mobile agissant comme réflecteur.

Selon une application particulière, l'invention concerne un actionneur électrique comprenant un organe mobile en translation, actionné par une vis sans fin, et un détecteur de fin de course constitué par un commutateur de proximité, caractérisé en ce que ledit commutateur de proximité est formé par un capteur le capteur constitué par un détecteur optique, par exemple une barrière optique, comprenant une source lumineuse et un photodétecteur associé à un circuit électronique de traitement comportant un circuit FLIP-FLOP dont la sortie commande un transistor de façon à ce que la résistance équivalente du circuit varie entre une valeur faible et une valeur élevée en fonction de la présence ou non de l'élément de référence à détecter.

Avantageusement, l'organe mobile comporte un élément de référence venant se positionner dans la barrière optique en position de fin de course.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant aux dessins annexés correspondant à un exemple non limitatif de réalisation où : -la figure 1 représente une vue de face, en écorché partiel, d'un actionneur selon l'invention ; -la figure 2 représente une vue agrandie d'un détail de 1'actionneur ; -la figure 3 représente une vue selon le plan de coupe AA de l'actionneur -la figure 4 représente le schéma de principe du capteur ; -les figures 5 et 6 représentent les courbes de réponse du commutateur de proximité selon l'invention.

Les figures 1 à 3 représentent respectivement une vue de face, en écorché partiel, d'un actionneur selon l'invention, une vue agrandie d'un détail de l'actionneur et une vue selon le plan de coupe AA de 1'actionneur.

L'actionneur comporte un moteur rotatif pas- à-pas (1) entraînant une vis sans fin entraînant un organe mobile linéairement.

Un circuit imprimé (2) supporte un composant (3) formant une barrière optique, ainsi que les composants électroniques du circuit de traitement. Ce composant est par exemple une fourchette optique encapsulée de la marque KODENSHI, référence SG211.

L'organe mobile (4) comporte une goupille de référence (5) venant s'intercaler dans la barrière optique en fin de course.

La figure 4 représente le schéma de principe du capteur. Le circuit comprend d'une part un étage (10) d'alimentation d'une diode électroluminescente (11) et d'autre part un étage (20) de traitement du signal fourni par le phototransistor (21).

L'étage d'alimentation (10) est un oscillateur produisant des signaux carrés d'une fréquence d'environ 180 Hz. Les impulsions présentent une durée d'environ 120 us. L'étage d'alimentation (10) comprend deux portes NAND (12,13) et un condensateur (14) et une diode (50) définissant de façon connue la période du signal.

L'alimentation de la diode électroluminescente (11) par un signal périodique présente plusieurs avantages.

Il permet d'une part de réduire la consommation du circuit, et d'augmenter la durée de vie de la diode électroluminescente (11).

Il permet également de synchroniser le fonctionnement de l'étage (20) de traitement du signal

fourni par le phototransistor (21) et ainsi d'éliminer certaines perturbations liées à l'éclairage ambiant, dont la fréquence correspond généralement à la fréquence du réseau électrique, soit 50 Hz en Europe et 60 Hz aux États-Unis.

La sortie de l'oscillateur commande un transistor (15).

L'étage (20) de traitement du signal fourni par le phototransistor (21) est constitué par un circuit FLIP-FLOP formé par deux portes NAND (21,22). La sortie du circuit FLIP-FLOP commande un transistor (23).

La résistance équivalente du circuit, mesurée aux bornes de la résistance externe (30) varie en fonction de l'état on/off. Le circuit présente une résistance du circuit ON est d'environ 0,9K, et une résistance équivalente OFF 11K. La résistance équivalente de l'ensemble comprenant la résistance de charge de 4,7K est donc respectivement d'environ 5,6K et 15,7K.

Les caractéristiques ON/OFF peuvent tre conformes aux normes NAMUR, comme cela apparaît dans les figures 5 et 6 représentant les courbes de réponse du commutateur de proximité selon l'invention.

La figure 5 représente le courant mesuré en position OFF, correspondant à la goupille (5) placée dans la barrière optique, en fonction de la tension d'alimentation.

La figure 6 représente le courant mesuré aux bornes de la résistance externe (30), mesurée en position ON, correspondant à la goupille (5) placée hors de la fourche optique, en fonction de la tension d'alimentation.

L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple non limitatif. L'homme du métier sera à mme de réaliser différentes variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention.