EP0137093B1

EP0137093B1 - Method of measuring the voltage induced in the coil of a stepping motor by the rotation of its rotor

Info

Publication number: EP0137093B1
Application number: EP84101561A
Authority: EP
Inventors: Hans-Jürgen Remus; Luciano Marco Antognini
Original assignee: Asulab AG
Current assignee: Asulab AG
Priority date: 1981-03-18
Filing date: 1982-01-21
Publication date: 1988-06-01
Also published as: US4446413A; JPS57153599A; DE3276268D1; EP0060806B1; EP0137093A3; EP0060806A1; US4568867A; CH644989GA3; EP0137093A2; JPS6096198A; JPS6363000B2

Abstract

The method comprises measuring the voltage induced during the driving pulse in the coil by rotation of the rotor, and interrupting the drive pulse in dependence on the measurement made. The device for carrying out this method comprises a circuit for measuring the induced voltage, a circuit for comparison with a reference value and a circuit for calculating the duration of the drive pulse.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé de mesure de la tension induite dans la bobine d'un moteur pas-à-pas par la rotation de son rotor en réponse à l'application à la bobine d'une tension d'alimentation.The present invention relates to a method for measuring the voltage induced in the coil of a stepping motor by the rotation of its rotor in response to the application to the coil of a supply voltage.

Les moteurs pas-à-pas sont utilisés dans de nombreux dispositifs où un organe mécanique doit être déplacé d'une quantité déterminée en réponse à un signal électrique. Ils sont notamment utilisés dans les pièces d'horlogerie électroniques. Dans celles-ci, les aiguilles d'affichage de l'heure doivent être déplacées d'une quantité déterminée en réponse à des impulsions de période très précise fournies par une base de temps.Stepper motors are used in many devices where a mechanical member has to be moved a determined amount in response to an electrical signal. They are used in particular in electronic timepieces. In these, the time display hands must be moved by a specified amount in response to very precise period pulses provided by a time base.

Dans ces pièces d'horlogerie, la plus grande partie de l'énergie fournie par la source d'alimentation électrique, qui est en général une pile, est consommée par le moteur pas-à-pas. Le volume à disposition dans ces pièces d'horlogerie étant très restreint, il est important de limiter autant que possible la consommation de ce moteur pour augmenter la durée de vie de la pile ou, pour une durée de vie donnée, pour pouvoir diminuer son volume.In these timepieces, most of the energy supplied by the electrical power source, which is generally a battery, is consumed by the stepping motor. The volume available in these timepieces being very limited, it is important to limit as much as possible the consumption of this engine to increase the lifespan of the battery or, for a given lifespan, to be able to decrease its volume .

Dans la plupart des pièces d'horlogerie actuelles, la durée des impulsions motrices envoyées à intervalle régulier au moteur est fixe. Cette durée est choisie de manière à garantir le bon fonctionnement du moteur même dans les plus mauvaises conditions, c'est-à-dire avec une tension de pile faible, pendant l'entraînement du mécanisme de calendrier, en présence de choc ou de champ magnétique externe, etc. Comme ces mauvaises conditions ne se présentent que rarement, le moteur est le plus souvent suralimenté.In most of the current timepieces, the duration of the driving pulses sent at regular intervals to the motor is fixed. This duration is chosen so as to guarantee the proper functioning of the motor even in the worst conditions, that is to say with a low battery voltage, during the drive of the calendar mechanism, in the presence of shock or field external magnetic, etc. As these bad conditions occur only rarely, the engine is most often supercharged.

Il est possible de réduire notablement la consommation en énergie du moteur en adaptant l'énergie fournie par les impulsions motrices à la charge momentanée qu'il doit entraîner et à la tension d'alimentation.It is possible to significantly reduce the energy consumption of the motor by adapting the energy supplied by the driving pulses to the momentary load which it must drive and to the supply voltage.

La communication no D1.10 faite par MM. A. Pittet et M. Jufer au 10ème Congrès International de Chronométrie qui s'est réuni à Genève (Suisse) en septembre 1979 a montré que cette charge momentanée peut être avantageusement déterminée en mesurant, pendant chaque impulsion motrice, la tension induite dans la bobine d'un moteur pas à pas par la rotation de son rotor. Cette communication de donne cependant pas d'indications pratiques sur la manière de mesurer cette tension induite.Communication no D1.10 made by MM. A. Pittet and M. Jufer at the 10th International Chronometry Congress which met in Geneva (Switzerland) in September 1979 showed that this momentary charge can be advantageously determined by measuring, during each driving pulse, the tension induced in the coil of a stepper motor by the rotation of its rotor. This communication gives, however, no practical indications on how to measure this induced voltage.

Le but de la présente invention est de proposer un procédé permettant de mesurer la tension induite dans la bobine d'un moteur pas-à-pas par la rotation de son rotor en réponse à l'application à cette bobine d'une tension d'alimentation.The object of the present invention is to provide a method for measuring the voltage induced in the coil of a stepping motor by the rotation of its rotor in response to the application to this coil of a voltage of food.

Ce but est atteint par le procédé revendiqué.This object is achieved by the claimed process.

L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide du dessin dans lequel:

- La figure 1 représente le schéma équivalent d'un moteur pas-à-pas;
- La figure 2 est un schéma d'un premier exemple de circuit de mesure de la tension induite dans la bobine par la rotation du rotor;
- La figure 3 illustre le principe de fonctionnement du circuit de la figure 2;
- La figure 4 illustre le fonctionnement du circuit de la figure 2;
- La figure 5 est un schéma d'un deuxième exemple de circuit de mesure de la tension induite dans la bobine par la rotation du rotor;
- La figure 6 illustre le fonctionnement du circuit de la figure 5; et
- La figure 7 est un schéma d'un troisième exemple de circuit de mesure de la tension induite dans la bobine par la rotation du rotor.

The invention will now be described in more detail using the drawing in which:

- Figure 1 shows the equivalent diagram of a stepping motor;
- Figure 2 is a diagram of a first example of a circuit for measuring the voltage induced in the coil by the rotation of the rotor;
- Figure 3 illustrates the operating principle of the circuit of Figure 2;
- Figure 4 illustrates the operation of the circuit of Figure 2;
- Figure 5 is a diagram of a second example of a circuit for measuring the voltage induced in the coil by the rotation of the rotor;
- Figure 6 illustrates the operation of the circuit of Figure 5; and
- Figure 7 is a diagram of a third example of a circuit for measuring the voltage induced in the coil by the rotation of the rotor.

La figure 1 représente le schéma électrique équivalent d'un moteur pas-à-pas M. La bobine de ce moteur M est représentée par une bobine 1, d'inductivité L et de résistance nulle, et par une résistance 2, de valeur R égale à la résistance de la bobine du moteur M. La source de tension induite dans la bobine 1 par la rotation du rotor, non représenté, est symbolisée par une source de tension 3. La valeur de cette tension induite est désignée par U_r.FIG. 1 represents the equivalent electrical diagram of a stepping motor M. The coil of this motor M is represented by a coil 1, of inductivity L and of zero resistance, and by a resistance 2, of value R equal to the resistance of the motor coil M. The voltage source induced in the coil 1 by the rotation of the rotor, not shown, is symbolized by a voltage source 3. The value of this induced voltage is designated by U _r .

La figure 2 donne le schéma de principe d'un premier exemple de circuit 11 de mesure de la tension U_r. Ce circuit 11, comme les autres circuits qui seront décrits plus loin, est alimenté par une source de tension, non représentée. Cette source délivre une tension positive +U_a et une tension négative - U_a par rapport à un point milieu qui est mis à la masse du circuit. La tension - Ua est destinée, notamment, à alimenter les amplificateurs différentiels utilisés dans ces circuits.FIG. 2 gives the block diagram of a first example of a circuit 11 for measuring the voltage U _r . This circuit 11, like the other circuits which will be described later, is supplied by a voltage source, not shown. This source delivers a positive voltage + U _a and a negative voltage - U _a with respect to a midpoint which is grounded to the circuit. The voltage - Ua is intended, in particular, to supply the differential amplifiers used in these circuits.

Cette figure 2 montre le moteur M branché, de manière classique, dans un pont de quatre transistors MOS 14, 15, 16 et 17. Les transistors 14 et 15, de type p, ont leurs sources reliées au pôle positif +U_a de la source d'alimentation, non représentée. Les transistors 16 et 17, de type n, ont leur source reliée à la masse du circuit, à travers une résistance de mesure 18, de faible valeur, faisant partie du circuit de mesure 11. Les drains des transistors 14 et 16 sont reliés à l'une des bornes du moteur 10, et les drains des transistors 15 et 17 à l'autre.This figure 2 shows the motor M connected, in a conventional manner, in a bridge of four MOS transistors 14, 15, 16 and 17. The transistors 14 and 15, of type p, have their sources connected to the positive pole + U _a of the power source, not shown. The n-type transistors 16 and 17 have their source connected to the ground of the circuit, through a measurement resistance 18, of low value, forming part of the measurement circuit 11. The drains of the transistors 14 and 16 are connected to one of the terminals of the motor 10, and the drains of the transistors 15 and 17 to the other.

Les électrodes de commande des quatre transistors 14 à 17 sont reliées à un circuit logique, qui n'a pas été représenté parce qu'il peut être quelconque et que sa constitution n'a aucun rapport avec la présente invention, et qui délivre les signaux logiques nécessaires à la commande de ces transistors.The control electrodes of the four transistors 14 to 17 are connected to a logic circuit, which has not been shown because it can be arbitrary and that its constitution has nothing to do with the present invention, and which delivers the signals logic required to control these transistors.

Le circuit de mesure 11 comporte un amplificateur 20 dont l'entrée est reliée au point 19 commun aux sources des transistors 16 et 17 et à la résistance 18. Le gain de cet amplificateur 20 est choisi de manière que sa tension de sortie U20 soit égale à la tension d'alimentation + U_a lorsque le courant i circulant dans la bobine du moteur est égal à U_a/R.The measurement circuit 11 comprises an amplifier 20 whose input is connected to the point 19 common to the sources of the transistors 16 and 17 and to the resistor 18. The gain of this amplifier 20 is chosen so that its output voltage U20 is equal at the supply voltage + U _a when the current i flowing in the motor coil is equal to U _a / R.

La sortie de cet amplificateur 20 est reliée à l'entrée d'une porte de transmission 21, et à l'entrée inverseuse d'im amplificateur différentiel 22. La porte de transmission 21 est commandée par un signal logique 21C qui sera décrit plus loin.The output of this amplifier 20 is connected to the input of a transmission gate 21, and to the inverting input of a differential amplifier 22. The transmission gate 21 is controlled by a logic signal 21C which will be described later.

La sortie de cette porte de transmission 21 est reliée au point 23 de jonction d'une résistance 24 ayant une valeur R24, et d'un condensateur 25 ayant une capacité C25. Le point 23 est également relié, à travers un amplificateur 26, à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur différentiel 22.The output of this transmission gate 21 is connected to the point 23 of junction of a resistor 24 having a value R24, and of a capacitor 25 having a capacitance C25. Point 23 is also connected, through an amplifier 26, to the non-inverting input of the differential amplifier 22.

L'amplificateur 26 a pour seul but de diminuer la charge que constituerait, pour le circuit R-C 24-25, l'entrée de l'amplificateur 22. Le gain de cet amplificateur 26 est choisi égal à 1.The sole purpose of the amplifier 26 is to reduce the load that the input of the amplifier 22 would constitute for the R-C circuit 24-25. The gain of this amplifier 26 is chosen to be equal to 1.

Le circuit formé par la résistance 24 et le condensateur 25 est branché entre la borne + U_a de la source d'alimentation et la masse.The circuit formed by the resistor 24 and the capacitor 25 is connected between the terminal + U _a of the power source and the ground.

La valeur R24 de la résistance 24 et la capacité C25 du condensateur 25 sont choisies de manière que

où L et R sont, comme ci-dessus, l'inductivité et la résistance de la bobine du moteur M.The value R24 of the resistor 24 and the capacitance C25 of the capacitor 25 are chosen so that

where L and R are, as above, the inductivity and resistance of the motor coil M.

Lorsque le signal 21C est à l'état «0», la porte de transmission 21 est dans son état bloquant. La tension au point 23 varie donc de manière exponentielle, vers sa valeur asymptotique, qui est égale à la tension d'alimentation +U_a, avec la même constante de temps _T = R24.C25 que le courant qui circulerait dans la bobine du moteur si le rotor était bloqué, c'est-à-dire si la tension U_r était nulle.When the signal 21C is in the "0" state, the transmission gate 21 is in its blocking state. The voltage at point 23 therefore varies exponentially, towards its asymptotic value, which is equal to the supply voltage + U _a , with the same time constant _T = R24.C25 as the current which would circulate in the motor coil if the rotor was blocked, that is to say if the voltage U _r was zero.

Lorsque la porte de transmission 21 est dans son état conducteur, la tension au point 23 est égale à la tension de sortie de l'amplificateur 20.When the transmission gate 21 is in its conductive state, the voltage at point 23 is equal to the output voltage of the amplifier 20.

La figure 3 illustre le principe de fonctionnement de ce circuit. Dans cette figure 3, la courbe 27 représente la variation, pendant une impulsion motrice, de la tension U20 de sortie de l'amplificateur 20. Cette courbe 27 est une image du courant i qui circule dans la bobine du moteur M.Figure 3 illustrates the operating principle of this circuit. In this FIG. 3, the curve 27 represents the variation, during a driving pulse, of the output voltage U20 of the amplifier 20. This curve 27 is an image of the current i which flows in the coil of the motor M.

Tant que la porte de transmission 21 reste conductrice, la tension U23 au point 23 suit la même courbe 27. La tension U22 de sortie de l'amplificateur différentiel 22 reste donc nulle. Si, à un instant t_x quelconque, la porte 21 devient bloquante, la tension U20 continue à suivre la courbe 27. La tension U23, par contre, commence à suivre la courbe 28, qui est la courbe exponentielle passant par le point X, de constante de temps τ = R24.C25 et de valeur asymptotique égale à +U_a. Cette courbe 28 est exactement la même que celle que suivrait la tension U20 si, à l'instant t_x, le rotor était brusquement bloqué, ce qui annulerait la tension U_r. Elle est donc l'image du courant i' qui circulerait, dans ces conditions, dans la bobine du moteur M.As long as the transmission gate 21 remains conductive, the voltage U23 at point 23 follows the same curve 27. The voltage U22 at the output of the differential amplifier 22 therefore remains zero. If, at any time t _x , the gate 21 becomes blocking, the voltage U20 continues to follow the curve 27. The voltage U23, on the other hand, begins to follow the curve 28, which is the exponential curve passing through the point X, of time constant τ = R24.C25 and of asymptotic value equal to + U _a . This curve 28 is exactly the same as that which the voltage U20 would follow if, at time t _x , the rotor was suddenly blocked, which would cancel the voltage U _r . It is therefore the image of the current i 'which would flow, under these conditions, in the coil of the motor M.

Les tensions U20 et U23 étant appliquées aux entrées inverseuses et directes de l'amplificateur différentiel 22, la tension de sortie U22 de ce dernier vaut donc U23 - U20.The voltages U20 and U23 being applied to the inverting and direct inputs of the differential amplifier 22, the output voltage U22 of the latter therefore equals U23 - U20.

On va montrer ci-dessous que, pendant un court instant après que la porte 21 est devenue bloquante, cette tension U22 = U23-U20 est proportionnelle à la tension U_rx, c'est-à-dire à la valeur de la tension induite dans la bobine du moteur par la rotation du rotor à l'instant t_x.We will show below that, for a short time after the gate 21 has become blocking, this voltage U22 = U23-U20 is proportional to the voltage U _rx , that is to say to the value of the induced voltage in the motor coil by the rotation of the rotor at time t _x .

La tension U20 est proportionnelle au courant i qui circule dans la bobine pendant une impulsion motrice. D'une manière générale, ce courant i peut être exprimé par la relation

qui se déduit facilement du circuit de la figure 1 dans le cas où la tension + U_a est appliquée au moteur M par son circuit de commande, non représenté dans cette figure 1.The voltage U20 is proportional to the current i which flows in the coil during a driving pulse. In general, this current i can be expressed by the relation

which is easily deduced from the circuit of FIG. 1 in the case where the voltage + U _a is applied to the motor M by its control circuit, not shown in this FIG. 1.

En chaque point de la courbe 27, la pente est donnée par l'équation suivante, qui se déduit facilement de l'équation (1):

At each point on curve 27, the slope is given by the following equation, which is easily deduced from equation (1):

Au point X, cette pente est donnée par:

où U_rx et i_x sont respectivement les valeurs de U_r et de i au point X.At point X, this slope is given by:

where U _rx and i _x are respectively the values of U _r and i at point X.

La tangente 29 à la courbe 27 au point X a donc pour équation

où C1 est une constante d'intégration qui peut se calculer en tenant compte de la conditionThe tangent 29 to the curve 27 at point X therefore has the equation

where C1 is an integration constant which can be calculated taking into account the condition

Tous calculs faits, l'équation de la tangente 29 devient:

All calculations made, the equation of the tangent 29 becomes:

Au point Y, pour lequel t = ty, on trouve:

At point Y, for which t = ty, we find:

On a vu ci-dessus que si, à l'instant t_x, le rotor était brusquement bloqué, ce qui annulerait la tension U_r, le courant i circulant dans la bobine suivrait, après cet instant t_x, une courbe exponentielle dont la courbe 28 est une image.We have seen above that if, at time t _x , the rotor was suddenly blocked, which would cancel the voltage U _r , the current i flowing in the coil would follow, after this time t _x , an exponential curve whose curve 28 is an image.

Dans ce cas, l'équation (1) ci-dessus deviendrait:

In this case, equation (1) above would become:

Les mêmes raisonnements que ci-dessus montrent que l'ordonnée i"y du point Z situé en t = ty sur la tangente 30 à l'exponentielle 28 est égale à

où At = t_y―t_x.The same reasoning as above shows that the ordinate i "y of the point Z located at t = ty on the tangent 30 to the exponential 28 is equal to

where At = t _y ―t _x .

En soustrayant l'équation (3) ci-dessus de cette équation (5), on trouve

ou encoreBy subtracting equation (3) above from this equation (5), we find

or

On voit donc que en chaque point X de la courbe 27, la tension Ur_x induite dans la bobine par la rotation du rotor est proportionnelle au segment Y-Z, pour un temps de mesure At = ty-t_xdonné.We therefore see that at each point X of curve 27, the voltage Ur _x induced in the coil by the rotation of the rotor is proportional to the segment YZ, for a given measurement time At = ty-t _x .

Notamment, pour At = τ, U_rx est égale à la longueur du segment Z' - Y' de la figure 3, où Y' et Z' sont les points des tangentes 29 et 30 situés à l'abscisse (t_x+_T). L'ordonnée du point Z' est égale à U_a/R qui est la valeur asymptotique de l'exponentielle 28.In particular, for At = τ, U _rx is equal to the length of the segment Z '- Y' of figure 3, where Y 'and Z' are the points of the tangents 29 and 30 located at the abscissa (t _x + _T ). The ordinate of point Z 'is equal to U _a / R which is the asymptotic value of the exponential 28.

Si At est choisi suffisamment petit, les tangentes 29 et 30 peuvent être confondues avec les courbes 27 et 28. Le courant i'_y peut être remplacé par le courant iy et le courant i"_y par le courant qui circulerait dans la bobine à l'instant ty si la tension induite U_r était annulée à l'instant t_x.If At is chosen sufficiently small, the tangents 29 and 30 can be confused with curves 27 and 28. The current i ' _y can be replaced by the current iy and the current i " _y by the current which would circulate in the coil at l 'instant ty if the induced voltage U _r was canceled at time t _x .

Si on se souvient que la tension U20 est proportionnelle au courant i et que la tension U23 est proportionnelle au courant qui circulerait dans la bobine après l'instant t_x si la tension induite était annulée à cet instant t_x, on voit que l'équation (6) ci-dessus peut s'écrire

où J est un facteur de proportionnalité qui dépend de la valeur de la résistance 18 et du gain de l'amplificateur 22, et U23y et U20y sont les valeurs des tensions U23 et U20 à l'instant ty.If we remember that the voltage U20 is proportional to the current i and that the voltage U23 is proportional to the current which would circulate in the coil after the instant t _x if the induced voltage were canceled at this instant t _x , we see that the equation (6) above can be written

where J is a proportionality factor which depends on the value of the resistor 18 and the gain of the amplifier 22, and U23y and U20y are the values of the voltages U23 and U20 at time ty.

Les figures 4a et 4b illustrent le fonctionnement du circuit de la figure 2 lorsque la porte de transmission 21 est commandée par un signal 21C tel que celui qui est représenté à la figure 4c.Figures 4a and 4b illustrate the operation of the circuit of Figure 2 when the transmission gate 21 is controlled by a signal 21C such as that shown in Figure 4c.

Dans le présent exemple, la porte de transmission 21 est conductrice lorsque le signal 21C est à l'état logique «1», et bloquée lorsque ce signal 21C est à l'état logique «0». Le signal de commande 21C est constitué, par exemple, par des impulsions ayant une période de 250 micro-secondes environ qui sont à l'état logique «1» pendant quelques micro-secondes, et à l'état «0» le reste du temps. La porte de transmission 21 devient donc conductrice pendant quelques micro-secondes toutes les 250 micro-secondes, et elle est bloquante le reste du temps. Le circuit produisant ce signal 21C n'a pas été représenté car sa réalisation est à la portée de l'homme du métier.In the present example, the transmission gate 21 is conductive when the signal 21C is in the logic state "1", and blocked when this signal 21C is in the logic state "0". The control signal 21C is constituted, for example, by pulses having a period of approximately 250 micro-seconds which are in the logical state "1" for a few micro-seconds, and in state "0" the rest of the time. The transmission door 21 therefore becomes conductive for a few micro-seconds every 250 micro-seconds, and it is blocking the rest of the time. The circuit producing this signal 21C has not been shown since its production is within the reach of those skilled in the art.

A la figure 4a, la courbe 31 représente à nouveau la tension U20, qui est une image du courant i dans la bobine. La courbe 32 en dents de scie qui lui est superposée représente la tension U23. En effet, chaque fois que la porte de transmission 21 devient conductrice, c'est-à-dire lorsque le signal 21 C est à l'état «1», la tension U23 devient égale à la tension U20. Lorsque la porte de transmission 21 est bloquante, c'est-à-dire lorsque le signal 21C est à l'état «0», la tension U23 varie selon une courbe telle que la courbe exponentielle 28 représentée à la figure 3.In FIG. 4a, the curve 31 again represents the voltage U20, which is an image of the current i in the coil. The sawtooth curve 32 which is superposed on it represents the voltage U23. Indeed, each time the transmission gate 21 becomes conductive, that is to say when the signal 21 C is in the state "1", the voltage U23 becomes equal to the voltage U20. When the transmission door 21 is blocking, that is to say when the signal 21C is in the "0" state, the voltage U23 varies according to a curve such as the exponential curve 28 shown in FIG. 3.

La courbe en dents de scie 33 de la figure 4b représente, à une échelle différente de celle de la figure 4a, la tension U22 de sortie de l'amplificateur différentiel 22. Cette tension U22 est égale à zéro chaque fois que la porte de transmission 21 est conductrice, et elle est égale à la différence des tensions U23 et U20 lorsque la porte de transmission 21 est bloquée. Comme les intervalles de temps pendant lesquels la porte de transmission 21 est bloquée sont égaux entre eux, la courbe 34, qui est l'enveloppe de la courbe 33, est une image de la tension U_r induite dans la bobine du moteur M par la rotation du rotor.The sawtooth curve 33 of FIG. 4b represents, on a scale different from that of FIG. 4a, the output voltage U22 of the differential amplifier 22. This voltage U22 is equal to zero each time the transmission gate 21 is conductive, and it is equal to the difference of the voltages U23 and U20 when the transmission door 21 is blocked. As the time intervals during which the transmission gate 21 is blocked are equal to each other, the curve 34, which is the envelope of the curve 33, is an image of the voltage U _r induced in the coil of the motor M by the rotor rotation.

Cette enveloppe 34 pourrait être obtenue en filtrant la tension U22 dans un filtre passe-bas. Le signal de sortie de ce filtre pourrait être amplifié dans un amplificateur dont le gain serait choisi en tenant compte de tous les facteurs de proportionnalité introduits dans le circuit de la figure 2 par le choix de la résistance de mesure 18, du gain de l'amplificateur 20 et de la période du signal de commande 21C. Le signal de sortie de cet amplificateur serait alors égal à la tension induite U_r. Mais ce filtrage et cette amplification ne sont pas toujours nécessaires, notamment lorsque le circuit de la figure 2 est associé à un circuit d'ajustement de la durée de l'impulsion motrice appliquée au moteur M tel que celui qui est décrit dans la demande de brevet EP-A-0 060 806. Dans un tel cas, la tension U22 elle-même peut être directement utilisée comme tension représentative de la tension induite U_r.This envelope 34 could be obtained by filtering the voltage U22 in a low-pass filter. The output signal of this filter could be amplified in an amplifier, the gain of which would be chosen taking into account all the proportionality factors introduced into the circuit of FIG. 2 by the choice of the measurement resistance 18, of the gain of the amplifier 20 and the period of the control signal 21C. The output signal from this amplifier would then be equal to the induced voltage U _r . However, this filtering and this amplification are not always necessary, in particular when the circuit of FIG. 2 is associated with a circuit for adjusting the duration of the driving pulse applied to the motor M such as that described in the request for Patent EP-A-0 060 806. In such a case, the voltage U22 itself can be directly used as a voltage representative of the induced voltage U _r .

Il faut noter que la tension U22 est indépendante de la tension d'alimentation U_a, puisque les tensions U23 et U20 sont toutes deux proportionnelles à cette tension U_a.It should be noted that the voltage U22 is independent of the supply voltage U _a , since the voltages U23 and U20 are both proportional to this voltage U _a .

La différence des courants i"y et i'y, dont il a été montré ci-dessus qu'elle est proportionnelle à la tension U_rx induite dans la bobine du moteur par la rotation du rotor au temps t_x (voir la figure 3), peut être écrite de la manière suivante:

The difference of the currents i "y and i'y, which it has been shown above that it is proportional to the voltage U _rx induced in the motor coil by the rotation of the rotor at time t _x (see Figure 3 ), can be written as follows:

En termes de tension, cette équation peut s'écrire:

In terms of tension, this equation can be written:

La figure 3 montre que:

Figure 3 shows that:

L'équation (7) ci-dessus peut donc s'écrire:

Equation (7) above can therefore be written:

Cette expression montre que la tension U_rx, qui est proportionnelle à (U_z-U_y), peut être mesurée sans que la tension U_z elle-même doive être mesurée.This expression shows that the voltage U _rx , which is proportional to (U _z -U _y ), can be measured without the voltage U _z itself having to be measured.

La figure 5 montre la schéma de principe d'un circuit de mesure fournissant une tension U_mi proportionnelle à U_rx sur la base de l'équation (8) ci-dessus.Figure 5 shows the block diagram of a measurement circuit providing a voltage U _mi proportional to U _rx on the basis of equation (8) above.

Dans cette figure 5, la résistance 18 de mesure du courant circulant dans le moteur (non représenté dans cette figure 5) et l'amplificateur 20 dont la tension de sortie est une image de ce courant sont identiques à la résistance 18 et à l'amplificateur 20 de la figure 2.In this FIG. 5, the resistor 18 for measuring the current flowing in the motor (not shown in this FIG. 5) and the amplifier 20 whose output voltage is an image of this current are identical to the resistor 18 and to the amplifier 20 of FIG. 2.

La sortie de l'amplificateur 20 est reliée, par l'intermédiaire d'une porte de transmission 61 à une première borne d'un condensateur 62 de capacité C62, et à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur différentiel 63. La deuxième borne du condensateur 62 est reliée à la masse du circuit.The output of amplifier 20 is connected, via a transmission gate 61 to a first terminal of a capacitor 62 of capacity C62, and to the non-inverting input of a differential amplifier 63. The second terminal of the capacitor 62 is connected to the ground of the circuit.

La sortie de l'amplificateur 63 est reliée à son entrée inverseuse. Le gain de cet amplificateur est donc égal à un. Sa sortie est également reliée, à travers deux portes de transmission 64 et 65, aux premières bornes de deux condensateurs 66 et 67, de capacité C66 et C67.The output of amplifier 63 is connected to its inverting input. The gain of this amplifier is therefore equal to one. Its output is also connected, through two transmission doors 64 and 65, to the first terminals of two capacitors 66 and 67, of capacity C66 and C67.

La deuxième borne du condensateur 66 est reliée à travers une porte de transmission 68 à la borne +U_a de la source d'alimentation et la deuxième borne du condensateur 67 est reliée à la sortie de l'amplificateur 20 par une porte de transmission 69.The second terminal of the capacitor 66 is connected through a transmission gate 68 to the terminal + U _a of the power source and the second terminal of the capacitor 67 is connected to the output of the amplifier 20 by a transmission gate 69 .

La première borne du condensateur 66 et la deuxième borne du condensateur 67 sont reliées à une première borne de sortie du circuit, désignée par B1, par des portes de transmission 70, respectivement 71. La deuxième borne du condensateur 66 et la première borne du condensateur 67 sont reliées à une deuxième borne de sortie du circuit, désignée par B2, par des portes de transmission 72, respectivement 73.The first terminal of the capacitor 66 and the second terminal of the capacitor 67 are connected to a first output terminal of the circuit, designated by B1, by transmission gates 70, respectively 71. The second terminal of the capacitor 66 and the first terminal of the capacitor 67 are connected to a second output terminal of the circuit, designated by B2, by transmission doors 72, 73 respectively.

Les portes de transmission 61 et 70 à 73 sont commandées ensemble par un signal désigné par C1, et les portes de transmission 64, 65, 68 et 69 sont commandées, également ensemble, par un signal désigné par C2.The transmission doors 61 and 70 to 73 are controlled together by a signal designated by C1, and the transmission doors 64, 65, 68 and 69 are controlled, also together, by a signal designated by C2.

Ces signaux C1 et C2 qui sont représentés à la figure 6 ont des périodes identiques de 0,5 milliseconde par exemple et des durées également identiques, faibles par rapport à leur période, de 30 microsecondes par exemple. Chacun d'eux apparaît au milieu de la période de l'autre. Le circuit produisant les signaux C1 et C2 n'a pas été représenté car sa réalisation est à la portée de l'homme du métier. La figure 3 peut également être utilisée pour comprendre le fonctionnement du circuit de la figure 5.These signals C1 and C2 which are represented in FIG. 6 have identical periods of 0.5 millisecond for example and equally identical durations, weak compared to their period, of 30 microseconds for example. Each of them appears in the middle of the other's period. The circuit producing the signals C1 and C2 has not been shown since its production is within the reach of those skilled in the art. FIG. 3 can also be used to understand the operation of the circuit of FIG. 5.

Lorsque, à un instant t_x le signal C1 met la porte de transmission 61 dans son état conducteur, le condensateur 62 se charge à la tension U_x qui est proportionnelle au courant i_x circulant à cet instant dans la bobine. La tension U_x apparaît à la sortie de l'amplificateur 63. Le rôle des portes de transmission 70 à 73 qui sont également rendues conductrices à cet instant sera discuté plus loin.When, at an instant t _x the signal C1 puts the transmission gate 61 in its conductive state, the capacitor 62 charges at the voltage U _x which is proportional to the current i _x flowing at this instant in the coil. The voltage U _x appears at the output of the amplifier 63. The role of the transmission gates 70 to 73 which are also made conductive at this time will be discussed below.

A l'instant ty, le signal C2 rend les portes de transmission 64, 65, 68 et 69 conductrices. La tension U_x mémorisée par le condensateur 62 et l'amplificateur 63 est donc appliquée à la première borne du condensateur 66 et du condensateur 67. En même temps, la tension U_a est appliquée à la deuxième borne du condensateur 66 et une tension proportionnelle au courant qui circule à cet instant ty dans la bobine du moteur est appliquée à la deuxième borne du condensateur 67. Comme le temps At qui sépare les instants t_x et ty est court, cette tension peut être considérée comme étant la tension Uy de la figure 3. A cet instant ty, le condensateur 66 se charge donc à une tension U66 = U_a―U_x et le condensateur 67 se charge à une tension U67 = U_x- Uy.At time ty, the signal C2 makes the transmission doors 64, 65, 68 and 69 conductive. The voltage U _x memorized by the capacitor 62 and the amplifier 63 is therefore applied to the first terminal of the capacitor 66 and of the capacitor 67. At the same time, the voltage U _a is applied to the second terminal of the capacitor 66 and a proportional voltage to the current flowing at this instant ty in the motor coil is applied to the second terminal of the capacitor 67. As the time At which separates the instants t _x and ty is short, this voltage can be considered to be the voltage Uy of the FIG. 3. At this instant ty, the capacitor 66 therefore charges at a voltage U66 = U _a ―U _x and the capacitor 67 charges at a voltage U67 = U _x - Uy.

Les charges Q66 et Q67 emmagasinées dans ces condensateurs sont donc respectivement:

et

The charges Q66 and Q67 stored in these capacitors are therefore respectively:

and

L'impulsion C1 suivante rend les portes de transmission 70 à 73 conductrices. Pendant cette impulsion C1, les condensateurs 66 et 67 sont donc branchés en parallèle avec les bornes de sortie B1 et B2 du circuit. La tension U_ml qui apparaît alors à ces bornes est égale à:

The following pulse C1 makes the transmission doors 70 to 73 conductive. During this pulse C1, the

capacitors

66 and 67 are therefore connected in parallel with the output terminals B1 and B2 of the circuit. The voltage U _ml which then appears at these terminals is equal to:

Si les condensateurs 66 et 67 sont choisis de manière que

l'équation (9) peut s'écrire:

If

capacitors

66 and 67 are chosen so that

equation (9) can be written:

L'expression entre les crochets est proportionnelle à la tension U_rx (voir l'équation 8 ci-dessus). La tension Um est donc également proportionnelle à Urx.The expression between the brackets is proportional to the voltage U _rx (see equation 8 above). The voltage Um is therefore also proportional to Urx.

Il faut noter que, avec ce circuit, la tension U_m1 représentative de la tension U, induite à l'instant t_x dans la bobine par la rotation du rotor n'apparaît à la sortie du circuit qu'à un instant t_x+2△t. Ce retard n'est pas gênant puisque At est court.It should be noted that, with this circuit, the voltage U _m1 representative of the voltage U, induced at the instant t _x in the coil by the rotation of the rotor only appears at the output of the circuit at an instant t _x + 2 △ t. This delay is not a problem since At is short.

Il faut également noter que l'une ou l'autre des bornes de sortie B1 et B2 peut être mise à la masse du circuit sans que le fonctionnement de celui-ci soit modifié.It should also be noted that either of the output terminals B1 and B2 can be grounded to the circuit without the operation of the latter being modified.

Dans le circuit de la figure 2, la précision de la valeur mesurée dépend directement de la précision de la valeur de la résistance 24 et du condensateur 25. Il est bien connu qu'il est difficile, dans une fabrication de série, d'obtenir une grande précision pour de tels éléments. Le circuit de la figure 5 ne présente pas cet incovénient. La précision de la mesure ne dépend en effet que du rapport des capacités des condensateurs 66 et 67. Or, même en fabrication de grande série, ce rapport peut être garanti avec une très bonne précision.In the circuit of FIG. 2, the accuracy of the measured value depends directly on the accuracy of the value of the resistor 24 and of the capacitor 25. It is well known that it is difficult, in mass production, to obtain high precision for such elements. The circuit of Figure 5 does not have this disadvantage. The precision of the measurement depends in fact only on the ratio of the capacities of the capacitors 66 and 67. However, even in mass production, this ratio can be guaranteed with very good precision.

Le circuit de la figure 5, comme celui de la figure 2 d'ailleurs, présente cependant un autre petit inconvénient. Pour faire les calculs et les raisonnements ci-dessus, il a été admis que les transistors 14 à 17 du circuit de commande du moteur (figure 2) ne présentent aucune résistance interne lorsqu'ils sont conducteurs. En réalité, cette résistance interne n'est pas nulle, et l'asymptote des courbes exponentielles telles que la courbe 28 de la figure 3 n'est pas située à l'ordonnée U_a mais à une ordonnée

Dans cette expression, R représente la valeur de la résistance de mesure 18, et ER_T la somme des résistances internes des transistors conducteurs. Ces résistances étant différentes d'un transistor à l'autre et, en plus, variables en fonction du courant qui traverse les transistors, cette valeur U_a' ne peut pas être déterminée avec exactitude.The circuit of FIG. 5, like that of FIG. 2 moreover, however has another small drawback. To make the above calculations and reasoning, it has been accepted that the transistors 14 to 17 of the motor control circuit (FIG. 2) have no internal resistance when they are conductive. In reality, this internal resistance is not zero, and the asymptote of the exponential curves such as the curve 28 of FIG. 3 is not located at the ordinate U _a but at the ordinate

In this expression, R represents the value of the measurement resistance 18, and ER _T the sum of the internal resistances of the conductive transistors. These resistances being different from one transistor to another and, moreover, variable as a function of the current flowing through the transistors, this value U _a 'cannot be determined with exactitude.

L'erreur sur la mesure de la valeur de la tension induite par la rotation du rotor causée par le remplacement de U_a' par U_a n'est pas très importante. Néanmoins la figure 7 montre le schéma d'un troisième circuit de mesure qui élimine cette source d'erreur.The error in the measurement of the value of the voltage induced by the rotation of the rotor caused by the replacement of U _a 'by U _a is not very large. However, Figure 7 shows the diagram of a third measurement circuit which eliminates this source of error.

Tous les éléments décrits à propos de la figure 5 se retrouvent dans la figure 7, à l'exception des portes de transmission 68 et 72 qui ne figurent pas dans ce schéma. En outre, la deuxième borne du condensateur 66 et la borne de sortie B2 sont reliées directement à la masse.All the elements described in connection with FIG. 5 are found in FIG. 7, with the exception of the transmission doors 68 and 72 which are not shown in this diagram. In addition, the second terminal of the capacitor 66 and the output terminal B2 are connected directly to ground.

La borne de sortie B1 du circuit de la figure 7 est reliée à l'entrée inverseuse d'un amplificateur différentiel 74. L'entrée non inverseuse de cet amplificateur 74 est reliée à la masse. La sortie de cet amplificateur 74 est reliée à son entrée inverseuse par un condensateur 75 branché en parallèle avec une porte de transmission 76. La sortie de l'amplificateur 74 est en outre reliée, à travers une porte de transmission 77, à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur différentiel 78. Un condensateur 79 et une porte de transmission 80 sont branchés en parallèle entre cette entrée non- inverseuse de l'amplificateur 78 et la masse.The output terminal B1 of the circuit of FIG. 7 is connected to the inverting input of a differential amplifier 74. The non-inverting input of this amplifier 74 is connected to ground. The output of this amplifier 74 is connected to its inverting input by a capacitor 75 connected in parallel with a transmission gate 76. The output of the amplifier 74 is further connected, through a transmission gate 77, to the input non-inverting of a differential amplifier 78. A capacitor 79 and a transmission gate 80 are connected in parallel between this non-inverting input of amplifier 78 and ground.

La sortie de l'amplificateur 78 constitue la sortie du circuit de mesure de la tension induite U_r. Cette sortie est reliée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 78 par une résistance 81 et à la masse du circuit par une résistance 82. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur 78 est en outre reliée par une porte de transmission 83 à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur différentiel 84. Un condensateur 85 et une porte de transmission 86 sont branchés en parallèle entre cette entrée de l'amplificateur 84 et la masse.The output of amplifier 78 constitutes the output of the circuit for measuring the induced voltage U _r . This output is connected to the inverting input of the amplifier 78 by a resistor 81 and to the circuit ground by a resistor 82. The non-inverting input of the amplifier 78 is further connected by a transmission gate 83 to the non-inverting input of a differential amplifier 84. A capacitor 85 and a transmission gate 86 are connected in parallel between this input of the amplifier 84 and the ground.

La sortie de l'amplificateur 84 est reliée à son entrée inverseuse. Le gain de cet amplificateur 84 est donc égal à un. Sa sortie est également reliée, par une porte de transmission 87, à une première borne d'un condensateur 88. L'autre borne de ce condensateur 88 est reliée à la masse. Enfin, la première borne du condensateur 88 est reliée par une porte de transmission 89 à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 74.The output of amplifier 84 is connected to its inverting input. The gain of this amplifier 84 is therefore equal to one. Its output is also connected, by a transmission gate 87, to a first terminal of a capacitor 88. The other terminal of this capacitor 88 is connected to ground. Finally, the first terminal of the capacitor 88 is connected by a transmission gate 89 to the inverting input of the amplifier 74.

Les portes de transmission 77 et 89 sont commandées par le signal C1 décrit ci-dessus, en même temps que les portes de transmission 61, 70, 71 et 73. Les portes de transmission 76 et 87 sont commandées par le signal C2 également décrit ci-dessus, comme les portes de transmission 64, 65 et 69. Les portes de transmission 80 et 86 sont commandées par un signal C3 qui peut être, par exemple, délivré par le circuit de commande du moteur M, non représenté, et qui est à l'état «0» pendant les impulsions motrices et à l'état «1 le reste du temps. Les portes 80 et 86 sont donc conductrices entre les impulsions motrices et bloquées pendant ces impulsions motrices. Enfin, la porte de transmission 83 est commandée par un signal C4 qui est normalement à «0» et qui passe à l'état «1» pendant quelques microsecondes environ une milliseconde après le début de l'impulsion motrice. Les signaux C3 et C4 sont également représentés à la figure 6.The transmission doors 77 and 89 are controlled by the signal C1 described above, at the same time as the transmission doors 61, 70, 71 and 73. The transmission doors 76 and 87 are controlled by the signal C2 also described here above, like the transmission doors 64, 65 and 69. The transmission doors 80 and 86 are controlled by a signal C3 which can be, for example, delivered by the control circuit of the motor M, not shown, and which is in state "0" during the driving pulses and in state "1 the rest of the time. The doors 80 and 86 are therefore conductive between the driving pulses and blocked during these driving pulses. Finally, the transmission gate 83 is controlled by a signal C4 which is normally at “0” and which passes to the state “1” for a few microseconds approximately one millisecond after the start of the driving pulse. The signals C3 and C4 are also represented in FIG. 6.

Le fonctionnement du circuit situé entre la sortie de l'amplificateur 20 et la borne B1 est identique à celui du circuit de la figure 5. Cependant, du fait que la deuxième borne du condensateur 66 est reliée à la masse du circuit et non à la tension U_a, ce condensateur 66 se charge à la tension - U_x, et non à la tension (U_a- U_x) en réponse au signal C2. L'expression de la charge Q66 devient donc:

The operation of the circuit located between the output of the amplifier 20 and the terminal B1 is identical to that of the circuit of FIG. 5. However, the fact that the second terminal of the capacitor 66 is connected to the ground of the circuit and not to the voltage U _a , this capacitor 66 charges at the voltage - U _x , and not at the voltage (U _a - U _x ) in response to the signal C2. The expression of the charge Q66 therefore becomes:

L'équation (10) ci-dessus dans laquelle le terme U_a est remplacé par 0 montre que la tension U_m2 qui apparaîtrait à la borne B1 en réponse au signal C1 si les éléments 74 à 89 n'existaient pas serait:

Equation (10) above in which the term U _a is replaced by 0 shows that the voltage U _m2 which would appear at terminal B1 in response to the signal C1 if the elements 74 to 89 did not exist would be:

Une comparaison de cette équation (11) avec l'équation (10) ci-dessus montre que:

A comparison of this equation (11) with equation (10) above shows that:

Il faut noter que tant que le rotor est immobile, c'est-à-dire entre les impulsions motrices et tout au début de celles-ci, la tension U_mi est nulle. La tension U_m2r qui apparaîtrait à la borne B1 dans ces conditions serait donc:

It should be noted that as long as the rotor is stationary, that is to say between the driving pulses and at the very beginning of these, the voltage U _mi is zero. The voltage U _m2r which would appear at terminal B1 under these conditions would therefore be:

Le fonctionnement du circuit composé des éléments 74 à 89 est le suivant: Entre les impulsions motrices, le signal C3 est à «1». Les condensateurs 79 et 85 sont donc court- circuités par les portes de transmission 80 et 86 qui sont conductrices. La sortie de l'amplificateur 78, qui et la sortie du circuit de mesure, et la sortie de l'amplificateur 84 sont au potentiel de la masse.The operation of the circuit composed of elements 74 to 89 is as follows: Between the driving pulses, the signal C3 is at "1". The capacitors 79 and 85 are therefore short-circuited by the transmission doors 80 and 86 which are conductive. The output of amplifier 78, which and the output of the measurement circuit, and the output of amplifier 84 are at ground potential.

Le condensateur 88 est déchargé puisque la sortie de l'amplificateur 84, qui est à la masse, lui est reliée à chaque impulsion C2 par la porte de transmission 87.The capacitor 88 is discharged since the output of the amplifier 84, which is grounded, is connected to it at each pulse C2 by the transmission gate 87.

A chaque impulsion C2, le condensateur 75 est également déchargé par la porte de transmission 76 qui le court-circuite. Immédiatement après chacune de ces impulsions C2, la sortie de l'amplificateur 74 est donc également au potentiel de la masse.At each pulse C2, the capacitor 75 is also discharged through the transmission door 76 which short-circuits it. Immediately after each of these pulses C2, the output of the amplifier 74 is therefore also at ground potential.

Un instant At après chacune de ces impulsions C2, une impulsion C1 rend les portes de transmission 70, 71, 73, 77 et 89 conductrices. Les sommes des charges contenues à cet instant dans les condensateurs 66, 67 et 88 est donc transférée dans le condensateur 75. La tension U75 aux bornes de ce condensateur serait alors:

si la porte de transmission 80 n'était pas conductrice. Le signe - qui apparaît dans cette équation résulte du fait que la borne B1 est reliée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 74.An instant At after each of these pulses C2, a pulse C1 makes the

transmission gates

70, 71, 73, 77 and 89 conductive. The sums of the charges contained at this time in the

capacitors

66, 67 and 88 is therefore transferred to the capacitor 75. The voltage U75 at the terminals of this capacitor would then be:

if the transmission door 80 was not conductive. The sign - which appears in this equation results from the fact that terminal B1 is connected to the inverting input of amplifier 74.

En réalité, cette tension U75 reste nulle tant que le signal C3 est à l'état «1_" et les charges Q66 et Q67 sont transmises à la masse par cette porte de transmission 80. La charge Q88 du condensateur 88 est de toute façon nulle à cet instant. La sortie de l'amplificateur 78 reste donc au potentiel de la masse.In reality, this voltage U75 remains zero as long as the signal C3 is in the state "1 _" and the charges Q66 and Q67 are transmitted to ground by this transmission gate 80. The charge Q88 of the capacitor 88 is in any case zero The output of amplifier 78 therefore remains at ground potential.

Au début de chaque impulsion motrice, le signal C3 passe à l'état «0» et y reste. Les portes de transmission 80 et 86 sont donc bloquées.At the start of each driving pulse, the signal C3 goes to the state "0" and stays there. The transmission doors 80 and 86 are therefore blocked.

Le processus décrit ci-dessus se reproduit à la première impulsion C1 qui suit le début de l'impulsion motrice mais, cette fois-ci, le condensateur 79 se charge à la tension U75 définie ci-dessus. La porte de transmission 83 est encore bloquée, ce qui fait que la tension de sortie de l'amplificateur 84 ne change pas, et que le condensateur 88 reste déchargé. La tension U75 ci-dessus devient donc égale à

The process described above is repeated at the first pulse C1 which follows the start of the driving pulse but, this time, the capacitor 79 is charged at the voltage U75 defined above. The transmission gate 83 is still blocked, so that the output voltage of the amplifier 84 does not change, and that the capacitor 88 remains discharged. The voltage U75 above therefore becomes equal to

Comme Q66 = C66 (―U_x) et Q67 = C67 (U_x―U_y), on peut écrire:

As Q66 = C66 (―U _x ) and Q67 = C67 (U _x ―U _y ), we can write:

A l'instant D de la dernière impulsion C1 précédant l'impulsion C4, cette tension U75 a la valeur

où U_xD et Uyo sont les valeurs de U_x et de Uy à cet instant D.At time D of the last pulse C1 preceding the pulse C4, this voltage U75 has the value

where U _xD and Uyo are the values of U _x and Uy at this instant D.

L'impulsion C4 est produite environ une milliseconde après le début de l'impulsion motrice, à un instant où le rotor est encore immobile. Cette impulsion C4 ouvre brièvement la porte de transmission 83. Le condensateur 85 se charge donc à cette tension U75_o qui apparaît également à la sortie de l'amplificateur 84. L'impulsion C2 suivant cette impulsion C4 ouvre la porte de transmission 87 et le condensateur 88 se charge donc également à la tension U75_D. La charge électrique Q88 du condensateur 88 devient donc égale à:

The C4 pulse is produced approximately one millisecond after the start of the driving pulse, at a time when the rotor is still stationary. This pulse C4 briefly opens the transmission gate 83. The capacitor 85 is therefore charged at this voltage U75 _o which also appears at the output of the amplifier 84. The pulse C2 following this pulse C4 opens the transmission gate 87 and the capacitor 88 therefore also charges at voltage U75 _D. The electrical charge Q88 of the capacitor 88 therefore becomes equal to:

Il faut noter que le condensateur 85 reste pratiquement chargé à la tension U75α tant que la porte de transmission 86 reste bloquée, si la résistance d'entrée de l'amplificateur 84 est grande, ce qui est le cas. Les changements ultérieurs de la tension de sortie de l'amplificateur 74 n'ont plus d'influence sur cette tension puisque la porte de transmission 83 est de nouveau bloquée en permanence.It should be noted that the capacitor 85 remains practically charged at the voltage U75α as long as the transmission gate 86 remains blocked, if the input resistance of the amplifier 84 is large, which is the case. Subsequent changes in the output voltage of amplifier 74 no longer have any influence on this voltage since the transmission gate 83 is permanently blocked again.

A chaque impulsion C1 suivante, le condensateur 88 se décharge dans le condensateur 75, en même temps que les condensateurs 66 et 67. La charge du condensateur 75 devient donc

Il faut encore noter que, à chaque impulsion C2, le condensateur 88 se recharge à la tension U75α qui est mémorisée par le condensateur 85. A n'importe quel instant après l'impulsion C4, on peut donc écrire:

Si C88 = C75, et si comme ci-dessus,

cette équation devient:

La tension U75, qui est égale à

peut donc s'écrire:

At each subsequent pulse C1, the capacitor 88 discharges into the capacitor 75, at the same time as the

capacitors

66 and 67. The charge of the capacitor 75 therefore becomes

It should also be noted that, at each pulse C2, the capacitor 88 recharges at the voltage U75α which is memorized by the capacitor 85. At any time after the pulse C4, we can therefore write:

If C88 = C75, and if as above,

this equation becomes:

The voltage U75, which is equal to

can therefore be written:

Cette tension U75 est indépendante de la tension U_a, ou de la tension Ua'. En outre, elle est proportionnelle à la tension U_rx induite dans la bobine du moteur à l'instant t_x par la rotation du rotor. En effet, à l'instant D défini ci-dessus, la tension U_m2 donnée par l'équation (11) s'écrit:

This voltage U75 is independent of the voltage U _a , or of the voltage Ua '. In addition, it is proportional to the voltage U _rx induced in the motor coil at time t _x by the rotation of the rotor. Indeed, at time D defined above, the voltage U _m2 given by equation (11) is written:

L'équation (13) ci-dessus peut donc s'écrire:

Equation (13) above can therefore be written:

Le rotor étant immobile à l'instant D, la tension U_m2 est égale à la tension U_m2r, définie par l'équation (13) ci-dessus.The rotor being stationary at time D, the voltage U _m2 is equal to the voltage U _m2r , defined by equation (13) above.

En remplaçant dans l'équation (14) le terme U_m2 par la valeur de U_m2r tirée de cette équation (12), on peut écrire:

By replacing the term U _m2 in equation (14) by the value of U _m2r taken from this equation (12), we can write:

Une comparaison de cette équation (15) avec l'équation (10) ci-dessus montre que:

A comparison of this equation (15) with equation (10) above shows that:

La tension U_m1 étant proportionnelle à la tension U_rx, la tension U75 l'est également.Since the voltage U _m1 is proportional to the voltage U _rx , the voltage U75 is also proportional.

Si la capacité C75 est choisie égale à

alors U75 = Um₁.If the C75 capacity is chosen equal to

then U75 = Um ₁ .

Il est bien clair, cependant, qu'un autre rapport peut être choisi entre la capacité C75 et les capacités C67 et C88. De même, le gain des amplificateurs 74 et 84 peut être choisi différent de un. De toute façon la tension U75 restera proportionnelle à U_mi, et donc à la tension U_rx induite à l'instant t_x dans la bobine du moteur par la rotation du rotor.It is quite clear, however, that another relationship can be chosen between the C75 capacity and the C67 and C88 capacities. Likewise, the gain of amplifiers 74 and 84 can be chosen different from one. In any case, the voltage U75 will remain proportional to U _mi , and therefore to the voltage U _rx induced at the instant t _x in the motor coil by the rotation of the rotor.

Il faut noter que, puisque l'entrée non inverseuse de l'amplificateur 75 est reliée à la masse, les condensateurs 66, 67 et 88 se déchargent complètement dans le condensateur 75 à chaque impulsion C1. A chaque impulsion C2, ce condensateur 75 est court-circuité par la porte de transmission 76 et la tension U75 calculée ci-dessus retombe à zéro. Le condensateur 79 qui est chargé à cette tension U75 à chaque impulsion C1 assure la mémorisation de cette tension entre deux impulsions C1 successives. La tension U75 mémorisée par le condensateur 79 est amplifiée par l'amplificateur 78 d'un facteur qui peut être fixé librement par le choix du rapport des valeurs des résistances 81 et 82. La tension U78 de sortie de l'amplificateur 78 est également proportionnelle à la tension U_rx.It should be noted that, since the non-inverting input of the amplifier 75 is connected to ground, the capacitors 66, 67 and 88 completely discharge in the capacitor 75 at each pulse C1. At each pulse C2, this capacitor 75 is short-circuited by the transmission gate 76 and the voltage U75 calculated above drops to zero. The capacitor 79 which is charged at this voltage U75 at each pulse C1 ensures the storage of this voltage between two successive pulses C1. The voltage U75 memorized by the capacitor 79 is amplified by the amplifier 78 by a factor which can be freely set by choosing the ratio of the values of the resistors 81 and 82. The output voltage U78 of the amplifier 78 is also proportional at the voltage U _rx .

Claims

1. A method of measuring the voltage induced in the coil of a stepping motor (M) by the rotation of its rotor in response to the application to the coil of a power supply voltage, said coil having a time constant (τ) which is equal to the quotient of its resistance by its inductance, characterized in that it consists in producing a representation of the difference between the current (i"y) which would flow through the coil at a second moment (ty) if the induced voltage were nill since a first moment (t_x) anterior to the second moment (ty) and separated from the latter by a determined duration (At), and the current (i'y) which actually flows through the coil at this second moment (ty), said difference being proportional to said induced voltage.

2. A method as in claim 1, characterized in that it consists in periodically producing said representation with a period which is longer than or equal to said determined duration (At).

3. A method as in claim 1 or 2, characterized in that producing said representation consists in producing a first voltage proportional to the current which flows through the coil, in producing a second voltage which increases exponentially since the first moment (t_x) from the value of the first voltage at the first moment with a time constant which is equal to the time constant of the coil, and in producing a third voltage equal to the difference between the values of the second and the first voltages at the second moment (ty), said representation being constituted by said third voltage.

4. A method as in claim 1 or 2, characterized in that producing said representation consists in producing a first voltage proportional to the current (i) which flows through the coil, in memorizing the value of the first voltage at the first moment (t_x), in producing a second voltage equal to the difference between said memorized value and the value of the first voltage at the second moment (ty), in producing a third voltage equal to the difference between said power supply voltage and said memorized value, and in producing a fourth voltage equal to the sum of the second voltage and the product of the third voltage by the quotient of said duration (At) and said time constant (τ), said representation being constituted by said fourth voltage.

5. A method as in claim 2, characterized in that producing said representation consists in producing a first voltage proportional to the current (i) which flows in the coil, in memorizing at each first moment (t_x) a second voltage equal to the first voltage, in producing at each second moment (ty) a third voltage equal to the difference between the second and the first voltage, in memorizing at a determined second moment which is situated before the beginning of the rotation of the rotor a fourth voltage equal to the difference between the third voltage and the product of the second voltage by a constant factor equal to the quotient of said duration (At) by said time constant (_T), and in producing a fifth voltage equal to the difference between, on the one hand, the difference between the third voltage and the product of the second voltage by said constant factor, and the fourth voltage on the other hand, said representation being constituted by said fifth voltage.