Pr

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Les Capteurs
2
La nécessité de Capteurs
Chaîne dAcquisition
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(No Transcript)
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Le capteur nous donne la relation Sf(m) Dans le
domaine nominal demploi, on va définir les
caractéristiques métrologiques suivantes        
  Etendue de mesure         Plage
dutilisation         Domaine de
linéarité         Sensibilité statique et
dynamique         Résolution et
précision         Rapidité et temps de
réponse         Hystérésis Répétitivité        
Etalonnage        
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Les Détecteurs de Proximité
Les capteurs de fin de course ou détecteurs de
position
Les contacteurs
Les interrupteurs à lame souple (ILS)
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Les Détecteurs de Proximité
Les détecteurs de proximité inductifs ou
magnétiques

• Avantages 
• Pas de contact physique avec lobjet détecté.
• Pas dusure possibilité de détecter des objets
  fragiles, fraîchement peints
• Détecteur statique, pas de pièces en mouvement.
• Durée de vie indépendante du nombre de manœuvres.
  
• Produit entièrement encapsulé dans la résine.
• Très bonne tenue à lenvironnement industriel
  atmosphère polluante
• Inconvénients  ils sont assez chers mais très
  fiables

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(No Transcript)
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Les Détecteurs de Proximité
Les détecteurs de proximité à commande opto
électronique

• Avantages 
• Pas de contact physique avec lobjet détecté.
• Pas dusure possibilité de détecter des objets
  fragiles, fraîchement peints
• Détecteur statique, pas de pièces en mouvement.
• Durée de vie indépendante du nombre de manœuvres.
  
• Inconvénients  Sensibles à la poussière et aux
  perturbations.

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Les Détecteurs de Proximité
Les détecteurs de proximité à commande opto
électronique
Nom Illustration
Barrage
Réflex
Proximité
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La mesure de position

• La mesure dun déplacement, ou dune position,
  revient toujours à mesurer des déplacements
  circulaires ou linéaires. Deux grands critères
  sont utiles pour juger de la qualité dun capteur
  de position
• Sa résolution cest la plus petite valeur
  mesurable
• Son étendue de mesure elle est définie par les
  valeurs extrêmes mesurables par le capteur.

Les capteurs de position analogiques

• Le principe de la mesure consiste à mesurer une
  grandeur physique (souvent dorigine électrique),
  qui varie en même temps que la grandeur à mesurer
  appelée mesurande.
• Ce sont des capteurs généralement basés sur la
  variation d'impédance d'un dipôle passif. La
  variation de la grandeur physique à mesurer
  peut-être liée à
• la variation de résistance (R en Ohm) dune
  résistance
• la variation de capacité (C en F) d'un
  condensateur
• la variation d'inductance (L en H) d'une bobine.

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La mesure de position
Les capteurs de position analogiques
Les capteurs potentiométriques

• Résolution
• Elle est théoriquement infinie pour les pistes en
  plastique constitué dun polymère chargé en
  graphite, conducteur, mais elle est directement
  liée au diamètre du fil de bobinage pour les
  pistes bobinées.

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(No Transcript)
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La mesure de position
Les capteurs de position analogiques
Les capteurs potentiométriques

• Avantages
• Simplicité de fonctionnement et dexploitation du
  signal électrique en sortie
• Précision assez forte car la résolution est bonne
• Peu chers
• Inconvénients
• Bruit dans le signal engendré par le frottement
  du curseur sur la piste
• Usure car le frottement mécanique entre le
  curseur et la piste détériore les éléments en
  contact
• Durée de vie limitée

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La mesure de position
Les capteurs de position analogiques
Les capteurs capacitifs

• Avantages
• Grande sensibilité
• Inconvénients
• Faible étendue de mesure (lt1cm)
• Relativement complexes en traitement du signal a
  posteriori

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La mesure de position
Les capteurs de position analogiques
Les capteurs inductifs

• Avantages
• Grande sensibilité
• Inconvénients
• Faible étendue de mesure (lt50 cm)
• Relativement complexes en traitement du signal a
  posteriori

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La mesure de position
Les capteurs de position numériques
Les codeurs incrémentaux

• Résolution
• Sa résolution, donc en grande partie sa précision
  et sa qualité, est liée au nombre de fentes.
• Etendue de mesure
• Elle est a priori infinie

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Pour un couple de zones, il y a quatre
combinaisons possibles pour S1 et S2. Pour que le
capteur soit capable de reconnaître 500 positions
différentes, il faut donc 125 couples de zones
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La mesure de position
Les capteurs de position numériques
Les codeurs incrémentaux

• Détection du sens de rotation

De gauche à droite
De droite à gauche
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La mesure de position
Les capteurs de position numériques
Les codeurs absolus ce qui tombe souvent
En code binaire naturel
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La mesure de position
Les capteurs de position numériques
Les codeurs absolus ce qui tombe souvent
En code gray pour limiter le risque derreur
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La mesure de vitesse
La génératrice tachymétrique
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La mesure de vitesse
A partir de la mesure de position
Les codeurs incrémental
On utilise linformation de position donnée par
le codeur incrémental pour donner la vitesse. Le
nombre de transitions reçues des deux signaux du
codeur, pendant un temps fixé appelé temps
d'échantillonnage, est une image numérique de la
vitesse de rotation. Si on note le temps
d'échantillonnage de mesure "tem" on peut en
déduire le gain du capteur de vitesse
 
  où N est la
vitesse de rotation exprimée en tr/min, Sn est
la sortie mesure numérique de vitesse exprimée en
incréments (inc), ?v est le gain du capteur
exprimé en inc/tr/min.
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La mesure de laccélération
Accéléromètres à jauges de contrainte
 
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La mesure dune déformation
Jauges résistives mécaniques
 
K est appelé le facteur de jauge. Son ordre de
grandeur est de 2 pour les jauges métalliques.
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La mesure dune force et dun couple
A partir dune mesure de déformation
 
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La mesure dune pression
A partir dune mesure de déformation