Electricité – La détection

Il existe énormément de méthodes et matériels de détection.
Je vais faire une rapide présentation des capteurs que l’on peut se procurer sur le marché.

Les capteurs inductif

Les capteurs (ou détecteurs) inductifs sont utilisés pour la détection de pièces métalliques uniquement.
Ils se présentent sous diverses tailles et formes, voici ci-dessous une forme très utilisée.

capteur.jpg

Principe de fonctionnement

capteur.gif

1 : champ magnétique
2 : bobinages
3 : oscillateur
4 : traitement du signal
5 : amplification du signal
Il comporte un oscillateur (3) dont les bobinages
constituent sa face sensible et un étage de sortie.
L’oscillateur crée en avant de la face sensible
un champ électromagnétique alternatif ayant
une fréquence de 100 à 600 kHz selon le modèle.
Lorsqu’un objet conducteur pénètre dans ce champ,
il est le siège de courants induits (d’ou le nom du capteur) circulaires qui
se développent à sa périphérie. Ces courants
constituent une surcharge pour le système oscillateur
et entraînent de ce fait une réduction d’amplitude
des oscillations au fur et à mesure de l’approche
de l’objet, jusqu’à leur blocage complet.
La détection
de l’objet est effective lorsque la réduction
de l’amplitude des oscillations est suffisante
pour provoquer un changement d’état de la sortie
du détecteur.(Télémécanique)

Les capteurs capacitifs

Les capteurs capacitifs sont capable de détecter tout objet de matière quelconque.
Ils se présentent sous des formes similaires aux capteurs inductifs.
capacitif.JPG


Principe de fonctionnement

Si on reprend l’animation du capteur inductif au dessus, c’est le même principe à la différence ou lorsqu’un objet entre dans le champ , ça à pour effet de modifier le couplage capacitif et ainsi bloquer les oscillations.
La suite c’est la même chose, le signal est traité pour la sortie.

Les capteurs mécaniques

Le choix d’un capteur de position mécanique est immense.
fdc.jpg

Principe de fonctionnement

fdc.gif

La c’est tout simple, c’est ni plus ni moins qu’un interupteur, lorsque qu’un objet viens en contact avec la tête, celle ci s’enfonce (dans mon exemple) et viens faire coller les contacts et ainsi fermer le circuit.( bien sur ça fonctionne aussi avec un contact NC, d’ailleurs ils sont souvent munis à la fois d’un contact NO et d’un NC ).

Les détecteurs photoélectriques

Comme une image vaut mieux qu’un long discours, (télémécanique)
voici les différents systèmes :
cliquez pour agrandir
photoelec_1.jpg

La fibre optique est aussi utilisé en détection pour des endroits inaccessibles pour tout autres capteurs, ou bien pour des petites pièces.
Elles sont constituées soit de fibre plastique ou de fibre de verre associés respectivement avec un amplificateur émettant en rouge et en infrarouge.

Les détecteurs à ultrasons

L’ultrason est un signal acoustique inaudible pour l’homme.
Les détecteurs à ultra-sons peuvent très bien remplacer les capteurs inductif et capacitif, mais aussi ils sont capables de déterminer un niveau de liquide par exemple en évaluant la distance qui le sépare de celui-ci.
Ils sont aussi utilisé en temps que « tout ou rien ».

ultrason.jpg
(détecteur de marque Axom)

Principe de fonctionnement

Le détecteur émet des ondes qui vont aller se réfléchir sur l’object à détecter pour revenir vers le boitier.
Grâce au temps parcouru entre le départ et l’arrivée des ondes on peut savoir la distance qui sépare le capteur de l’objet.
A savoir que ce genre de capteur ne fonctionne pas dans le vide, les ondes ont besoin de l’air pour circuler.

Les autres détecteurs

Il existe d’autre capteur souvent bien spécifique a une utilisation, des détecteur pneumatique ( magnétique, pressostat, vacuostat par exemple ).

Les codeurs

Les codeurs sont utilisés pour nous informer sur la position d’un objet mobile.
Un codeur optique rotatif est un capteur angulaire de position. Il est lié mécaniquement à un arbre qui l’entraîne.
Il en existe deux types : les codeurs absolus et les codeurs incrémentaux ( ou relatif ).
codeur.jpg


Principe de fonctionnement

J’ai trouvé une animation très bien faite qui illustre les 2 types de codeurs voici le lien : ICI.

Les codeurs absolus

Les codeurs absolus sont constitués d’un disque multipiste, chacune composée d’une ou plusieurs parties absorbantes et d’une ou plusieurs parties réfléchissantes.
ils ont un émetteur-récepteur par piste qui envoient un signal lumineux et ainsi donnent les informations sur la position absolu du mobile ( voir l’animation ).

Les codeurs incrémentaux
Les codeurs incrémentaux sont constitués d’un disque composé de parties opaques et translucides égales les une les autres.
Une diode électroluminescente projette une lumière sur le disque, celui ci en rotation laisse ou non passer la lumière qui est recueillie par un photo-transistor.
On peut ainsi compter le nombre d’impulsions reçu et définir une position relative du mobile.
Ce types de codeurs posséde 3 voies, une voie A donnant « n » impulsions par tour, une voie B identique à la A mais décalées de 90° et une voie Z donnant une seule impulsion par tour.
Le décalage entre la voie A et B nous permet de connaître le sens de rotation du codeur.voit l’animation)
Ce type de codeur nécessite une mise à zéro à la mise sous tension.

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1 réponse

  1. Félix dit :

    Un veritable travail d orfevre, merci pour ce bon plaisir.

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