Fonction acquérir Prof : S.Bouchta EST Les Capteurs Doc : 1/7 I. Introduction :
Fonction acquérir Prof : S.Bouchta EST Les Capteurs Doc : 1/7 I. Introduction : Dans un système automatisé les capteurs fournissent à l’unité de traitement (La PC) des comptes rendu sur l’état de système (La PO). L'information détectée par un capteur peut être d'une grande variété, ce qui implique une grande variété de besoins en capteurs. On cite parmi les plus connus et fréquents, les capteurs de : Position. Présence. Déplacement ou vitesse. Température. Niveau. 1.1 Définition : Un capteur est un composant technique qui détecte un événement physique se rapportant au fonctionnement du système (présence d'une pièce, température, ….) et traduit cet événement en un signal exploitable par la PC de ce système. Ce signal est généralement électrique sous forme d'un signal basse tension. Actigramme d’un capteur : Energie Grandeur physique Signal exploitable (État de la partie opérative) Par la partie commande Capteur 1.2 Nature du Signal Fourni par un Capteur : Suivant son type, L’information qu’un capteur fournit à la PC peut être : Logique : L’information ne peut prendre que les valeurs 1 ou 0 ; on parle alors d’un capteur Tout ou Rien (TOR). Analogiques : L’information peut prendre toutes les valeurs possibles entre 2 certaines valeurs limites ; on parle alors d’un capteur analogique. Détecter un événement Physique Fonction acquérir Prof : S.Bouchta EST Les Capteurs Doc : 2/7 Numérique : L’information fournie par le capteur permet à la PC d’en déduire un nombre binaire sur n bits, on parle alors d’un capteur numérique. II. les types de capteurs : 2.1 Les Capteurs TOR : Les capteurs TOR (Tout Ou Rien) fournissent une information logique, généralement sous forme d'un contact électrique qui se ferme ou s'ouvre suivant l'état du capteur. 2.1.1 Capteurs avec Contact : Ce type de capteur est constitué d'un contact électrique qui s'ouvre ou se ferme lorsque l'objet détecter actionne par contact un élément mobile du capteur (dispositif d'attaque). a. Symbole : b. Exemple de capteur de position : c. Utilisation : présence de pièces (charges). capteur de fin de course. seuil de déclanchement. Position ou présence Acquérir l’information sur une position ou la présence d’un objet quelconque Signal logique Capteur à poussoir ou à galet Organe de commande Schématisation : A poussoir A galet A levier galet Fonction acquérir Prof : S.Bouchta EST Les Capteurs Doc : 3/7 2.1.2 Capteurs de proximité (sans contact): Les capteurs de proximité détectent à distance et sans contact avec l’objet dont ils contrôlent la position. Le choix d’un détecteur de proximité dépend : de la nature du matériau constituant l’objet à détecter. de la distance de l’objet à détecter. des dimensions de l’emplacement disponible pour implanter le détecteur. 2.1.2.1 Capteurs inductifs : La technologie des détecteurs de proximité inductifs est basée sur la variation d’un champ magnétique à l’approche d’un objet conducteur du courant électrique Leur usage est uniquement réservé à la détection d’éléments métalliques dans les secteurs de la machine-outil, l'agro- alimentaire, la robotique, et les applications de l'usinage, la manutention, l'assemblage, le Convoyage. a. Symbole : b. Image : . 2.1.2.2 Capteurs capacitifs : La technologie des détecteurs de proximité capacitifs est basée sur la variation d’un champ électrique à l’approche d’un objet quelconque. Ils permettent de détecter tous types d'objets dans Les domaines : l'agro-alimentaire, la chimie, la transformation des matières plastiques, le bois et les matériaux de construction. a.Symbole : Caractéristiques : - Tension d'alimentation de 12V à 48V continu et de 24 à 240Valternatif. - Technique de raccordement 2 fils et 3 fils. - Portée nominale qui définit la zone de détection. Elle dépend de l'épaisseur de l'objet et peut aller jusqu'à 50mm. Position ou présence Acquérir l’information sur une position ou la présence d’un objet métallique Signal logique Détecteur de proximité inductif Fonction acquérir Prof : S.Bouchta EST Les Capteurs Doc : 4/7 b. Image : 2.1.2.3- Capteurs magnétiques : Ces capteurs transforment tout mouvement mécanique en un signal électrique, il sont constitués d’une bobine et d’un noyau magnétique associe à un aimant permanent. Quand une pièce à base de fer se rapproche de ce détecteur, il se produit une force électromotrice (f.e.m) induite dans la bobine de fait de la présence du champ magnétique généré par l’aiment. a. Symbole : b. Utilisation : Capteur de fin de course de vérins. Caractéristiques : - Tension d'alimentation de 12V à 48Vcontinu et de 24 à 240Valternatif. - Technique de raccordement 2 fils et 3 fils. - Portée nominale qui définit la zone de détection. Elle dépend de l'épaisseur de l'objet et peut aller jusqu'à 50mm. Position ou présence Acquérir l’information sur une position ou la présence d’un objet magnétique Signal logique Détecteur magnétique (I.L.S) Fonction acquérir Prof : S.Bouchta EST Les Capteurs Doc : 5/7 2.1.3- Capteurs Photoélectriques à distance : Les cellules photoélectriques permettent de détecter sans contact tous les matériaux opaques (non Transparents), conducteurs d’électricité ou non. Ce type de capteurs se compose essentiellement d’un émetteur de lumière associé à un récepteur photosensible. a. Symbole : b. Utilisation : La détection d'objets et de produits dans la manutention et le convoyage. La détection de pièces machine dans les secteurs de la robotique et du bâtiment. La détection de personnes, de véhicules ou d'animaux, etc. c. Image : 2 . 1 . 4 Capteurs de température : Les bilames : Le bilame en deux métaux différents (deux coefficients de dilatation thermique a1 et a2) se dilate puis se déforme sous l’action de la chaleur ce qui provoque l’ouverture ou la fermeture des contacts : Température Acquérir l’information sur la température Signal analogique Bilames Fonction acquérir Prof : S.Bouchta EST Les Capteurs Doc : 6/7 a.Utilisation : les relais thermique, signal de clignotement des voitures. 2.1.5 Capteur de vitesse d’un fluide (Anémomètre) : Le contrôle continuel de vitesse de vent par exemple dans le store automatisé se fait par un Anémomètre. III. Capteurs Numériques : 3.1 Codeur optique incrémental : a. principe de fonctionnement : Le disque rotatif comporte au maximum 3 pistes. La piste périphérique A du disque est divisée en « n » fentes régulièrement réparties. Pour un tour complet de l’axe du codeur,le faisceau lumineux est interrompu n fois et délivre à la sortie de la cellule photosensible « n » signaux carrés. Pour connaître le sens de rotation du codeur, on utilise une deuxième piste B qui sera décalée par rapport à la première de 90° (¼ de tour). Codeur optique incrémental 3.2 Codeur optique absolu : Vitesse du vent Acquérir l’information sur la vitesse du vent Signal numérique Anémomètre Fonction acquérir Prof : S.Bouchta EST Les Capteurs Doc : 7/7 a. principe de fonctionnement : Cette fois ci, le disque possède un grand nombre de pistes et chaque piste est munie d’une diode émettrice d'un faisceau lumineux et d'une diode photosensible La piste centrale est la piste principale, elle détermine dans quel demi-tour la lecture est effectuée. La piste suivante détermine dans quel quart de tour on se situe, la suivante le huitième de tour etc. Plus il y aura de pistes plus la lecture angulaire sera précise. Il existe des codeurs absolus simple tour qui permettent de connaître une position sur un tour et les codeurs absolus multi tours qui permettent de connaître en plus le nombre de tours effectués. IV. Caractéristiques des Capteurs : • Les principales caractéristiques des capteurs : L'étendue de la mesure : c'est la différence entre le plus petit signal détecté et le plus grand perceptible sans risque de destruction pour le capteur. La sensibilité : le capteur réagit à la moindre variation de la grandeur physique. La rapidité : c'est le temps de réaction d'un capteur entre la variation de la grandeur physique qu'il mesure et l'instant où l'information prise en compte par la partie commande. La précision : le capteur délivre la même image pour la même grandeur physique détectée. uploads/Philosophie/ cap.pdf
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- Publié le Jul 07, 2021
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