MAIS COMMENT CHOSIR LE BON CAPTEUR ?

Présentation au sujet: "MAIS COMMENT CHOSIR LE BON CAPTEUR ?"— Transcription de la présentation:

1 MAIS COMMENT CHOSIR LE BON CAPTEUR ?
LES CAPTEURS Un capteur (détecteur ou sonde) est un dispositif qui informe sur La grandeur d'un phénomène physique. Il est composé d'un transducteur (auquel peuvent s'ajouter un convertisseur et un afficheur).  MAIS COMMENT CHOSIR LE BON CAPTEUR ?

2 LES TRANSDUCTEURS Définition
Un transducteur est un transformateur d'énergie. Il utilise la variation de la grandeur du phénomène physique observé pour produire un signal. Ce signal est de nature mécanique, électrique, optique ou sonore. Il est directement utilisable pour la mesure ou la commande Les différents types      - le bilame      - l' I.L.S.      - la photorésistance      - le thermocouple      - la jauge de contrainte      - le piezzo      - le générateur analogique      - l'antenne      - le galvanomètre      - la capsule anéroïde      - le tube de bourdon      - le clapet      - le tube de Geiger-Müller      - la thermistance

3 Retour LE BILAME Principe
Un bi-lame est composé de deux plaques de métal soudées par laminage à froid, (très souvent de l'invar et du nickel) ayant un coefficient de dilatation différent. Une déformation se produit sous l'action de la chaleur. Retour

4 Coefficient de dilatation
Le coefficient de dilatation mesure l'augmentation relative de volume d'un corps lorsque l'on fait varier  la température. Exemple pour l'acier : coefficient = 1,18mm/m/100° (une barre d'acier de 1m soumise à une augmentation de température de 100° s'allonge de 1,18mm Retour

5 L’I.L.S Principe L'Interrupteur à Lame Souple (I.L.S.) est constité de 2 lames souples aimantables insérées dans un ampoule en verre sous vide qui ouvrent ou ferment un circuit électrique lors de la présence d'un aimant. Principe de fonctionnement simplifié Retour

6 LA PHOTORESISTANCE Principe
L'effet photoélectrique est la libération dans le matériau semi-conducteur de charges électriques sous l’influence de la lumière (photons d’énergie) Retour

7 LE THERMOCOUPLE Principe
Lorsque deux fils en métaux différents sont fusionnés à leurs deux extrémités, un courant continu circule lorsque l'on chauffe la soudure. Ce courant est proportionnel à l'élévation de température Thermocouple de chaudière à gaz  Retour

8 LA JAUGE DE CONTRAINTE Principe Lorsque l'on déforme un fil résistant, il s'allonge, sa section diminue et sa résistance électrique augmente.   On mesure la résistance du courant qui circule dans la jauge. Les jauges sont très utilisées dans les balances de pesée. Retour

9 LE PIEZO Principe La piézoélectricité (du grec piézein presser, appuyer) est la propriété que possèdent certains quartz de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique Retour

10 LE GENERATEUR ANALOGIQUE
Principe Il se comporte comme une génératrice à courant continu, il délivre une tension de sortie proportionnelle à la vitesse d'entraînement du rotor. La mesure précise de cette tension permet de connaître indirectement la vitesse angulaire. Ce capteur doit être monté directement en bout d'arbre dont on veut contrôler la vitesse. Retour

11 L’ANTENNE Principe Dispositif d'émission ou de réception d'ondes radio. L'antenne concentre les ondes radio qui sont converties en signaux électriques. Retour

12 LE GALVANOMETRE Principe
Appareil mesurant l'intensité des courants électriques faibles Retour

13 LA CAPSULE Anéroïde Principe
La pression atmosphérique s'exerce sur l'extérieur d'une enceinte métallique, hermétiquement close et partiellement vide d'air qui se déforme de façon élastique. Lorsque la pression ambiante varie, la capsule se comprime ou se dilate. Retour

14 LE TUBE DE BOURDON Principe
La pression s'exerce dans une enceinte métallique, hermétiquement close qui se déforme de façon élastique, en se déroulant. Retour

15 LE CLAPET Principe La pression d'un fluide s'exerce sur une surface et engendre un déplacement. Le clapet s'ouvre lorsque la pression de fonctionnement est dépassée. Retour

16 LE TUBE de Geiger-Müller
Principe Quand un rayonnement ionisant (radiation) pénètre à l’intérieur d'un tube Geiger-Müller, il ionise le gaz, arrache des électrons qui se multiplient très vite par avalanche électronique créant un signal électrique. Retour

17 LES THERMISTANCES La thermo-résistance  : variation de la résistivité de certains métaux (argent, cuivre, nickel, or, platine, tungstène, titane) en fonction de la température. La sonde PT100 : Elle permet de mesurer le changement de résistivité d'un filament de platine enroulé autour d'une tige de verre. Retour Suite thermistances

18 Les principaux capteurs de température utilisés en électronique sont basés sur la loi de variation d’une résistance. Les thermistances : variation de la résistivité de certains métaux (argent, cuivre, nickel, or, platine, tungstène, titane) en fonction de la température Les CTN : coefficient de Température Négatif, (en anglais NTC, Negative Temperature Coefficient) sont des thermistances dont la résistance diminue de façon uniforme avec la température. Les CTP : coefficient de Température Positif, (en anglais PTC, Positive Temperature Coefficient) sont des thermistances dont la résistance augmente fortement avec la température dans une plage de température limitée (typiquement entre 0 °C et 100 °C). Retour

19 LES CAPTEURS Retour

20 Capteur de présence ou position
Retour

21 Capteur de sons Le microphone Principe
Le microphone (ou micro) est un dispositif de conversion des ondes sonores en impulsions électriques. Il existe plusieurs systèmes : microphone à membrane, micro piezo … Retour suite

22 Le sonomètre Principe Un Sonomètre est un appareil destiné à mesurer, en décibels, le niveau sonore. pour quantifier toutes sortes de bruit, industriels et environnementaux, en particulier le bruit des avions. Retour suite

23 Le sonar Principe Un Sonar (acronyme de SOund Navigation And Ranging) est un appareil, utilisant les propriétés particulières de la propagation du son dans l'eau pour détecter et situer les objets sous l'eau Retour

24 Capteurs Magnétiques Principe
La détection de la présence d'un aimant par I.L.S. (un Interrupteur à Lame Souple). Capteur de PMH (Point Mort Haut, moteur Renault) I.L.S. dans un anémomètre I.L.S. dans un vérin Retour

25 Capteurs à galet Principe
Les capteurs de position sont des capteurs de contact. Ils peuvent être équipés d'un galet, d'une tige souple, d'une bille. L'information donnée par ce type de capteur est de type tout ou rien et peut être électrique ou pneumatique. Retour

26 Capteur inductif Principe
Les capteurs inductifs produisent à l'extrémité de leur tête de détection un champ magnétique oscillant. Ce champ est généré par une self et une capacité montée en parallèle. Lorsqu'un objet métallique pénètre dans ce champ , il y a perturbation de ce champ puis atténuation du champ oscillant. Cette variation est exploitée par un amplificateur qui délivre un signal de sortie., le capteur commute. Retour

27 Capteur capacitif Principe Les capteurs capacitifs sont des capteurs de proximité qui permettent de détecter des objets métalliques ou isolants. Lorsqu'un objet entre dans le champ de détection des électrodes sensibles du capteur, il provoque des oscillations en modifiant la capacité de couplage du condensateur. Retour

28 Capteur optique Retour

29 Capteur Laser Le laser acronyme de : Light Amplification by Stimulated Emission of Radiations, (amplification de la lumière par émission stimulée de radiation). Principe Retour

30 Capteur photoélectrique
Principe Un capteur photoélectrique est un capteur de proximité. Il se compose d'un émetteur de lumière associé à un récepteur : une photorésistance. La détection d'un objet se fait par coupure ou variation d'un faisceau lumineux. Le signal est amplifié pour être exploité par la partie commande. Système barrage Système reflex  Système de proximité Retour

31 Capteur Infrarouges Principe Un capteur infrarouge est un capteur de proximité. Il se compose d'un émetteur de lumière associé à un récepteur : une photorésistance. La lumière infrarouge est invisible à l'oeil humain. Retour

32 Capteur de lumière Principe Les capteurs de lumières sont composés de photorésistances qui détectent la présence et la variation de l'intensité lumineuse. Retour

33 Capteur de vitesse, d'accélération
Retour

34 Capteur d'accélération
Principe Un accéléromètre est un capteur qui, fixé à un mobile ou à tout autre objet, permet de mesurer l'accélération de ce dernier. Il est gradué en "g" (accélération due à la pesanteur,1g = 9,81m/s2) Retour

35 Capteur linéaire Le tachymètre tachymètre : du grec ancien : tachy "vite, rapide" et du suffixe : "mètre". Instrument de mesure des vitesses muni d'un cadran divisé qui permet de lire la vitesse en km/h ou une autre unité. Retour

36 Le Radar à effet Doppler
Le mot provient de l'acronyme anglais : RAdio Detection And Ranging Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets. (effet Doppler) Le Radar laser Le radar mesure le temps mis par une impulsion laser pour atteindre la cible visée et revenir au cinémomètre après réflexion. Connaissant le temps d’aller et retour ainsi-que la vitesse de la lumière, l'appareil en déduit la vitesse de la cible. Retour

37 Capteur de vitesse angulaire
Les compte-tours Ce sont des instruments de mesure permettant d’indiquer la vitesse de rotation d'une pièce en mouvement. Les capteurs peuvent être mécaniques, optiques ou à courants de Foucault. Les compte-tours comptent le nombre de tours par unité de temps (généralement des tours par minute) Les générateurs analogiques Ils se comportent comme une génératrice à courant continu, ils délivrent une tension de sortie proportionnelle à la vitesse d'entraînement du rotor. La mesure précise de cette tension permet de mesurer indirectement la vitesse angulaire. Ce capteur doit être monté directement en bout d'arbre dont on veut contrôler la vitesse. Retour

38 Les codeurs rotatifs Retour
Les codeurs rotatifs sont des capteurs de position angulaire. Le disque du codeur est solidaire de l'arbre tournant du système à contrôler. Il existe deux types de codeurs rotatifs, les codeurs incrémentaux et les codeurs absolus. Retour

39 Tachymètre compte-tours laser optique
Le tachymètre ou compte-tours est utilisé pour mesurer la vitesse de rotation. Ce tachymètre fonctionne avec un pointeur laser. Retour

40 Capteur de température
Il existe une multitude de capteurs de température, tant par leur technique que par leurs formes. Ils sont employés dans de nombreux domaines tant industriel que domestique : - Appareils électroménagers (four, réfrigérateur,…) - Automobile (moteur, habitacle), - Industries de transformation (plastique, alimentaire, chimie, automobile, électronique,…) - Installations de chauffage urbain ou industriel. Retour

41 Capteur sans contact Thermomètres à infrarouges
Ils fonctionnent à l'aide d'une photorésistance sensible aux rayons infrarouges. Caméras infrarouges Elles fonctionnent à l'aide d'une photorésistance sensible aux rayons infrarouges Retour

42 Sonde de température, circuit de refroidissement moteur
Capteur avec contact Sonde de température, circuit de refroidissement moteur Sonde de commande : La température du liquide de refroidissement provoque la déformation d'un bilame, déclenchant les moto-ventilateurs par fermeture d'un circuit électrique. - sonde de mesure: fonctionne avec une thermistance dont la résistance électrique varie avec la température. Thermomètre corporel Fonctionne avec un thermocouple. Retour

43 Les thermostats bimétalliques
Les sur-tensions dans un circuit électrique provoquent une élèvation de température par effet Joule. Sous l'action de la chaleur, la déformation d'un bilame interrompt la continuité électrique, assurant ainsi la protection du circuit. Thermostats bimétalliques Disjoncteur thermique à bilame Retour

44 Capteur de forces ou de pressions
Retour

45 Les balances Jauge de contrainte sur une balance Retour
La plupart des balances électroniques sont équipées de l'une des 2 sortes de transducteurs :      - les jauges de contrainte       - les cellules piezo Jauge de contrainte sur une balance Retour

46 Le Pressostat Dans le pressostat, on utilise la force qui s'exerce sur une membrane de surface constante. Le système fonctionne en tout ou rien (lave linge) ou enregistre les variations de pression (sonde de pression d'huile moteur). Pressostat de remplissage de cuve de lave-linge Pressostats variables Retour

47 Mini capteurs Sous l'action de la pression, un élément en quatz se déforme (effet piezo) et emet un signal électrique. Capteurs de pression mécanique  FSR (Force Sensitive Resistance) ( capteurs piézorésistifs ) Capteurs de pression Honeywell 20PC ( capteurs piézorésistifs ) Retour

48 Le manomètre Le manomètre fonctionne par déformation d'un tube de Bourdon, sous l'action d'une pression interne. Un système mécanique permet d'amplifier les mouvements qui résultent des variations de pression pour les rendre visibles sur un cadran. Manomètre à tube de Bourdon Retour

49 Le baromètre, l'altimètre...
Le baromètre est un instrument de mesure, utilisé en physique et en météorologie, qui sert à mesurer la pression atmosphérique. Il peut servir d'altimètre pour déterminer l'altitude en connaissant la pression atmosphérique au sol. Principe : Le baromètre ou l'altimètre fonctionnent par déformation, sous l'action de la pression ambiante, d'une capsule anéroïde dont la variation de forme est amplifiée par un système mécanique ou électronique. Altimètre à capsule anéroïde Baromètre à capsule anéroïde Retour

50 Capteur de radiations Le compteur Geiger Retour
Le compteur Geiger détecte les les radiations grace à un tube de Geiger-Müller en créant un signal électrique. Après amplification, le signal électrique ainsi produit est enregistré et se traduit par une indication visuelle (aiguille, lampe) ou sonore (déclic). Retour

51 Capteur de vibrations Le capteur sismique
Le capteur sismique enregistre le mouvement du sol. Pour mesurer ce mouvement du sol, on mesure soit la vitesse de déplacement du sol, soit son accélération. Retour

52 Le galvanomètre Appareil mesurant l'intensité des courants électriques faibles Retour

53 Capteur chimiques Retour
Les détecteurs chimiques composent une famille extrèmement vaste (autant que d'éléments à identifier ou mesurer), on les trouve dans les domaines :      - Industries chimique, automobile, alimentaire, ....      - Domotique      - Laboratoires d'analyses médicales      - etc... Retour

54 Gaz Sonde Lambda au dioxyde de titane
La résistance électrique de l’élément au dioxyde de titane varie en relation avec la concentration d’oxygène dans les gaz d’échappement du véhicule. Détecteur taux d'O2 dans Nitrox (bouteille de plongée) Sonde CO - CO2 Retour

55 Humidité Le détecteur d'humidité réagit à la présence d'eau ou de neige sur le pare-brise du véhicule. La photo-diode mesure de la quantité de lumière d'une diode réfléchie par le pare brise. Détecteur de pluie Bosch  Retour

56 Détecteur de fumée Retour
Le détecteur de fumée est un organe de sécurité, il réagit à la présence de fumée ou de vapeur dans l'air : il existe des détecteurs optiques (à cellule photo-électrique) et/ou par ionisation. Les détecteurs ioniques sont interdits en France car radioactifs Retour

57 Menu Principal