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Acquérir les états dun système Capteur de température sans fil.

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1 Acquérir les états dun système Capteur de température sans fil

2 Introduction Pour assurer un bon fonctionnement dune éolienne, il faut connaître en permanence le sens et la force du vent. Pour faire fonctionner correctement une pompe à chaleur, il est indispensable de déterminer la température intérieure de la pièce à chauffer.

3 Introduction Autre exemple dapplication Pour économiser de lénergie, on peut mettre en place des détecteurs de présence dans un couloir.

4 Introduction L'acquisition de la grandeur physique est réalisée par un capteur qui traduit la grandeur à acquérir en une grandeur électrique (Vm). Celle-ci est ensuite traitée (amplification et filtrage) par une structure électronique adaptée afin de délivrer le signal (Vt). Puis, ce signal sera converti sous forme numérique, traité et exploité. Signal électrique Vm Signal électrique traité Vt Acquisition de linformation

5 Identification de la fonction réalisée Un capteur associé à une unité de conditionnement réalise la fonction ACQUERIR de la chaîne d'information :

6 Définition Le capteur est caractérisé par sa fonction : s = F(m) où s est la grandeur de sortie ou la réponse du capteur. Mesurande (m) Grandeur physique à mesurer (déplacement, température…) Mesurande (m) Grandeur physique à mesurer (déplacement, température…) Capteur Grandeur de sortie (s) Grandeur physique exploitable Grandeur de sortie (s) Grandeur physique exploitable La mesure de s doit permettre, avec ou sans traitement, de « rendre accessible » la valeur de m.

7 Les informations transmises par le capteur Logique : information de type tout ou rien (TOR).La fermeture dun contact permet dalimenter un circuit électrique Contact Partie de détection Capteur TOR Grandeur mesurée t Etat de sortie du capteur t Cest une information logique, de type Tout Ou Rien (TOR) ouvert ou fermé (0 ou 1) Les détecteurs délivrent donc un signal binaire (deux états possibles : 0 ou 1).

8 Les informations transmises par le capteur Analogique : Grandeur qui évolue dans le temps et qui peut prendre une infinité de valeurs. Linformation à transmettre peut varier de manière continue, comme la mesure de température dune pièce à laide dune sonde. Grandeur mesurée t Etat de sortie du capteur t Linformation à transmettre peut varier de manière continue, comme la mesure de température dune pièce à laide dune sonde.

9 Les informations transmises par le capteur Numérique : Une grandeur numérique est un ensemble ordonné de grandeurs logiques. Ces informations sont codées sur un nombre de bits définis (0 ou 1). Information Temps 1 ère valeur 2 ème valeur 3 ème valeur 4 ème valeur Représentation dun signal numérique codé sur 2 bits Signal numérique

10 S si Caractérisation des constituants dun système Marc Jacubowicz

11 Les informations transmises par le capteur Numérique : Les informations qui sont des combinaisons de signaux 0-1, sont transmises à lunité de traitement et peuvent être lues soit en parallèle, soit en série. Transmission parallèle Transmission série

12 Les deux principales catégories de capteurs Les capteurs avec contact Les capteurs sans contact

13 Les deux principales catégories de capteurs Détection avec contact Détection sans contact Interrupteur de position Contrôle des fluides Codeurs rotatifs Manutention et levage Cellules photoélectriques Détecteurs inductifs Détecteurs capacitifs Identification Exemple de solutions techniques mises en œuvre dans le domaine de léquipement des machines © Schneider Electric

14 Capteurs à contact - La détection électromécanique Détections possibles : Tout objet solide ou non déformable (contact avec lobjet)

15 Capteurs sans contact - Les codeurs optiques. Codeur Moteur - Les codeurs incrémentaux - Les codeurs absolus Ils permettent de déterminer et contrôler la situation, le déplacement dun objet : ce sont des capteurs angulaires de position.

16 Capteurs sans contact Principe de fonctionnement des codeurs optiques

17 Capteurs sans contact Le codeur incrémental

18 Capteurs sans contact Le codeur absolu

19 Capteurs sans contact Interrupteur à lame souple ILS Capteurs pour lesquels la détection est provoquée par « effet magnétique ». Détections possibles : Détection de fermeture de portes ou fenêtres (domotique), détection de la position dun vérin sur les systèmes automatisés

20 Capteurs sans contact Détecteur de proximité inductif D.P.I La technologie est basée sur la variation dun champ magnétique à lapproche dun objet conducteur du courant électrique. Détections possibles : Sans contact pour tous les objets métalliques de forme quelconque. Détecteur de proximité capacitif D.P.C La technologie est basée sur la variation dun champ électrique à lapproche dun objet quelconque. Détections possibles : Sans contact pour tous types de matériaux conducteurs et isolants (verre, huile, bois, plastique, etc).

21 Capteurs sans contact Cellule photoélectrique Détections possibles : Sans contact pour tous les matériaux opaques (non transparents), conducteurs délectricité ou non. Système barrage Système réflex Système proximité

22 Capteurs sans contact Détecteur ultrasons Capteurs pour lesquels la détection est provoquée par un « effet piézoélectrique ». Détection possible : sans contact pour tout matériau réfléchissant, quelle que soit sa forme et sa couleur.

23 Capteurs sans contact S si Capteur de température : les thermistances Les thermistances sont des semi-conducteurs thermosensibles dont la résistance varie avec la température. - Si la thermistance a une résistance qui diminue lorsque la température augmente, cest une thermistance qui a un coefficient de température négatif (CTN). (Cas le plus courant) - Si la thermistance a une résistance qui augmente lorsque la température augmente, cest une thermistance qui a un coefficient de température positif (CTP).

24 Applications générales Détection du positionnement, de labsence ou de la présence dune pièce. Les capteurs logiques (les interrupteurs de position, les détecteurs de proximité inductifs, capacitifs, photoélectriques ) Détection du positionnement, de labsence ou de la présence dune pièce. Les capteurs logiques (les interrupteurs de position, les détecteurs de proximité inductifs, capacitifs, photoélectriques ) Détection de grandeurs physiques comme la température, lhumidité, la pression, la vitesse. Les capteurs analogiques et les capteurs logiques (les thermostats, pressostats, vacuostats, infrarouge) Détection de grandeurs physiques comme la température, lhumidité, la pression, la vitesse. Les capteurs analogiques et les capteurs logiques (les thermostats, pressostats, vacuostats, infrarouge) Détection continue dun déplacement Les capteurs numériques (Les codeurs optiques, incrémentaux, absolus) Détection continue dun déplacement Les capteurs numériques (Les codeurs optiques, incrémentaux, absolus) Détection didentification dun objet. Les capteurs numériques (Les lecteurs de cartes magnétiques, de codes-barres, systèmes RFID) Détection didentification dun objet. Les capteurs numériques (Les lecteurs de cartes magnétiques, de codes-barres, systèmes RFID)


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