Les Capteurs

Structure de l’acquisition

Perméabilité magnétique MESURANDE Effet Utilisé Grandeur de sortie MATERIAUX Température Thermoélectricité (thermocouple) Tension Platine, nickel, cuivre Flux optique Pyroélectricité Charge Résistivité Semi-conducteurs Température (Très Basse) Cste diélectrique Verre Photo émission Courant Effet Photovoltaïque Accélération vitesse Induction électromagnétique Force pression Piézo électricité Déformation Alliages nickel Silicium dopé Perméabilité magnétique Alliages ferromagnétiques Position Magnétorésistances :Bismuth, antimoine d’indium Position (aimant) ou courant Effet Hall Humidité Chlorure de lithium

Paramètres d’un capteur Plage de mesure Résolution (mesure observable) Sensibilité Précision % Finesse (ne modifie pas la mesure) Rapidité Fidélité Justesse Fonction de transfert

une tension 0-10 V ou courant 4 à 20 mA Conditionneurs Il est nécessaire de rendre le signal exploitable donc d’avoir une image de la grandeur de sortie comprise entre une tension 0-10 V ou courant 4 à 20 mA Source de tension Source de courant Résistance

Transmission du signal Boucle 4-20 mA

Echantillonnage et numérisation d’un signal

Echantillonnage et numérisation d’un signal L’information issue du conditionneur passe par un échantillonneur bloqueur qui conserve la valeur mesurée pendant Te (période échantillonnage) Puis on code cette information à l’aide d’un Convertisseur Analogique Numérique à n bit ( CAN) La plus petite variation du signal donnant lieu à une variation du mot binaire est le quantum: q

Pour un automate programmable la charge représente l'entrée Détecteur TOR Entrées automate Détecteur PNP: positif : 1logique= Vcc Pour un automate programmable la charge représente l'entrée Lorsque qu'il y a détection, le transistor est passant (contact fermé). Il va donc imposer le potentiel + sur la sortie S. La charge est branchée entre la sortie S et le potentiel -. C e type de détecteur est adapté aux unités de traitement qui fonctionnent en logique positive. EX : l'API TSX 17 fonctionne exclusivement en logique positive (pour mettre une entrée automate au 1 logique, il faut lui imposer un potentiel de +24 volts). Détecteur NPN: négatif:1logique=0V Lorsque qu'il y a détection, le transistor est passant (contact fermé). Il va donc imposer le potentiel - sur la sortie S. La charge est branchée entre la sortie S et le potentiel +. Ce type de détecteur est adapté aux unités de traitement qui fonctionnent en logique négative. On prendra donc soin d'identifier le type de logique utilisée par les unités de traitement (automate programmable) EX : l'API PB15 fonctionne exclusivement en logique négative (pour mettre une entrée automate au 1 logique, il faut lui imposer un potentiel de 0 volts).

Détecteur résistifs

Capteurs de température Effet Seebeck Pt 100 Thermistance CTP CTN

Capteurs de déplacement Capteur résistif Capteur capacitif Capteur inductif

Capteurs de force et accélération Effet piézorésistif  Nécessite un corps d’épreuve Effet piézoélectrique  Quartz SiO2  le coef piezo (V/m) (107 à 109) Pour un quartz U=10V pour une déformation de 10-9 cm

Capteurs magnétique Capteur à effet Hall

Capteurs de vitesse et position Génératrice tachymétrique MCC MS Optique

Codeurs incrémental Ex 1024 impulsions 100 kHz

Codeurs absolu Ex : 13 Bits (8192) Maximum à 250 kHz