LES CAPTEURS

Introduction

Introduction Constitution Un capteur possède deux éléments indispensables: - le corps d’épreuve qui est mis en présence de la grandeur à mesurer et qui réagit selon une loi connue aux variations de cette grandeur.

Introduction Constitution Un capteur possède deux éléments indispensables: - le transducteur qui traduit les variations en un signal électrique facile à exploiter dans les équipements modernes.

Introduction Constitution Un capteur possède deux éléments indispensables: Corps d’épreuve Transducteur

Introduction Appellation - le terme détecteur s’emploie lorsque le signal obtenu est logique. - le terme capteur s’emploie lorsque le signal obtenu est analogique. - le terme codeur s'emploie lorsque le signal obtenu est numérique.

Introduction Caractéristiques - Etendue de mesure  (EM) c’est la différence algébrique entre les valeurs extrêmes de la grandeur à mesurer pour lesquelles les limites de l’instrument sont spécifiées. - 20°C / +100°C

Introduction Caractéristiques - Etendue de mesure - Sensibilité c’est le quotient de l’accroissement du signal de sortie par l’accroissement correspondant d’entrée. 1mm / 1°C

Introduction Caractéristiques - Etendue de mesure - Sensibilité - Rapidité c’est le temps de réponse elle exprime l’aptitude à suivre dans le temps les variations de la grandeur à mesurer. 1min / 1°C

Introduction Caractéristiques - Etendue de mesure - Sensibilité - Rapidité - Précision de mesure c’est l’aptitude à donner des indications proches de la valeur vraie. + 1°C -

Introduction Caractéristiques - Etendue de mesure - Sensibilité - Rapidité - Précision de mesure - Fidélité c’est l’aptitude à donner, dans les conditions d’emploi fixées, des réponses très voisines lors de l’application répétée d’un même signal d’entrée. < 0,5°C

Détecteurs de position

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique En général sur le même corps (transducteur) on peut monter des têtes différentes (corps d’épreuve).

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique équipage mobile butée came En aucun cas le mobile n’agit directement sur le détecteur (butée,came) La position d’action doit être réglable pour délivrer l’information au moment voulu: - réglage par déplacement du capteur sur son support. - réglage par déplacement de la came mobile.

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Détecteurs à action mécanique linéaire Détecteurs à action mécanique angulaire

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique came

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique came butée

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique came butée

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Endurance électrique on travaille sur abaque en faisant intervenir : - le courant coupé - la tension d’utilisation Endurance mécanique de 20 à 30 M

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Type de contacts utilisés 21 - 22 13 - 14 action relâchement Contacts à rupture lente: - la vitesse de déplacement des contacts est liée à la vitesse de l’organe de commande. - la distance d’ouverture est aussi liée à la course de l’organe de commande.

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Type de contacts utilisés Repos Approche Basculement Ouvert 21 - 22 13 - 14 action relâchement Contacts à rupture brusque: la vitesse de déplacement des contacts et leur distance d’ouverture sont indépendantes de la vitesse de l’organe de commande.

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Type de contacts utilisés Contacts à manœuvre non positive d’ouverture: c’est le ressort qui ouvre le contact. ressort cassé, contacts collés et la machine continue de fonctionner .

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Type de contacts utilisés Contacts à manœuvre positive d’ouverture: on amène avec certitude les contacts dans la position d’ouverture car c’est l’effort d’actionnement qui est directement appliqué sur le contact.

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Type de contacts utilisés Contacts à double coupure meilleure performance d’extinction de l’arc électrique Contacts non liés mécaniquement: suite à un incident, on peut avoir les contacts repos et travail fermés en même temps !.

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Type de contacts utilisés Contacts liés mécaniquement: il est impossible de fermer simultanément les contacts repos et travail !.

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Symbole des commandes mécaniques

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Détecteurs de sécurité pour portes et carters détecteurs sans verrouillage détecteurs avec verrouillage

Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique Avantages: - séparation galvanique des circuits, - immunité aux parasites électromagnétiques, - tension d’emploi élevée. Inconvénients: - temps de réponse, - rebondissement des contacts, - durée de vie.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Il permet de signaler la présence d’un objet métallique à proximité de sa face sensible.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs A câble ou à connecteur avec ou sans visualisation d’état.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Oscillateur Mise en forme Etage de sortie Partie commande Partie puissance La face sensible est un oscillateur (self et capacité en parallèle),il fabrique un champ magnétique alternatif dont la fréquence d’oscillation se situe entre 40 Khz et 2000 Khz. Après une mise en forme, le circuit de commutation délivre un signal équivalent à un contact à ouverture ou à fermeture.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Etage de sortie charge Détecteurs 2 fils Ils se branchent en série avec la charge à commander cela entraîne: - un courant résiduel (de fuite) à l’état ouvert. - une tension de déchet à ses bornes à l’état fermé.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Etage de sortie charge Détecteurs 3 fils Ils comportent: - deux fils pour l’alimentation (+ marron , - bleu). - un fil pour la transmission du signal de sortie (noir). Utilisables en continu, le transistor de sortie est en général du type collecteur ouvert.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Liaison avec le coupleur d’entrée d’un API Type NPN commun Alimentation des entrées 24 v = - +

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Liaison avec le coupleur d’entrée d’un API Type PNP commun Alimentation des entrées 24 v = - +

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Caractéristiques Zone d’action du détecteur

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Terminologie Portée nominale Sn C’est la portée conventionnelle servant à désigner l’appareil. Elle ne tient pas compte des dispersions: - fabrication, - température, - tension.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Terminologie Plaquette de mesure Pour la série cylindrique: c’est une plaquette en acier doux A37 de forme carrée - côté égal au diamètre de la face sensible. - épaisseur 1 mm. Pour la série parallélépipédique: - côté égal à 3 x Sn.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Terminologie Portée utile S Portée d’un appareil pris séparément, mesuré avec la plaquette de mesure dans les conditions spécifiées de température et de tension. Plaquette de mesure Sn S

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Terminologie Domaine de fonctionnement S mini Espace dans lequel la détection de la plaquette de mesure est certaine, quelle que soit les dispersions (tension, température, etc..)

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Terminologie Retard à la disponibilité t Temps nécessaire pour assurer l’exploitation du signal de sortie d’un détecteur lors de sa mise sous tension.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Terminologie Retard à l’action Ra Temps qui s’écoule entre l’instant où la plaquette de mesure pénètre dans la zone active et le changement du signal de sortie. Retard au relâchement Rr Temps qui s’écoule entre la sortie de la plaquette de mesure hors de la zone active et le changement du signal de sortie.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Terminologie Fréquence de commutation La fréquence de commutation indiquée dans les caractéristiques des produits est obtenue selon la méthode conforme à la norme EN 50010. m = largeur de la plaquette de mesure

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Conditions à remplir pour que le signal du détecteur soit pris en compte correctement par un A.P.I. chronogramme

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Présence de l’objet devant le détecteur T1 T0 t t Présence de l’objet devant la face sensible du détecteur

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Présence de l’objet devant le détecteur t t Ra Rr Signal sortie détecteur t Signal de sortie du détecteur (signal utile pour le coupleur d’entrée)

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Présence de l’objet devant le détecteur t t Rr t Ra Signal sortie détecteur t on c t off c Signal utile CPU t Signal de sortie du coupleur (signal utile pour la CPU)

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Présence de l’objet devant le détecteur t t Rr t Ra Signal sortie détecteur t on c t off c Signal utile CPU t T T = T1 + Rr + t off c – Ra – t on c > t cycle API

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Présence de l’objet devant le détecteur t t Ra Rr Signal sortie détecteur t t off c t on c Signal utile CPU t T’ T’ = T0 + Ra + t on c – Rr – t off c > t cycle API

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Si une condition n’est pas remplie, l’automate ne pourra pas voir toutes les évolutions de son entrée. Malgré une fréquence d’évolution très faible du signal sur une entrée, l’automate peut avoir des problèmes pour suivre ! S1 t T

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Si une condition n’est pas remplie, l’automate ne pourra pas voir toutes les évolutions de son entrée. Malgré une fréquence d’évolution très faible du signal sur une entrée, l’automate peut avoir des problèmes pour suivre ! S1 t T S2 t T

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Si une condition n’est pas remplie, l’automate ne pourra pas voir toutes les évolutions de son entrée. Malgré une fréquence d’évolution très faible du signal sur une entrée, l’automate peut avoir des problèmes pour suivre ! S1 t T S3 t T

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Malgré une fréquence d’évolution très faible du signal sur une entrée, l’automate peut avoir des problèmes pour suivre ! S1 OK t T S3 t NON T t NON T

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Protection du câble Ne pas tirer avec une force excessive sur le câble.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Protection du câble Contre les projections de particules.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Protection du câble Contre les interférences.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Protection de la face sensible Contre les chocs et les dépôts.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Protection mécanique Le détecteur ne doit servir de marche pied.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Utilisation d’outils de réglage des appareils adaptés.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Utilisation de supports des appareils adaptés. Le support doit être suffisamment rigide , épais, pour résister aux chocs et aux vibrations.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Distances à respecter. Distances à respecter entre détecteurs pour éviter les interférences.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Distances à respecter. Distances à respecter entre détecteurs et les masses métalliques (bâti). Zone sans métal Zone sans métal

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Détermination de la portée de travail On corrige la portée utile et tenant compte des influences extérieures. Portée de travail = Sn . Kt . K q . Km . Kd Exemple de calcul (voir données p11)

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Détermination de la portée de travail Facteur de correction tension d’alimentation Kt Appliquer dans tous les cas Kt = 0,9

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Détermination de la portée de travail Facteur de correction de la température ambiante Kq Kq = 0,98

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Détermination de la portée de travail Facteur de correction de la matière du mobile à détecter Km Km = 1

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Détermination de la portée de travail Facteur de correction des dimensions du mobile à détecter Kd Kd = 0,9

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Précautions de mise en oeuvre Détermination de la portée de travail On corrige la portée utile et tenant compte des influences extérieures. Portée de travail = Sn . Kt . K q . Km . Kd Portée de travail = 15. 0,9 . 0,98 . 1 . 0,9 = 11,9 mm

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P10 - association en série, Modèle type 2 fils

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P10 - association en série, Modèle type 2 fils Utilisation de détecteurs multitensions Umin détec < U détecteur < Umaxi détec Ualim < Umaxi détec

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P10 - association en série, Modèle type 2 fils Utilisation de détecteurs multitensions Umin détec < U détecteur < Umaxi détec Détecteurs non passants U alim – R charge . I fuite détec n > Umini détec

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P10 - association en série, Modèle type 2 fils Utilisation de détecteurs multitensions Umin détec < U détecteur < Umaxi détec Détecteurs passants U charge = U alim - n . U déchet détec

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P10 - association en série, Modèle type 2 fils La mise en série est possible avec uniquement 2 ou 3 détecteurs si possible identiques !

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P10 - association en série, Modèle type 3 fils

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P10 - association en série, Modèle type 3 fils Les retards à la disponibilité à partir du capteur N°2 interviennent en dehors de la phase de mise sous tension ! Association déconseillée

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P11 - association en parallèle, Modèle type 2 fils

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P11 - association en parallèle, Modèle type 2 fils Un détecteur actif court circuite tous les autres. Les retards à la disponibilité des détecteurs interviennent en dehors de la phase de mise sous tension ! Association déconseillée

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P11 - association en parallèle, Modèle type 3 fils Aucune restriction

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P11 - association en parallèle, Modèle type 3 fils Réalisation d’un OU logique

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Association des détecteurs P11 - association en parallèle, Modèle type 3 fils Réalisation d’un ET logique

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Si charge inductive prévoir une protection par diode de roue libre

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Détecteurs pour applications particulières Détecteurs technique NAMUR - Faible encombrement; - Niveau énergétique de la sécurité intrinsèque. Ils sont associés à un dispositif d’alimentation et d’amplification ou à une entrée statique équivalente. Amplificateur Transducteur Détecteur NAMUR Corps d’épreuve

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Détecteurs pour applications particulières Détecteurs à signal de sortie temporisé La temporisation est réglable de 0 à 20 secondes, elle démarre au relâchement (repos) ou à l’action (travail). Ils sont utilisés dans le contrôle de bourrage.

Détecteurs de position Détecteurs pour applications particulières Détecteurs à sortie analogique L’approche d’un objet métallique devant la face sensible du détecteur est traduite par une variation du courant absorbé.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Détecteurs pour applications particulières Détecteurs contrôle de rotation Un capteur inductif intégré prend l’information de déplacement et génère des impulsions FC. Il existe un oscillateur interne et réglable FR. rotation correcte si FC > FR rotation incorrecte si FC < FR Attention Fonctionnement correct 9 secondes après sa mise sous tension. M30 x 81

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Détecteurs pour applications particulières Détecteurs contrôle de rotation contrôle de rupture d’accouplement

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Détecteurs pour applications particulières Détecteurs I.L.S. Ce sont des Interrupteurs à Lame Souple, ils se montent sur les corps des vérins dont la tige est munie d’un aimant permanent. Quand l’aimant passe au dessous de l’interrupteur, il attire la lame de celui-ci et ferme ou ouvre le contact. Une LED peut signaler l’état du contact.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Détecteurs pour applications particulières Détecteurs électroniques codés sans contact pour protecteur mobile - Autocontrôle intégré, - Codage par aimants permanents, - Un seul détecteur pour une porte à double battant. Selon le modèle la sécurité peut aller à la catégorie 4!

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité inductifs Avantages: - temps de réponse faible, - sortie statique donc pas de rebondissements, - pas de contact direct donc grande durée de vie. Inconvénients: - utilisation seulement en courant continu, - détection seulement des métaux, - sensible aux champs magnétiques.

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité capacitifs Ils permettent la détection de tous les objets isolants ou conducteurs. On peut ajuster la portée de détection suivant la nature du matériau à détecter. Très sensibles à l’environnement. S(m2) C (F) = e(F/m) e(m) Visualisation Réglage

Détecteurs de position Détecteurs électriques de proximité capacitifs Avantage: - permet la détection de tous les objets. Inconvénients: - sensibles à l’environnement, - s’utilise dans un environnement très propre ou bien en noyant le détecteur dans la matière à détecter.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques Ils signalent le passage d’un objet à travers un faisceau lumineux: - Un émetteur diode électroluminescente émet de la lumière. - Un récepteur photo-transistor capte la lumière.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques Les diodes électroluminescentes et les photo-transistors sont utilisés en lumière infrarouge pour : - leur grand rendement lumineux, - leur insensibilité aux chocs et aux vibrations, - leur tenue aux températures extrêmes, - leur grande durée de vie.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques Les diodes électroluminescentes et les photo-transistors sont utilisés en lumière rouge pour : - la transmission par fibres optiques plastiques. - l’utilisation de détecteurs réflex polarisé.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques Deux procédés sont utilisés La cible bloque la lumière La cible renvoie la lumière

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques systèmes de détection Système barrage L’émetteur et le récepteur sont séparés, ce système détecte tout objet interrompant le faisceau lumineux. Portée importante (jusque à 30 m). Emetteur Récepteur

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques systèmes de détection Système reflex L’émetteur et le récepteur sont incorporés dans le même boîtier, le retour du faisceau est assuré par un réflecteur monté en vis à vis. La détection est assurée par interruption du faisceau lumineux. Portée utile de l’ordre de 10 m dans un environnement non pollué . Emetteur Récepteur Réflecteur

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques systèmes de détection Système reflex Le réflecteur doit être plus petit que l’objet à détecter .

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques systèmes de détection Système reflex Le réflecteur doit être bien positionné par rapport à l’émetteur récepteur.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques systèmes de détection Système reflex polarisé On peut utiliser des réflecteurs qui polarisent la lumière pour détecter des objets brillants.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques systèmes de détection Système reflex polarisé

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques systèmes de détection Système de proximité L’émetteur et le récepteur sont incorporés dans le même boîtier, le faisceau est réfléchi en partie vers le récepteur par l’objet à détecter. La détection est assurée par le renvoie du faisceau lumineux. Portée utile de l’ordre de 1,5 m dans un environnement non pollué . Emetteur Récepteur

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques systèmes de détection Système de proximité avec effacement de l’arrière -plan On peut sur certains produits par réglage de la sensibilité éliminer l’influence de l’arrière plan de l’objet à détecter.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques mode de fonctionnement Fonction claire La sortie est activée quand le récepteur récupère la lumière.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques mode de fonctionnement Fonction sombre La sortie est activée quand le récepteur ne récupère pas la lumière.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques courbes de détection Système barrage et système reflex La zone jaune indique la zone de tolérance de positionnement du réflecteur ou du récepteur. La zone bleu représente la zone utile du système.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques courbes de détection Système barrage On peut adapter le faisceau utile en fonction de l’application. On utilise pour cela des lentilles avec des masques.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques courbes de détection Système de proximité La zone jaune représente la zone de sensibilité du détecteur. Toute cette zone est utilisable. Le trait noir correspond à une surface claire. Le trait bleu correspond à une surface sombre.

Détecteurs de position Détecteurs de proximité photo-électriques Avantages: - pas de contact direct donc grande durée de vie, - sortie statique donc pas de rebondissements, - détection d’objets de toutes natures, - distance de détection étendue, - temps de réponse faible. Inconvénient: - utilisation seulement en courant continu.

Détecteurs à ultrasons VEGASON 72 Détection sur liquide Détection sur solide Ils émettent un rayonnement ultrasonique de 40Khz environ. Les impulsions réfléchies par le produit sont enregistrées par le détecteur fonctionnant alternativement en émetteur et en récepteur.

Détecteurs à ultrasons Fonctionnement en détecteur de proximité 1 2 3 4 5 6 Zone morte Zone de détection émission des ultrasons écoute de l’écho Les objets se trouvant dans les zones de détection sélectionnées sont signalés par un signal de sortie. Une 2em sortie signale la présence d’objets dans les zones bloquées.

Détecteurs à ultrasons Fonctionnement avec évaluation de distance externe Zone morte Zone de détection émission des ultrasons écoute de l’écho

Détecteurs à ultrasons Fonctionnement avec évaluation de distance externe Objet Zone morte Zone de détection émission des ultrasons écoute de l’écho

Détecteurs à ultrasons Fonctionnement avec évaluation de distance externe Objet Zone morte Zone de détection émission des ultrasons écoute de l’écho Le temps de propagation mesuré est converti en distance.

Radar à hyperfréquences VEGAPULS 64 Le radar émet périodiquement des ondes à 5,8 Ghz qui se réfléchissent sur le produit stocké. Il calcule le temps que met l’écho pour lui revenir. Il mesure de 0 à 30 m avec une erreur < 0,1% de la plage.

Organigramme de choix

Applications particulières

Contrôleur de couleurs E3MC OMRON Le contrôleur peut reconnaître une à quatre couleurs avec un temps de réponse de 0,3 ms. Il est insensibles aux vibrations et se programme par auto-apprentissage, fonction Teach-in, compensation automatique de la puissance émettrice. Portée de 6 cm en standard et de 2 cm en version fibre optique.

Contrôleur de couleurs E3MC OMRON Les valeurs analogiques de chaque couleur émise sont calculées sur 8 bits (0-255). On calcule la moyenne de ces trois couleurs ( + + ) /3 = On calcule la valeur relative des couleurs renvoyées par l’objet à détecter: rouge = / vert = / bleu = /

Capteur de vision F10 OMRON Il est destiné au contrôle d’aspect ou de forme. La caméra de vision possède un éclairage intégré par LED. La programmation est limitée à l’apprentissage fonction TEACH. La zone d’apprentissage est directement projetée sur l ’objet à contrôler.

Capteur de vision F10 OMRON Un barregraphe incorporé permet de surveiller la conformité par rapport à la pièce enregistrée. La tolérance requise est paramétrable et ajustable.

Système de vision F150 OMRON Il est devenu incontournable lorsqu’il s’agit du contrôle de la qualité et de traçabilité des mesures. La caméra possède son éclairage intégré. Il existe de nombreux filtres et objectifs. La programmation est effectuée à l’aide d’une console. La visualisation utilise un écran vidéo. Le système en mode automatique optimise tout seul les réglages

Capteurs de déplacement

Capteurs de déplacement Introduction Système de traitement Moteur Variateur Codeur La mesure d’un déplacement linéaire ou angulaire peut être réalisée de deux façons différentes.

Capteurs de déplacement Introduction POSITIONNEMENT ABSOLU Automate programmable Variateur Moteur Codeur absolu

Capteurs de déplacement Introduction POSITIONNEMENT INCREMENTAL Variateur Moteur Automate programmable Codeur incrémental

Capteurs de déplacement Introduction POSITIONNEMENT INCREMENTAL Fcs_gauche Fcs_droit Fc_gauche Fc_origine Fc_droit

Capteurs de déplacement Introduction POSITIONNEMENT INCREMENTAL + 250 Fcs_gauche Fcs_droit Fc_gauche Fc_droit + 250 Fc_origine Positionnement en absolu

Capteurs de déplacement Introduction POSITIONNEMENT INCREMENTAL + 300 Fcs_gauche Fcs_droit Fc_gauche Fc_origine Fc_droit + 300 Positionnement en absolu Chaque déplacement est référencé par rapport à l’origine.

Capteurs de déplacement Introduction POSITIONNEMENT INCREMENTAL Fcs_gauche Fcs_droit Fc_gauche Fc_origine Fc_droit Positionnement en relatif

Capteurs de déplacement Introduction POSITIONNEMENT INCREMENTAL + 250 Fcs_gauche Fcs_droit Fc_gauche Fc_origine Fc_droit + 250 Positionnement en relatif

Capteurs de déplacement Introduction POSITIONNEMENT INCREMENTAL Fcs_gauche Fcs_droit + 50 Fc_gauche Fc_origine Fc_droit + 300 Positionnement en relatif Chaque déplacement est référencé par rapport au déplacement précédent.

Capteurs de déplacement Introduction POSITIONNEMENT INCREMENTAL POSITIONNEMENT INCREMENTAL Variateur Automate programmable Moteur Codeur incrémental Après une coupure d’alimentation la reprise d’origine est impérative.

Capteurs de déplacement Capteur potentiométrique Linéaire ou rotatif alimenté en continu. Il fournit une tension proportionnelle au déplacement du curseur. Problème majeur, linéarité de la piste.

Capteurs de déplacement Capteur inductif à transformateur différentiel Up Us1 Us = Us2 – Us1 Us2 L’enroulement primaire est alimenté en alternatif ou par un oscillateur. La translation ou la rotation du noyau magnétique modifie la symétrie du champ magnétique dans les bobines secondaires. Mesure au micron, Linéarité 0,1%, emploi de - 60 à + 125 °C

Capteurs de déplacement Capteur inductif à transformateur différentiel Ici on provoque la rotation du noyau magnétique.

Capteurs de déplacement Capteur inductif résolver Tension INDUCTEUR U = Û Sin w t Bobinage fixe INDUCTEUR Tension INDUIT U = Û Sin w t Cos q Bobinage tournant INDUIT C’est un transformateur rotatif à couplage variable. La tension alternative aux bornes de l’induit est modulée en amplitude par le cosinus q

Capteurs de déplacement Transmetteur résolver Bobinages fixes secondaires U 2 = K Û Sin w t Cos q U 2 U 1 U1 = K Û Sin w t Sin q U = Û Sin w t On récupère deus tensions: - U1 modulée en Sin q - U2 modulée en Cos q Bobinage tournant primaire

Capteurs de déplacement Transmetteur résolver 1 rotation mécanique Fréquence porteuse 10 kHz Position actuelle U1 Rotor Stator U2 Courbe enveloppe U1 U2

Capteurs de déplacement Codeurs optiques rotatifs Principe Source lumineuse LED Disque rotatif Réticule Récepteurs photo-électriques On trouve dans un codeur rotatif: - une source lumineuse « LED » - un réticule ajouré. - un disque rotatif ajouré monté sur l’axe. - des récepteurs photo-électriques

Capteurs de déplacement Codeurs optiques rotatifs Technologie incrémentale Une impulsion pour chaque incrément aligné sur la rotation de l’axe. Le déplacement s’effectue en relatif ou en absolu par rapport à une origine. La position est calculée par un système de traitement extérieur.

Capteurs de déplacement Codeurs optiques rotatifs Technologie incrémentale Les signaux de dessus permettent l’utilisation d’émetteurs de ligne, travail en différentiel.

Capteurs de déplacement Codeurs optiques rotatifs Technologie absolue Codeur absolu multi-tours Elle fournie un code binaire pour chaque positionnement. La résolution est égale à 2 (n = nombre de bits). Le déplacement s’effectue en absolu. n

Capteurs de déplacement Codeurs optiques rotatifs Technologie absolue CODE BINAIRE 1  L’utilisation du code binaire nécessite d’utiliser un signal d’inhibition pour éviter la prise en compte d’informations pendant le changement d’état des voies du codeur.

Capteurs de déplacement Codeurs optiques rotatifs CODE GRAY 1 Technologie absolue Pas de risque de détecter un code parasite, prévoir par contre par la suite un transcodage du code GRAY vers un autre code.

Capteurs de déplacement Capteurs optiques rotatifs Etages de sortie collecteur ouvert N°18 Bonne solution jusque à 30 m avec une fréquence de commutation de 25 Khz maximum ( 40 µs ). Permet l’adaptation aux différents niveaux logiques. Tension de déchet inférieure à 1 Volt.

Capteurs de déplacement Capteurs optiques rotatifs Etages de sortie Totem pôle Bonne solution jusque à 100 m avec une fréquence de commutation de 50 Khz maximum ( 20 µs ). Permet l’utilisation d’une charge par rapport au 0V ou au + U Alim. Tension de déchet de l’ordre de 3 Volt.

Capteurs de déplacement Capteurs optiques rotatifs Etages de sortie émetteur de ligne RS422 Bonne solution jusque à 1000 m avec des fréquences de commutation de: - 1 Mhz sur 100 m ( 1 µs ). - 10 Mhz sur 10 m ( 0,1 µs ). Le fonctionnement en différentiel permet une bonne immunité aux parasites industriels.

Capteurs de déplacement Systèmes optiques linéaires Principe Une règle comportant un réseau de traits au pas de 20 µm ou de 40 µm avec marque de référence absolue sert de base de mesure. Elle est balayée par voie optique par un curseur.

Capteurs de déplacement Systèmes optiques linéaires Signaux de sortie Allure des informations récupérées par les cellules photo-voltaïques

Capteurs de déplacement Systèmes optiques linéaires Unité compteur N°25 Le système de traitement des signaux réalise une mise en forme. Il compte ces impulsions avec un signe à partir d’une origine et affiche la position effective. Après une coupure d’alimentation la reprise d’origine est impérative.

Capteurs de déplacement Capteurs optiques rotatifs Capteur à fil N°22 Capteur à axe plein Capteur à axe creux

Capteurs de déplacement Systèmes optiques linéaires Système de mesure règle étanche N°26 Système de mesure règle nue

Fin