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LES CAPTEURS.

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1 LES CAPTEURS

2 Introduction

3 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.

4 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.

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

6 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.

7 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

8 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

9 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

10 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 -

11 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

12 Détecteurs de position

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

14 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.

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

16 Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique

17 Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique
came

18 Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique
came butée

19 Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique
came butée

20 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

21 Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique
Type de contacts utilisés 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.

22 Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique
Type de contacts utilisés Repos Approche Basculement Ouvert 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.

23 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 .

24 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.

25 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 !.

26 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 !.

27 Détecteurs de position Détecteurs à action mécanique
Symbole des commandes mécaniques

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

29 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.

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

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

32 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.

33 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.

34 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.

35 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 =

36 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 =

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

38 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.

39 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.

40 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

41 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..)

42 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.

43 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.

44 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 m = largeur de la plaquette de mesure

45 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

46 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

47 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)

48 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)

49 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

50 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

51 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

52 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

53 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

54 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

55 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.

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

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

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

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

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

61 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.

62 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.

63 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

64 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)

65 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

66 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

67 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

68 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

69 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, ,9 = 11,9 mm

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

71 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

72 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

73 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

74 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 !

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

76 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

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

78 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

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

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

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

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

83 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

84 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.

85 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.

86 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

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

88 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.

89 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!

90 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.

91 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

92 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.

93 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.

94 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.

95 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.

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

97 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

98 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

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

100 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.

101 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.

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

103 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

104 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.

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

106 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.

107 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.

108 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.

109 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.

110 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.

111 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.

112 Détecteurs à ultrasons Fonctionnement en détecteur de proximité
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.

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

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

115 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.

116 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.

117 Organigramme de choix

118 Applications particulières

119 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.

120 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 = /

121 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.

122 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.

123 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

124 Capteurs de déplacement

125 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.

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

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

128 Capteurs de déplacement Introduction
POSITIONNEMENT INCREMENTAL Fcs_gauche Fcs_droit Fc_gauche Fc_origine Fc_droit

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

130 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.

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

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

133 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.

134 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.

135 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.

136 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 °C

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

138 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

139 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

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

141 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

142 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.

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

144 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 (n = nombre de bits). Le déplacement s’effectue en absolu. n

145 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.

146 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.

147 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.

148 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.

149 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.

150 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.

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

152 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.

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

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

155 Fin


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