Les Capteurs Structure de lacquisition MESURANDE Effet Utilis

Les Capteurs

Structure de l’acquisition

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

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 m. A Source de tension Source de courant Résistance

Transmission du signal • Boucle 4 -20 m. A

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

Détecteur TOR • Entrées automate Détecteur PNP: positif : 1 logique= 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: 1 logique=0 V 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 +. 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 PB 15 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 Si. O 2 le coef piezo (V/m) (107 à 109) Pour un quartz U=10 V 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 k. Hz

• Codeurs absolu Ex : 13 Bits (8192) Maximum à 250 k. Hz