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Détecteurs de position
• Interrupteur de fin de course:– Sortie logique tout ou rien– Contact avec l’objet à mesurer– Vie utile de 30 000 000 cycles
• Usure et fatigue
Détecteurs de proximité
• Il en existe trois types:– Inductif; Capacitif; Photo-Électrique.
• Caractéristiques générales:– Sortie logique tout-ou-rien;– Opèrent à distance sans contact;
• Portées de 25 m à plusieurs mètres.
– Aucun contact mécanique.
Détecteurs de proximité (2)
• Adaptés pour:– Contrôle de présence/absence, de fin de course;– Détection de passage;– Positionnement, comptage de pièces;– Barrages de protection.
• Recommandés lorsque:– Vitesse de l'objet à détecter est rapide;– Pièces fragiles ou petites.
Détecteurs de proximité inductifs
• Principe de fonctionnement:
• Lors de la présence d’une pièce métallique dans le champs magnétique, un courant de Foucault est généré.
Détecteurs de proximité inductifs (2)
• Portée du détecteur:– La portée dépend de la taille de la cible:– La portée est entachée d’une tolérance de
fabrication de 10 %.– La portée varie avec la température (10 %).– La portée dépend aussi du métal composant la
cible:
Détecteurs de proximité inductifs (3)
• Portée du détecteur (suite):– La portée dépend aussi de la façon dont se
présente la cible:• Latéralement ou Axialement
Détecteurs de proximité inductifs (4)
• La méthode de montage doit obéir à certaines règles.– Le détecteur peut être blindé
(Shielded);
– Le détecteur peut être non-blindé (Unshielded);
Détecteurs de proximité inductifs (5)
• Si le détecteur est blindé (Shielded):– il peut être noyé dans une masse métallique;
Détecteurs de proximité inductifs (6)
• Si le détecteur n'est pas blindé (Unshielded)– il ne doit pas être noyé dans une masse métallique.
Détecteurs de proximité inductifs (7)
• En conclusion:– Ils sont robustes et fiables;– Ils ne détectent que les métaux;– Leur portée varie de 25 micromètres à 60 mm;– Ils sont sensibles aux champs magnétiques.
Détecteurs de proximité capacitifs
• Principe de fonctionnement:
• La différence de potentiel entre les deux plaques génère un champs électrique. Ceci constitue un
élément capacitif.
Détecteursde proximité capacitifs (2)
• Principe de fonctionnement (Objet non-métallique):
• A = section
• d = distance (varie) = cte diélectrique
CAd
Détecteursde proximité capacitifs (3)
• En conclusion:– Ils détectent tous les matériaux;– Très sensible pour la détection;– Très sensible à l'environnement;
• Température, humidité.
– Portée de quelques centimètres.
Détecteurs photo-électriques
• Principe des détecteurs photoélectriques: (Spectre des fréquences)
Détecteursphoto-électriques (2)
• Méthodes de détection possibles:– Méthode de la barrière;– Méthode rétro-réflective;– Méthode diffuse;– Méthode du champ-fixe;– Méthode spéculaire.
Détecteursphoto-électriques (3)
• Méthode de la barrière:– Portée:
• jusqu'à 200 m (700').
– Objet:• opaque à la lumière.
Détecteursphoto-électriques (4)
• Méthode de la barrière:– Mesure + précise de détection de position
Détecteursphoto-électriques (5)
• Méthode rétroréflective:– Portées:
• jusqu'à 23 m (75');
• LASER: jusqu'à 70 m (225');
– Objet:• opaque à la lumière.
Détecteursphoto-électriques (6)
• Méthode rétroréflective (objet réfléchissant):
Détecteursphoto-électriques (7)
• Méthode Diffuse:– Portée:
• jusqu'à 1.8 m (6')
– Objet:• surface réfléchissante.
Détecteursphoto-électriques (8)
• Méthode du Champ-fixe:– Portée:
• jusqu'à 400 mm (16")
– Objet:• mince
Détecteursphoto-électriques (9)
• Matrices de capteurs:
Détecteurs photo-électriques (10)
• En conclusion:– Ils détectent tous les matériaux;– Ils peuvent avoir de très longues portés;– Ils sont sujet à certains problèmes en présence
de:• Poussières, chocs, radiations, ...
Capteurs de déplacement: Potentiomètre
• L'usage d'un potentiomètre est une façon simple de mesurer un angle ou une distance.
• En distance, la portée peut atteindre 20'.
Capteurs de déplacement: Potentiomètre
• Conclusion:– Ce capteur est très économique et simple;– La course est relativement étendue;– Le problème majeur est celui de l'usure;– Un potentiomètre n'est pas étanche;– Besoin d'un lien (fil) avec l'objet;– La vitesse de l'objet est limité.
Capteurs de déplacement:LVDT
• LVDT:– Linear Variable Differential Transformator
• Principe de fonctionnement:
Capteurs de déplacement:LVDT (2)
Capteurs de déplacement:LVDT (3)
• Principe de fonctionnement:
Capteurs de déplacement:LVDT (4)
Capteurs de déplacement:LVDT (5)
• En conclusion:– Étendues de mesure: 1 à 1000 mm– Ils sont très linéaires (jusqu’à 0.05%);– Ils ont une excellente résolution (0.1 um);– Ils sont fiables et robustes (MTBF 228 ans)– Ils sont sensibles aux champs magnétiques;– Les LVDT-AC exigent une électronique de
conditionnement pour convertir le signal AC du capteur en signal DC (4-20mA ou autre).
Capteurs de déplacement:Synchromachines
• Principe du résolveur:
Capteurs de déplacement:Synchromachines (2)
• L’amplitude des signaux de sortie en quadrature dépendent de l’angle
• Anciennement utilisé pour calculer mécaniquement les fonctions trigonométriques.
v av
v avo ref
o ref
1
2
cos
sin
Codeurs de déplacement
• Principe de fonctionnement:– Absolu vs Incrémental.
Codeurs Optiques
• Codeurs optique absolu:– Principe de mesure de position:
Codeurs Optiques
Codeurs Optiques
• En conclusion:– La précision des codeurs optiques est bonne;– Ils sont sensibles à l'environnement:
• Température
• Chocs et vibrations
• Poussière