capteur

Report
LES CAPTEURS
Un capteur (détecteur ou sonde) est un dispositif qui informe sur La grandeur
d'un phénomène physique.
Il est composé d'un transducteur (auquel peuvent s'ajouter un convertisseur et
un afficheur).
MAIS COMMENT CHOSIR LE BON CAPTEUR ?
LES TRANSDUCTEURS
Définition
Un transducteur est un transformateur d'énergie. Il utilise la variation de la
grandeur du phénomène physique observé pour produire un signal.
Ce signal est de nature mécanique, électrique, optique ou sonore. Il est
directement utilisable pour la mesure ou la commande
Les différents types
- le bilame
- l' I.L.S.
- la photorésistance
- le thermocouple
- la jauge de contrainte
- le piezzo
- le générateur analogique
- l'antenne
- le galvanomètre
- la capsule anéroïde
- le tube de bourdon
- le clapet
- le tube de Geiger-Müller
- la thermistance
LE BILAME
Principe
Un bi-lame est composé de deux plaques de métal soudées par laminage à froid, (très souvent de l'invar et du nickel)
ayant un coefficient de dilatation différent.
Une déformation se produit sous l'action de la chaleur.
Retour
Coefficient de dilatation
Le coefficient de dilatation mesure l'augmentation relative de volume
d'un corps lorsque l'on fait varier la température.
Exemple pour l'acier : coefficient = 1,18mm/m/100° (une barre d'acier
de 1m soumise à une augmentation de température de 100° s'allonge
de 1,18mm
Retour
L’I.L.S
Principe
L'Interrupteur à Lame Souple (I.L.S.) est constité de 2 lames souples aimantables
insérées dans un ampoule en verre sous vide qui ouvrent ou ferment un circuit
électrique lors de la présence d'un aimant.
Principe de fonctionnement
simplifié
Retour
LA PHOTORESISTANCE
Principe
L'effet photoélectrique est la libération dans le matériau semi-conducteur de
charges électriques sous l’influence de la lumière (photons d’énergie)
Retour
LE THERMOCOUPLE
Principe
Lorsque deux fils en métaux différents sont fusionnés à leurs deux extrémités, un
courant continu circule lorsque l'on chauffe la soudure. Ce courant est proportionnel
à l'élévation de température
Thermocouple de chaudière à gaz
Retour
LA JAUGE DE CONTRAINTE
Principe
Lorsque l'on déforme un fil résistant, il s'allonge, sa section diminue et sa résistance
électrique augmente.
On mesure la résistance du courant qui circule dans la jauge.
Les jauges sont très utilisées dans les balances de pesée.
Retour
LE PIEZO
Principe
La piézoélectricité (du grec piézein presser, appuyer) est la propriété que possèdent
certains quartz de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte
mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ
électrique
Retour
LE GENERATEUR ANALOGIQUE
Principe
Il se comporte comme une génératrice à courant continu, il délivre une tension de
sortie proportionnelle à la vitesse d'entraînement du rotor. La mesure précise de cette
tension permet de connaître indirectement la vitesse angulaire.
Ce capteur doit être monté directement en bout d'arbre dont on veut contrôler la
vitesse.
Retour
L’ANTENNE
Principe
Dispositif d'émission ou de réception d'ondes radio. L'antenne concentre les ondes radio
qui sont converties en signaux électriques.
Retour
LE GALVANOMETRE
Principe
Appareil mesurant l'intensité des courants électriques faibles
Retour
LA CAPSULE Anéroïde
Principe
La pression atmosphérique s'exerce sur l'extérieur d'une enceinte métallique,
hermétiquement close et partiellement vide d'air qui se déforme de façon élastique.
Lorsque la pression ambiante varie, la capsule se comprime ou se dilate.
Retour
LE TUBE DE BOURDON
Principe
La pression s'exerce dans une enceinte métallique, hermétiquement close qui se
déforme de façon élastique, en se déroulant.
Retour
LE CLAPET
Principe
La pression d'un fluide s'exerce sur une surface et engendre un déplacement.
Le clapet s'ouvre lorsque la pression de fonctionnement est dépassée.
Retour
LE TUBE de Geiger-Müller
Principe
Quand un rayonnement ionisant (radiation) pénètre à l’intérieur d'un tube
Geiger-Müller, il ionise le gaz, arrache des électrons qui se multiplient très vite
par avalanche électronique créant un signal électrique.
Retour
LES THERMISTANCES
La thermo-résistance : variation de la résistivité de certains métaux (argent, cuivre,
nickel, or, platine, tungstène, titane) en fonction de la température.
La sonde PT100 : Elle permet de mesurer le changement de résistivité d'un filament
de platine enroulé autour d'une tige de verre.
Retour
Suite thermistances
Les principaux capteurs de température utilisés en électronique sont basés sur la loi
de variation d’une résistance.
Les thermistances : variation de la résistivité de certains métaux (argent, cuivre,
nickel, or, platine, tungstène, titane) en fonction de la température
Les CTN : coefficient de Température Négatif, (en anglais NTC, Negative
Temperature Coefficient) sont des thermistances dont la résistance diminue de
façon uniforme avec la température.
Les CTP : coefficient de Température Positif, (en anglais PTC, Positive Temperature
Coefficient) sont des thermistances dont la résistance augmente fortement avec la
température dans une plage de température limitée (typiquement entre 0 °C et
100 °C).
Retour
LES CAPTEURS
Retour
Capteur de présence ou position
Retour
Capteur de sons
Le microphone
Principe
Le microphone (ou micro) est un dispositif de conversion des ondes sonores en
impulsions électriques. Il existe plusieurs systèmes : microphone à membrane, micro
piezo …
Retour
suite
Le sonomètre
Principe
Un Sonomètre est un appareil destiné à mesurer, en décibels, le niveau sonore.
pour quantifier toutes sortes de bruit, industriels et environnementaux, en
particulier le bruit des avions.
Retour
suite
Le sonar
Principe
Un Sonar (acronyme de SOund Navigation And Ranging) est un appareil, utilisant
les propriétés particulières de la propagation du son dans l'eau pour détecter et
situer les objets sous l'eau
Retour
Capteurs Magnétiques
Principe
La détection de la présence d'un aimant par I.L.S. (un Interrupteur à Lame Souple).
Capteur de PMH
(Point Mort Haut, moteur Renault)
I.L.S. dans un anémomètre
I.L.S. dans un vérin
Retour
Capteurs à galet
Principe
Les capteurs de position sont des capteurs de contact. Ils peuvent être équipés d'un
galet, d'une tige souple, d'une bille. L'information donnée par ce type de capteur est
de type tout ou rien et peut être électrique ou pneumatique.
Retour
Capteur inductif
Principe
Les capteurs inductifs produisent à l'extrémité de leur tête de détection un champ
magnétique oscillant. Ce champ est généré par une self et une capacité montée en
parallèle. Lorsqu'un objet métallique pénètre dans ce champ , il y a perturbation de ce
champ puis atténuation du champ oscillant. Cette variation est exploitée par un
amplificateur qui délivre un signal de sortie., le capteur commute.
Retour
Capteur capacitif
Principe
Les capteurs capacitifs sont des capteurs de proximité qui permettent de détecter des
objets métalliques ou isolants. Lorsqu'un objet entre dans le champ de détection des
électrodes sensibles du capteur, il provoque des oscillations en modifiant la capacité de
couplage du condensateur.
Retour
Capteur optique
Retour
Capteur Laser
Le laser
acronyme de : Light Amplification by Stimulated Emission of Radiations,
(amplification de la lumière par émission stimulée de radiation).
Principe
Retour
Capteur photoélectrique
Principe
Un capteur photoélectrique est un capteur de proximité. Il se compose d'un émetteur de
lumière associé à un récepteur : une photorésistance. La détection d'un objet se fait par
coupure ou variation d'un faisceau lumineux. Le signal est amplifié pour être exploité par la
partie commande.
Système barrage
Système reflex
Système de proximité
Retour
Capteur Infrarouges
Principe
Un capteur infrarouge est un capteur de proximité. Il se compose d'un émetteur de
lumière associé à un récepteur : une photorésistance. La lumière infrarouge est
invisible à l'oeil humain.
Retour
Capteur de lumière
Principe
Les capteurs de lumières sont composés de photorésistances qui détectent la
présence et la variation de l'intensité lumineuse.
Retour
Capteur de vitesse, d'accélération
Retour
Capteur d'accélération
Principe
Un accéléromètre est un capteur qui, fixé à un mobile ou à tout autre objet, permet
de mesurer l'accélération de ce dernier.
Il est gradué en "g" (accélération due à la pesanteur,1g = 9,81m/s2)
Retour
Capteur linéaire
Le tachymètre
tachymètre : du grec ancien : tachy "vite, rapide" et du suffixe : "mètre".
Instrument de mesure des vitesses muni d'un cadran divisé qui permet de lire la
vitesse en km/h ou une autre unité.
Retour
Le Radar à effet Doppler
Le mot provient de l'acronyme anglais : RAdio Detection And Ranging
Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer
la distance et/ou la vitesse d'objets. (effet Doppler)
Le Radar laser
Le radar mesure le temps mis par une impulsion laser pour atteindre la cible visée
et revenir au cinémomètre après réflexion. Connaissant le temps d’aller et retour
ainsi-que la vitesse de la lumière, l'appareil en déduit la vitesse de la cible.
Retour
Capteur de vitesse angulaire
Les compte-tours
Ce sont des instruments de mesure permettant d’indiquer la vitesse de rotation d'une pièce en
mouvement. Les capteurs peuvent être mécaniques, optiques ou à courants de Foucault.
Les compte-tours comptent le nombre de tours par unité de temps (généralement des tours par minute)
Les générateurs analogiques
Ils se comportent comme une génératrice à courant continu, ils délivrent une tension de sortie proportionnelle à
la vitesse d'entraînement du rotor. La mesure précise de cette tension permet de mesurer indirectement la
vitesse angulaire. Ce capteur doit être monté directement en bout d'arbre dont on veut contrôler la vitesse.
Retour
Les codeurs rotatifs
Les codeurs rotatifs sont des capteurs de position angulaire. Le disque du codeur est solidaire de l'arbre tournant
du système à contrôler.
Il existe deux types de codeurs rotatifs, les codeurs incrémentaux et les codeurs absolus.
Retour
Tachymètre compte-tours laser optique
Le tachymètre ou compte-tours est utilisé pour mesurer la vitesse de rotation. Ce
tachymètre fonctionne avec un pointeur laser.
Retour
Capteur de température
Il existe une multitude de capteurs de température, tant par leur technique que par leurs formes.
Ils sont employés dans de nombreux domaines tant industriel que domestique :
- Appareils électroménagers (four, réfrigérateur,…)
- Automobile (moteur, habitacle),
- Industries de transformation (plastique, alimentaire, chimie, automobile, électronique,…)
- Installations de chauffage urbain ou industriel.
Retour
Capteur sans contact
Thermomètres à infrarouges
Ils fonctionnent à l'aide d'une photorésistance sensible aux rayons infrarouges.
Caméras infrarouges
Elles fonctionnent à l'aide d'une photorésistance
sensible aux rayons infrarouges
Retour
Capteur avec contact
Sonde de température, circuit de refroidissement moteur
Sonde de commande : La température du liquide de refroidissement provoque la déformation d'un
bilame, déclenchant les moto-ventilateurs par fermeture d'un circuit électrique.
- sonde de mesure: fonctionne avec une thermistance dont la résistance électrique varie avec la
température.
Thermomètre corporel
Fonctionne avec un thermocouple.
Retour
Les thermostats bimétalliques
Les sur-tensions dans un circuit électrique provoquent une élèvation de température par effet Joule.
Sous l'action de la chaleur, la déformation d'un bilame interrompt la continuité électrique, assurant ainsi
la protection du circuit.
Thermostats bimétalliques
Disjoncteur thermique à bilame
Retour
Capteur de forces ou de pressions
Retour
Les balances
La plupart des balances électroniques sont équipées de l'une des 2 sortes de transducteurs :
- les jauges de contrainte
- les cellules piezo
Jauge de contrainte sur une balance
Retour
Le Pressostat
Dans le pressostat, on utilise la force qui s'exerce sur une membrane de surface constante.
Le système fonctionne en tout ou rien (lave linge) ou enregistre les variations de pression
(sonde de pression d'huile moteur).
Pressostat de remplissage de cuve de lave-linge
Pressostats variables
Retour
Mini capteurs
Sous l'action de la pression, un élément en quatz se déforme (effet piezo) et emet un signal
électrique.
Capteurs de pression Honeywell 20PC
( capteurs piézorésistifs )
Retour
Capteurs de pression mécanique
FSR (Force Sensitive Resistance)
( capteurs piézorésistifs )
Le manomètre
Le manomètre fonctionne par déformation d'un tube de Bourdon, sous l'action d'une
pression interne.
Un système mécanique permet d'amplifier les mouvements qui résultent des variations de
pression pour les rendre visibles sur un cadran.
Manomètre à tube de Bourdon
Retour
Le baromètre, l'altimètre...
Le baromètre est un instrument de mesure, utilisé en physique et en météorologie, qui sert à
mesurer la pression atmosphérique. Il peut servir d'altimètre pour déterminer l'altitude en
connaissant la pression atmosphérique au sol.
Principe :
Le baromètre ou l'altimètre fonctionnent par déformation, sous l'action de la pression
ambiante, d'une capsule anéroïde dont la variation de forme est amplifiée par un système
mécanique ou électronique.
Altimètre à capsule anéroïde
Baromètre à capsule anéroïde
Retour
Capteur de radiations
Le compteur Geiger
Le compteur Geiger détecte les les radiations grace à un tube de Geiger-Müller en créant
un signal électrique.
Après amplification, le signal électrique ainsi produit est enregistré et se traduit par une
indication visuelle (aiguille, lampe) ou sonore (déclic).
Retour
Capteur de vibrations
Le capteur sismique
Le capteur sismique enregistre le mouvement du sol.
Pour mesurer ce mouvement du sol, on mesure soit la vitesse de déplacement du
sol, soit son accélération.
Retour
Le galvanomètre
Appareil mesurant l'intensité des courants électriques faibles
Retour
Capteur chimiques
Les détecteurs chimiques composent une famille extrèmement vaste (autant
que d'éléments à identifier ou mesurer), on les trouve dans les domaines :
- Industries chimique, automobile, alimentaire, ....
- Domotique
- Laboratoires d'analyses médicales
- etc...
Retour
Gaz
Sonde Lambda au dioxyde de titane
La résistance électrique de l’élément au dioxyde de titane varie en relation avec la
concentration d’oxygène dans les gaz d’échappement du véhicule.
Détecteur taux d'O2 dans Nitrox
(bouteille de plongée)
Sonde CO - CO2
Retour
Humidité
Le détecteur d'humidité réagit à la présence d'eau ou de neige sur le pare-brise du
véhicule.
La photo-diode mesure de la quantité de lumière d'une diode réfléchie par le pare brise.
Détecteur de pluie Bosch
Retour
Détecteur de fumée
Le détecteur de fumée est un organe de sécurité, il réagit à la présence de fumée ou de
vapeur dans l'air : il existe des détecteurs optiques (à cellule photo-électrique) et/ou par
ionisation. Les détecteurs ioniques sont interdits en France car radioactifs
Retour
Menu Principal

similar documents