Les capteurs.docx

ISIMM

2016/2017

Pr :Ben Ameur Imene

Les capteurs Défnition :

I.

Les capteurs sont es composants e !a c"a#ne $ac%uisition ans une c"a#ne &onctionne!!e. Les capteurs pré!'(ent une in&ormation sur !e comportement e !a partie opérati(e et !a trans&orment en une in&ormation e)p!oita*!e par !a partie commane. +ne in&ormation est une ,raneur a*straite %ui précise un é(énement particu!ier parmi un ensem*!e $é(énements possi*!es. Pour pou(oir -tre traitée cette in&ormation sera portée par un support p"si%ue éner,ie on par!era a!ors e si,na!. Les si,nau) sont ,énéra!ement e nature é!ectri%ue ou pneumati%ue. Dans !es sst'mes automatisés sé%uentie!s sé%uentie! s !a partie commane traite es (aria*!es !o,i%ues ou numéri%ues. L$in&ormation é!i(rée par un capteur pourra -tre !o,i%ue 2 états numéri%ue (a!eur iscr'te ana!o,i%ue ana!o,i%ue ans ce cas i! &aura aoinre aoinre 3 !a ! a partie commane un mou!e e con(ersion con(ersion ana!o,i%ue numéri%ue. 4n peut caractériser !es capteurs se!on eu) crit'res: en &onction e !a ,raneur mesurée5 on par!e a!ors e capteur e position e température e (itesse e &orce e pression etc.5 en &onction u caract're e !$in&ormation é!i(rée5 on par!e a!ors e capteurs !o,i%ues appe!és aussi capteurs tout ou rien 4 e capteurs ana!o,i%ues ou numéri%ues.

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Dans ces %uatre petites &eui!!es on (a s8intéresser au tpe e !8in&ormation é!i(rée.

Figure 1 : Classifcation par type d'inormation délivrée.

II.. II 

Les ca capt pteu eurs rs an ana! a!o, o,i% i%ue ues: s: Définition et principe:

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Les capteurs analogiques servent à transformer une grandeur physique en un autre type de variation d’impédance, de capacité, d'inductance ou de tension. Un signal est dit analogique si l’amplitude de la grandeur physique qu’il représente peut prendre une infinité de valeurs dans un intervalle donné. Ainsi, on peut dire que la tension de secteur sinusoïdale !"#$A%& est un signal de type analogique. l peut (tre) • signal continu ) c’est un signal qui varie * lentement + dans le temps et qu’on retrouve en sortie d’une sonde de température, de pression ou encore d’une photo résistance. signal temporel ) c’est la forme de ce signal au cours du temps. %’est • aussi la trace du signal sur l’écran d’un oscilloscope. signal fréquentiel ) c’est le spectre fréquentiel qui transporte •

l’information désirée )analyse vocale, sonar, spectrographie. Exemple : Les capteurs de pression :

Principe : Dans un capteur de pression, on mesure la force qui s'exerce sur la surface constante et connue S d'un corps d'épreuve. Pression (Pascal) P =  force (!e"ton)# S Surface (m$) %l faut éviter d'exprimer la pression en &ars (sauf pour les pressions drauliques).  &ar =  da!#cm$ = *. +pa  +pa =  +éa Pascal = *-Pa = *- !#m$

III.

Figure 2:Pressostat  !acuostat

Les capteurs numéri%ues: Pa,e 2 o& 6

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La sortie est une sé%uence $états !o,i%ues %ui en se sui(ant &orment un nom*re. La sortie peut prenre une infnité e (a!eurs iscr'tes. caractéristi%ue en sortie es con(ertisseurs ana!o,i%ues / numéri%ues. Pour un inter(a!!e e tension 8entrée correspon une seu!e (a!eur e !a sortie. +n si,na! numéri%ue est une suite 8in&ormations !o,i%ues %ui peu(ent -tre transmises e eu) mani'res i9érentes

Exemple : Capteur opti"ue +n capteur p"otoé!ectri%ue est un capteur e pro)imité. I! se compose $un émetteur e !umi're associé 3 un récepteur. La étection $un o*et se &ait par coupure ou (ariation $un &aisceau !umineu). Le si,na! est amp!ifé pour -tre e)p!oité par !a partie commane.

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Comme :

Figure #:$étecteur p%otoélectri"ue

Figure &:$étecteur p%otoélectri"ue cylindri"ue

I.

Les capteurs out 4u ien 4:

I!s in&orme sur !8état 8un sst'me ne pou(ant a(oir %ue eu) états sta*!es comme par e)emp!e une (anne. Si cette (anne est ou(erte on a9ectera 3 !a sortie u capteur un ; 0 < ou un ; 1 < !o,i%ue se!on !a (o!onté u concepteur u capteur et !a sortie prenra !8autre (a!eur si e!!e est &ermée. =e tpe e monta,e est it ; *i(a!ent < : c8est !e &ait %ue !a sortie u monta,e ne peut prenre %ue eu) (a!eurs ou(ert/&ermé1/0.

-emple ) !a sortie !o,i%ue 8un t"ermostat transmet eu) in&ormations : !a température est supérieure 3 !a consi,ne 3 !a (a!eur attenue ou !a température est in&érieure 3 !a consi,ne.

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Comment choisirait on un capteurs ?  ous !es capteurs ont !es &onctionnements ont été écrits précéemment présentent eu) parties istinctes. +ne premi're partie %ui a pour r>!e e étecter un é(énement et une eu)i'me partie %ui a pour r>!e e trauire é(énement en un si,na! compré"ensi*!e $une mani're ou $une autre par une partie P=. Pour c"oisir correctement un capteur i! &aura éfnir tout $a*or ? !e tpe é(énement 3 étecter ? !a nature e é(énement ? La ,raneur e !$é(énement ? !$en(ironnement e !$é(énement. @n &onction e ces param'tres on pourra e9ectuer un ou p!usieurs c"oi) pour un tpe e étection. D$autres é!éments peu(ent permettre e ci*!er précisément !e capteur 3 uti!iser : ? ses per&ormances ? son encom*rement ? sa fa*i!ité MB

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? !a nature u si,na! é!i(ré par !e capteur é!ectri%ue pneumati%ue ? son pri)... 4n termine par un ta*!eau récapitu!ati(e es e)emp!es .

 "is orC as one * :

C%e%imi saé &rom ($1

Pa,e 6 o& 6