Les capteursDétection d’objets ou de positions        Information TOR        (TOUT ou RIEN)
Rôles des capteurs
Structure d’une chaîne d’acquisition                                   Énergie électrique possible                        ...
On distingue 2 grandes famillesCapteurs de position                       Capteurs de proximité(fin de course)            ...
Capteur de position     NO                                       NC13        14    Contact à ouverture      21        22  ...
Fonctionnement des contactsContact décalé à action dépendante (rupture lente)Contact non passant   A = Course maximale de ...
Fonctionnement des contacts      Contact à action brusque (rupture brusque)                      A = Course maximale de lo...
Fonctionnement des contactsContact à chevauchement à action dépendanteContact non passantContact passant
Composition d’un capteur de position
Capteur de proximitéDes caractéristiques électriques à contrôler suivant les applications                 Tension d’utilis...
Capteur magnétique (ILS)Possibilité de détection sur des distances de quelques millimètres (0 à 40 mm).Reproductibilité de...
Capteur inductif                              BN        +                              BK                               BU...
Capteur optiqueBasé sur le principe de l’émission d’un faisceau infra rouge.Nécessite un émetteur et un récepteur.Différen...
Système barrage                                   Pièce à                                   détecter              émetteur...
Système réflex                      Pièce à                      détecter                                      Réflecteur ...
Système de proximité                       Pièce à                       détecterémetteurrécepteur                        ...
Capteur capacitif                                    BN        +                                     BK                   ...
technologie des sorties2 possibilités                Bobine non     O                              accessible             ...
Ordre de prix des différentes technologies   détecteur             Détecteur          Détecteur         Détecteur    élect...
choix
retour                     Le condensateur           SC = ε 0ε r                                               S          ...
retour              technologie des sorties                 Sortie statique type 2 fils                      BN ~         ...
retour          technologie des sorties                Sortie statique type 3 ou 4 fils  Type 3 fils                      ...
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Les capteurs

  1. 1. Les capteursDétection d’objets ou de positions Information TOR (TOUT ou RIEN)
  2. 2. Rôles des capteurs
  3. 3. Structure d’une chaîne d’acquisition Énergie électrique possible Conditionnement Détection TransductionGrandeur Signal Transmissionphysique électriqueà détecter transmis(mesurande)Élément de Conversion de la Mise en forme du vers la PC détection nature du signal signal électrique
  4. 4. On distingue 2 grandes famillesCapteurs de position Capteurs de proximité(fin de course) Caractéristiques : -indice de protection.Caractéristiques : -Nature du phénomène physique (Inductif,-indice de protection magnétique, optique, capacitif, ect….).-Dispositif d’attaque -Sortie statique (NPN ou PNP) ou à contact (O, F).-Type de contact « O, F » -Fréquence de commutation.-Câblage 2, 3 ou 4 fils. -Câblage 2, 3 ou 4 fils. -Portée de détection.
  5. 5. Capteur de position NO NC13 14 Contact à ouverture 21 22 Contact à fermeture Capteur 2 fils 13 14 21 22 Capteur 3 fils Capteur 4 fils Le basculement des contacts peut être : à action brusque à action dépendante
  6. 6. Fonctionnement des contactsContact décalé à action dépendante (rupture lente)Contact non passant A = Course maximale de lorgane de commande en mm ou en degrés. B = Course dapproche et de relâchement du contact 21-22.Contact passant C= Course dapproche et de relâchement du contact 13-14. P= Point à partir duquel louverture positive est assurée.
  7. 7. Fonctionnement des contacts Contact à action brusque (rupture brusque) A = Course maximale de lorgane de commande en mm ou en degrés.Contact non passant B = Course daction de lélément de contact. C= Course de relâchement de lélément de contact.Contact passant D = B - C = Course différentielle. P= Point à partir duquel louverture positive est assurée.
  8. 8. Fonctionnement des contactsContact à chevauchement à action dépendanteContact non passantContact passant
  9. 9. Composition d’un capteur de position
  10. 10. Capteur de proximitéDes caractéristiques électriques à contrôler suivant les applications Tension d’utilisation (Vu) Fréquence de commutation (fc) Courant commuté par la sortie (Is) Capteur magnétique Capteur inductif Vu de 10 à 230V (~ou =) Vu de 10 à 230V (~ou =) fc = 500 à 2000 Hz fc = 25 à 5000 Hz Is = 0,2 à 2A Is = 40 à 75 mA Capteur optique Capteur capacitif Vu de 10 à 230V (~ou =) Vu de 10 à 230V (~ou =) fc = 20 à 10000 Hz fc = 300 Hz Is = 100 à 500 mA Is = 200 mA
  11. 11. Capteur magnétique (ILS)Possibilité de détection sur des distances de quelques millimètres (0 à 40 mm).Reproductibilité de la position de commutation à ± 0,1 mm.La matière de la paroi lors d’une détection au travers de celle-ci influence la portée.Position de l’aimant.Ce type de capteur est utilisé pour contrôler la position dun vérin
  12. 12. Capteur inductif BN + BK BU -Possibilité de détection sur des distances de quelques millimètres (0,3 à 50 mm).Détecte tous les types de métaux (ferreux ou non).Peut-être monté noyé ou non dans un support même métallique.
  13. 13. Capteur optiqueBasé sur le principe de l’émission d’un faisceau infra rouge.Nécessite un émetteur et un récepteur.Différentes configurations sont possibles : -Barrage -Réflex -Proximité
  14. 14. Système barrage Pièce à détecter émetteur récepteur - BU BU - BK WH + BN BN +Possibilité de détection sur de grandes distances (jusqu’à 30 mètres).Détecte toutes les pièces opaques.L’alignement entre émetteur et récepteur doit être soigné.Sensible à la lumière ambiante.
  15. 15. Système réflex Pièce à détecter Réflecteur à trièdres (catadioptre) trirectangles émetteur récepteur BU - BK WH BN +Émetteur et récepteur sont regroupés dans le même boîtier.Portée courante de 50 à 70 cm mais pouvant aller jusqu’à 10 m.Détecte toutes les pièces opaques avec pouvoir de réflexion inférieur au catadioptre.Le réflecteur doit être plus petit que l’objet à détecter.Sensible à la lumière ambiante et aux ambiances poussièreuses.
  16. 16. Système de proximité Pièce à détecterémetteurrécepteur BU - BK WH BN +C’est l’objet qui sert de réflecteur.Détecte toutes les matières solides ou liquides sur plusieurs dizaines de centimètres.La distance de détection est fonction de : -la couleur -La brillance -L’état de surfaceSensible à la lumière ambiante.
  17. 17. Capteur capacitif BN + BK BU -Basé sur le principe de la modification de la permittivité de l’air.Possibilité de détection sur des distances de quelques millimètres (0,5 à 10 mm).Détecte tous les types de matériaux et au travers des parois.
  18. 18. technologie des sorties2 possibilités Bobine non O accessible F Sortie à relais O+F électromécanique O+O F+F Sortie statique 2 fils 3 ou 4 fils
  19. 19. Ordre de prix des différentes technologies détecteur Détecteur Détecteur Détecteur électro inductif capacitif photoélectrique mécanique Corps plastique + Cylindrique Cylindrique Barrage 15 m tête quelconque métallique 5 mm métallique 15 mm 75 € 25 € 42 € 90 € XUK 2AKSAL2 Proximité 0,4mXCK S101 XS1 M18PA370 XT1 M18PA372 67 € XU5B18PP340 Prix public HT 2003 Schneider
  20. 20. choix
  21. 21. retour Le condensateur SC = ε 0ε r S e e ε0 εrS surface des armaturese distance entre les armaturesε0 permittivité du vide (≈8,85. 10-12 Fm-1)εr permittivité relative du diélectrique
  22. 22. retour technologie des sorties Sortie statique type 2 fils BN ~ BN ~/= AC 2 fils AC 2 fils charge charge BU ~ BU ~/= DC 2 fils BN -/+ DC 2 filsnon polarisés polarisés BN + charge BU -/+ charge BU -
  23. 23. retour technologie des sorties Sortie statique type 3 ou 4 fils Type 3 fils Type 3 fils PNP NPN BN + BN + charge BK BK charge BU - BU -3 fils programmable polarité cas 1 polarité cas 2PNP / NPN / NO / NC BN BN + C BN + C NPN PNP NC NC BK BK BK PNP NPN BU BU - C NO BU - C NO

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