Principe de fonctionnement du capteur de position angulaire
Le choix d’un capteur de position est une tâche courante dans la conception d’un produit car la position est l’un des attributs les plus couramment mesurés dans la conception électromécanique. Chaque jour, des millions de machines utilisent des mesures de position pour une multitude d’applications courantes, telles que la commande de moteurs, l’actionnement de vannes, la mesure de la vitesse et la détection de présence.
En réponse, les solutions de détection de position évoluent constamment pour offrir des performances qui peuvent apporter des avantages significatifs à une large gamme de machines. Si vous envisagez toujours les mêmes solutions que vous utilisiez il y a 5 ou 10 ans, nous aimerions vous persuader de faire une pause et d’examiner attentivement vos critères de sélection ; trouver le bon capteur de position peut être essentiel pour débloquer des améliorations significatives des performances.
Comme beaucoup de choses dans l’ingénierie, la détection de position s’est construite un ensemble de vocabulaire spécifique (ou, pour être franc, de jargon) qui n’est pas toujours très clair. C’est pourquoi un certain contexte est utile à la lecture de ce guide.
La première définition importante est que nous parlons ici de capteurs de position (également appelés encodeurs, transducteurs, détecteurs, transmetteurs ou émetteurs) qui fournissent une mesure continue de la position sur une plage complète, sur un axe linéaire ou rotatif. Les détecteurs de proximité, qui mesurent la présence ou l’absence d’un composant, ne sont pas couverts par ce livre blanc.
Capteur de position pdf
Pour comprendre ce qu’est un capteur de position linéaire, il faut savoir qu’un “capteur” est un dispositif électromécanique qui mesure un paramètre physique tel que la position, la température, la pression ou le débit et fournit une sortie dans un format électronique. Cette sortie peut être un signal analogique proportionnel tel qu’une tension ou un courant continu, ou un signal numérique connecté à un écran numérique ou envoyé sur un réseau pour être interprété par un ordinateur ou un PLC. Dans certains cas, il peut s’agir d’un simple changement d’état ; en fait, c’est un signal de commutation “marche” ou “arrêt” envoyé à un ordinateur du système de contrôle.
La “position” implique la mesure de l’emplacement d’un objet qui est mobile par rapport à un autre point ou objet. Ainsi, un exemple de position peut être la dimension d’une pièce fabriquée, l’extension d’un actionneur hydraulique, l’emplacement d’un outil de coupe sur une machine, ou l’ouverture d’une vanne à vapeur dans une centrale électrique en fonction de la position de la tige de la vanne par rapport au corps de la vanne.
La partie “linéaire” de la description désigne la mesure de la distance en ligne droite ou sur un seul axe d’un point, d’une surface ou d’un objet par rapport à un point de référence, par opposition au mouvement angulaire d’un arbre rotatif.
Principe de fonctionnement du capteur de position
Figure 1 : Les capteurs de position minces, tels que le capteur à bande illustré à droite, partagent bon nombre des caractéristiques fonctionnelles d’un potentiomètre électrique (à gauche).Les potentiomètres linéaires minces, ou capteurs de position, sont un composant unique utilisé pour corréler la position spécifique d’un actionneur, d’un contact physique ou d’un toucher à la sortie du capteur. Lorsqu’un contact physique est appliqué à la zone conductrice, la sortie électrique du capteur varie en fonction de la position de l’actionneur.
Les capteurs de position minces fonctionnent de manière très similaire à un potentiomètre électrique, comme le montre la figure 1. Les potentiomètres électriques produisent une sortie à résistance variable qui varie en fonction de la position d’un curseur. La fonctionnalité d’un capteur de position est la même, l’actionneur sur la région active du capteur agissant comme le curseur d’un potentiomètre électrique.
Comme le montre la figure 2, en appliquant une tension fixe (VIN) aux bornes des broches extérieures, la broche centrale d’un capteur de position flexible mesure la tension de sortie (VOUT). Avec ce circuit, la lecture de la tension de sortie sera linéaire (±2%) par rapport au changement de position.
Utilisation d’un capteur de position
Les capteurs de position sont des dispositifs qui peuvent détecter le mouvement d’un objet ou déterminer sa position relative mesurée à partir d’un point de référence établi. Ces types de capteurs peuvent également être utilisés pour détecter la présence d’un objet ou son absence.
Il existe plusieurs types de capteurs qui remplissent des fonctions similaires à celles des capteurs de position et qui méritent d’être mentionnés. Les capteurs de mouvement détectent le déplacement d’un objet et peuvent être utilisés pour déclencher une action (comme l’allumage d’un projecteur ou l’activation d’une caméra de sécurité). Les capteurs de proximité peuvent également détecter qu’un objet se trouve à portée du capteur. Ces deux types de capteurs peuvent donc être considérés comme une forme spécialisée de capteurs de position. Pour en savoir plus sur ces capteurs, consultez nos guides sur les capteurs de proximité et sur les détecteurs de mouvement. Les capteurs de position se distinguent des autres par le fait qu’ils s’occupent principalement de la détection d’un objet et de l’enregistrement de sa position, et qu’ils utilisent donc un signal de retour contenant des informations sur la position.