Comment fonctionnent les capteurs de température
Dans sa définition la plus large, un capteur est un dispositif, un module, une machine ou un sous-système qui détecte des événements ou des changements dans son environnement et envoie l’information à d’autres composants électroniques, souvent un processeur d’ordinateur. Les capteurs sont toujours utilisés avec d’autres composants électroniques.
Les capteurs sont utilisés dans des objets de tous les jours tels que les boutons d’ascenseur sensibles au toucher (capteur tactile) et les lampes qui s’allument ou s’éteignent en touchant la base, ainsi que dans d’innombrables applications dont la plupart des gens n’ont jamais conscience. Avec les progrès des micromachines et des plates-formes de microcontrôleurs faciles à utiliser, les utilisations des capteurs se sont étendues au-delà des domaines traditionnels de la mesure de la température, de la pression et du débit,[1] par exemple dans les capteurs MARG.
Les capteurs analogiques tels que les potentiomètres et les résistances à détection de force sont encore largement utilisés. Leurs applications incluent la fabrication et les machines, les avions et l’aérospatiale, les voitures, la médecine, la robotique et de nombreux autres aspects de notre vie quotidienne. Il existe une large gamme d’autres capteurs qui mesurent les propriétés chimiques et physiques des matériaux, notamment les capteurs optiques pour la mesure de l’indice de réfraction, les capteurs vibratoires pour la mesure de la viscosité des fluides et les capteurs électrochimiques pour la surveillance du pH des fluides.
Technologie de détection
L’ère de l’automatisation a déjà commencé. La plupart des choses que nous utilisons aujourd’hui peuvent être automatisées. Pour concevoir des dispositifs automatisés, il faut d’abord connaître les capteurs, c’est-à-dire les modules/dispositifs qui permettent de réaliser des choses sans intervention humaine. Même les téléphones portables ou les smartphones que nous utilisons quotidiennement sont équipés de capteurs tels que le capteur de hall, le capteur de proximité, l’accéléromètre, l’écran tactile, le microphone, etc. Ces capteurs agissent comme les yeux, les oreilles et le nez de tout équipement électrique qui détecte les paramètres du monde extérieur et transmet les données aux appareils ou aux microcontrôleurs.
Le capteur peut être défini comme un dispositif qui peut être utilisé pour détecter une quantité physique comme une force, une pression, une contrainte, une lumière, etc. et le convertir en une sortie souhaitée comme un signal électrique pour mesurer la quantité physique appliquée. Dans certains cas, un capteur seul peut ne pas être suffisant pour analyser le signal obtenu. Dans ces cas, une unité de conditionnement du signal est utilisée afin de maintenir les niveaux de tension de sortie du capteur dans la plage souhaitée par rapport à l’appareil final que nous utilisons.
Comment fonctionne un détecteur de mouvement
Qu’est-ce qu’un capteur ? Dans le monde de l’électronique, les capteurs constituent aujourd’hui un élément clé. Ce blog propose donc une introduction à ce qu’est un capteur, à son fonctionnement, aux différents types de capteurs et à leurs utilisations actuelles.
Un capteur est un dispositif d’entrée qui partage une sortie sous forme de signal par rapport à une quantité physique particulière (alias entrée). En d’autres termes, c’est un dispositif qui convertit les signaux d’un domaine énergétique en domaine électrique. Ainsi, un capteur fait partie d’un système plus vaste qui partage les données d’entrée avec un système de contrôle principal.
D’une manière générale, un capteur peut être non seulement un dispositif, mais aussi un module, une machine ou un sous-système qui vise à “détecter” des événements ou des changements dans son environnement et à transmettre ces informations à d’autres composants électroniques, le plus souvent un processeur informatique. Cela signifie qu’un capteur est toujours utilisé avec d’autres éléments électroniques. Ils sont utilisés dans de nombreux objets du quotidien pour mesurer des propriétés physiques telles que la température, la pression, la résistance, la capacité, la conduction, le transfert de chaleur, etc.
Applications des capteurs
Les capteurs de lumière semblent assez simples. Ils détectent la lumière, tout comme un thermomètre détecte la température et un compteur de vitesse la vitesse. La température et la vitesse sont faciles à comprendre car nous les détectons de manière directe. Mais la lumière est très compliquée. La température et la vitesse sont des propriétés intensives, qui ne dépendent donc pas de la masse ou de la taille d’un objet. La lumière peut être mesurée comme une propriété extensive, ce qui signifie que la lumière totale collectée dépend de la taille du capteur (par exemple, un panneau solaire de décharge collecte plus de lumière qu’un minuscule chargeur de téléphone solaire), ou de manière intensive en divisant par la surface.
Avant de pouvoir comprendre correctement les capteurs de lumière et la manière de les appliquer, nous devons être capables de quantifier la lumière. Malheureusement, la mesure de la lumière utilise des unités étranges. Par exemple, les ampoules sont généralement évaluées en lumens, mais les capteurs de lumière prennent généralement des mesures en lux. De plus, les lumens et les lux sont basés sur une unité de base obscure appelée candela.
Cette unité est utilisée pour décrire l’intensité lumineuse, c’est-à-dire la force de la lumière pour l’œil humain. Elle est basée sur une formule officielle du SI qui pondère chaque longueur d’onde de la lumière dans un faisceau en fonction de la sensibilité de l’œil humain. Plus l’intensité lumineuse d’un faisceau de lumière est élevée, plus l’œil humain y est sensible. (Les candelas étaient autrefois appelées “bougies”, et l’intensité lumineuse d’une bougie normale est d’environ une candela. Astucieux, non ?) La raison pour laquelle les bougies ne sont pas utilisées pour comparer les ampoules et les lampes de poche est que l’intensité d’un faisceau ne dépend pas seulement de la puissance de l’ampoule, mais aussi de la concentration de cette puissance dans une direction particulière. La plupart des lampes de poche utilisent des miroirs derrière l’ampoule pour concentrer davantage de lumière dans la direction de sortie et paraître ainsi plus brillantes. Cela signifie que l’ampoule a une intensité accrue dans une direction, tout en utilisant la même quantité d’énergie et en émettant la même quantité totale de lumière. Pour mesurer correctement le rendement d’une ampoule, nous avons besoin d’une nouvelle unité : le lumen.