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Cinq types de capteurs couramment utilisés

(1)Capteur de température

L'appareil collecte les informations de température à la source et les convertit en un format compréhensible par d'autres appareils ou personnes. Le meilleur exemple de capteur de température est un thermomètre à mercure en verre, qui se dilate et se contracte en fonction des variations de température. La température extérieure est la source de mesure, et l'observateur observe la position du mercure pour mesurer la température. Il existe deux principaux types de capteurs de température :

· Capteur de contact

Ce type de capteur nécessite un contact physique direct avec l'objet ou le milieu détecté. Il permet de surveiller la température des solides, des liquides et des gaz sur une large plage de températures.

· Capteur sans contact

Ce type de capteur ne nécessite aucun contact physique avec l'objet ou le milieu détecté. Il surveille les solides et les liquides non réfléchissants, mais est inefficace contre les gaz en raison de leur transparence naturelle. Ces capteurs mesurent la température selon la loi de Planck. Cette loi traite de la chaleur rayonnée par une source de chaleur pour mesurer la température.

Principes de fonctionnement et exemples de différents types decapteurs de température:

(i) Thermocouples – Ils sont constitués de deux fils (chacun d'un alliage ou d'un métal uniforme différent) formant une jonction de mesure grâce à une connexion à une extrémité ouverte vers l'élément testé. L'autre extrémité du fil est connectée à l'appareil de mesure, où une jonction de référence est formée. La température des deux nœuds étant différente, le courant circule dans le circuit et les millivolts résultants sont mesurés pour déterminer la température du nœud.

(ii) Détecteurs de température à résistance (RTDS) – Il s’agit de résistances thermiques fabriquées pour changer de résistance lorsque la température change, et elles sont plus chères que tout autre équipement de détection de température.

(iii)Thermistances– il s’agit d’un autre type de résistance où les grands changements de résistance sont proportionnels ou inversement proportionnels aux petits changements de température.

(2) Capteur infrarouge

L'appareil émet ou détecte un rayonnement infrarouge pour détecter des phases spécifiques de l'environnement. En général, le rayonnement thermique est émis par tous les objets du spectre infrarouge, et les capteurs infrarouges détectent ce rayonnement invisible à l'œil nu.

· Avantages

Facile à connecter, disponible sur le marché.

· Inconvénients

Être dérangé par le bruit ambiant, comme les radiations, la lumière ambiante, etc.

Comment ça marche :

L'idée de base est d'utiliser des diodes électroluminescentes infrarouges pour émettre de la lumière infrarouge vers des objets. Une autre diode infrarouge du même type sera utilisée pour détecter les ondes réfléchies par les objets.

Lorsque le récepteur infrarouge est irradié par la lumière infrarouge, une différence de tension se produit sur le fil. La tension générée étant faible et difficile à détecter, un amplificateur opérationnel (AOP) est utilisé pour détecter avec précision les basses tensions.

(3) Capteur ultraviolet

Ces capteurs mesurent l'intensité ou la puissance de la lumière ultraviolette incidente. Ce rayonnement électromagnétique a une longueur d'onde supérieure à celle des rayons X, mais néanmoins inférieure à celle de la lumière visible. Un matériau actif appelé diamant polycristallin est utilisé pour une détection fiable des ultraviolets, permettant de détecter l'exposition environnementale aux rayons ultraviolets.

Critères de sélection des capteurs UV

· Plage de longueurs d'onde pouvant être détectée par un capteur UV (nanomètre)

· Température de fonctionnement

· Précision

· Poids

· Gamme de puissance

Comment ça marche :

Les capteurs UV reçoivent un type de signal énergétique et transmettent un type de signal énergétique différent.

Afin d'observer et d'enregistrer ces signaux de sortie, ils sont dirigés vers un compteur électrique. Pour générer des graphiques et des rapports, le signal de sortie est transmis à un convertisseur analogique-numérique (CAN), puis à un ordinateur via un logiciel.

Applications :

· Mesurer la partie du spectre UV qui brûle la peau

· Pharmacie

· Voitures

· Robotique

· Procédé de traitement par solvant et de teinture pour l'industrie de l'impression et de la teinture

Industrie chimique pour la production, le stockage et le transport de produits chimiques

(4) Capteur tactile

Le capteur tactile agit comme une résistance variable selon la position du contact. Schéma d'un capteur tactile fonctionnant comme une résistance variable.

Le capteur tactile se compose des éléments suivants :

· Matériau entièrement conducteur, tel que le cuivre

· Matériaux d'espacement isolants, tels que la mousse ou le plastique

· Partie de matériau conducteur

Principe et fonctionnement :

Certains matériaux conducteurs s'opposent au passage du courant. Le principe des capteurs de position linéaires est le suivant : plus le matériau traversé par le courant est long, plus le flux de courant s'inverse. Par conséquent, la résistance d'un matériau change en changeant sa position de contact avec un matériau entièrement conducteur.

Généralement, le logiciel est connecté à un capteur tactile. Dans ce cas, la mémoire est fournie par le logiciel. Lorsque les capteurs sont désactivés, ils mémorisent la position du dernier contact. Une fois activés, ils mémorisent la position du premier contact et comprennent toutes les valeurs qui lui sont associées. Cette action est similaire au déplacement de la souris et à son positionnement à l'autre extrémité du tapis de souris pour déplacer le curseur jusqu'au bout de l'écran.

Appliquer

Les capteurs tactiles sont économiques et durables et sont largement utilisés

Affaires – soins de santé, ventes, fitness et jeux

· Appareils électroménagers – four, laveuse/sécheuse, lave-vaisselle, réfrigérateur

Transport – Contrôle simplifié entre la fabrication du cockpit et les constructeurs automobiles

· Capteur de niveau de liquide

Automatisation industrielle – détection de position et de niveau, commande tactile manuelle dans les applications d'automatisation

Électronique grand public : offrir de nouveaux niveaux de sensation et de contrôle dans une variété de produits de consommation

(5)Capteur de proximité

Les capteurs de proximité détectent la présence d'objets présentant peu de points de contact. L'absence de contact entre le capteur et l'objet mesuré et l'absence de pièces mécaniques confèrent à ces capteurs une longue durée de vie et une grande fiabilité. Il existe différents types de capteurs de proximité : inductifs, capacitifs, à ultrasons, photoélectriques, à effet Hall, etc.

Comment ça marche :

Le capteur de proximité émet un champ électromagnétique ou électrostatique ou un faisceau de rayonnement électromagnétique (tel que l'infrarouge) et attend un signal de retour ou un changement dans le champ, et l'objet détecté est appelé la cible du capteur de proximité.

Capteurs de proximité inductifs : ils possèdent un oscillateur en entrée qui modifie la résistance de perte en s'approchant du milieu conducteur. Ces capteurs sont des cibles métalliques privilégiées.

Capteurs de proximité capacitifs : ils convertissent les variations de capacité électrostatique de part et d'autre de l'électrode de détection et de l'électrode de masse. Cela se produit en approchant des objets proches avec une variation de fréquence d'oscillation. Pour détecter les cibles proches, la fréquence d'oscillation est convertie en tension continue et comparée à un seuil prédéterminé. Ces capteurs constituent le choix idéal pour les cibles en plastique.

Appliquer

· Utilisé en ingénierie d'automatisation pour définir l'état de fonctionnement des équipements d'ingénierie des procédés, des systèmes de production et des équipements d'automatisation

· Utilisé dans une fenêtre pour activer une alerte lorsque la fenêtre est ouverte

· Utilisé pour la surveillance des vibrations mécaniques afin de calculer la différence de distance entre l'arbre et le palier de support


Date de publication : 03/07/2023