Capteurs et Instrumentation - Cours Niveau 2

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CAPTEUR ET INSTUMENTATION
NIVEAU 2
SEMESTRE 2
MME SOLANGE MEKAM

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CAPTEUR ET INSTRUMENTATION duree: 48h
OBJECTIFS GENERAUX
• Définition du capteur
• Constitution du capteur
• Classification du capteur
OBJECTIFS SPECIFIQUES
• Caractériser un capteur (grandeur physique observée et utilisable, transducteur).
• Associer un principe physique à l'acquisition de la grandeur mesurée (en lien avec le cours
de physique).
• Qualifier les caractéristiques d'entrée-sortie d'un capteur.
• Justifier le choix et les caractéristiques d'un capteur ou d'un appareil de mesure vis-à-vis
de la grandeur physique à mesurer.

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SOMMAIRE
CAPTEUR ET INSTUMENTATION ............................................................................................... 1
Niveau 2 .......................................................................................................................................................... 1
Semestre 2 .................................................................................................................................................... 1
Mme Solange MEKAM ....................................................................................................................... 1
OBJECTIFS generaux ............................................................................................................................ 2
OBJECTIFS SPECIFIQUES ................................................................................................................... 2
SOMMAIRE ........................................................................................................................................................ 2
FICHE DE PROGRESSION .......................................................................................................................................... 4
SOURCES DOCUMENTAIRES .................................................................................................................... 6
principes generaux des capteurs ........................................................................................................ 7
1. Mise en situation ...................................................................................................................................... 7
2. Définition ..................................................................................................................................................... 7
3. Structure et fonctions principales d'un capteur .................................................................................. 7
Classification des capteurs .......................................................................................................................... 9
1. Par la nature du signal d'entrée .......................................................................................................... 9
2. Par la nature du signal de sortie ............................................................................................................ 9
3. Par la distinction actif/passif ................................................................................................................ 11
3.1. Les capteurs passifs ....................................................................................................................... 11
3.2. Les capteurs actifs et les effets physiques associés ............................................................... 11
Caractérisation des capteurs .............................................................................................................. 12
1. Caractéristiques générales ........................................................................................................................ 12
2. Erreurs ...................................................................................................................................................... 12
3. Étalonnage ............................................................................................................................................... 13
4. Limites d'utilisation ................................................................................................................................ 13
5. Rapidité - Temps de réponse .................................................................................................................. 13
6. Finesse ...................................................................................................................................................... 13
Panorama des principaux capteurs ................................................................................................ 13
1. Détecteurs de position .......................................................................................................................... 14
1.1. Capteur mécanique fi n de course ............................................................................................ 14
1.2. Capteur de proximité inductif, capacitif .................................................................................. 15
1.3. Fourche optique ............................................................................................................................. 15

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1.4. Capteur de proximité à ultrasons .............................................................................................. 15
2. Codeurs de position ................................................................................................................................ 16
2.1. Codeur incrémental ...................................................................................................................... 16
2.2. Codeur absolu ................................................................................................................................ 17
3. Potentiomètres ....................................................................................................................................... 17
4. Capteurs de vitesse ................................................................................................................................ 18
4.1. Génératrice tachymétrique .......................................................................................................... 18
4.2. Codeur incrémental ...................................................................................................................... 18
4.3. Capteur de vitesse et déplacement embarqué ........................................................................ 20
5. Accéléromètres ........................................................................................................................................ 20
6. Capteurs d'effort .................................................................................................................................. 21
6.1. Capteurs à jauges de contrainte ................................................................................................. 21
6.2. Capteur piézoélectrique ............................................................................................................... 23
7. Capteur de température ....................................................................................................................... 23
7.1. Thermistance .................................................................................................................................. 23
7.2. Thermocouple ................................................................................................................................. 24
7.3. Thermomètre infrarouge ............................................................................................................. 24
8. Travaux Dirigés ........................................................................................................................................ 25