1. presentation

publicité
LET MONGE
INITIATION AUX SCIENCES DE L’INGÉNIEUR
Date 17/04/2017
LES CAPTEURS
J. M. BRUYANT
1.
1/4
DOCUMENT DE SYNTHESE
PRESENTATION :
1.1.
L’automatisation d’un système consiste à enchaîner différentes opérations en
fonction de situations (état du processus) évoluants au cours du temps. Ceci
impose de mettre en œuvre un système capable d’observer une situation et
d’en rendre compte. C’est le rôle de la chaîne d ‘acquisition (ou capteurs) .
1.2.
Schéma de principe simplifié :
Capteurs
Analyser la
situation
Agir sur le
processus
DEFINITION :
2.1.
Les capteurs constituent les composants principaux de la chaîne d’acquisition.
Il assurent le prélèvement des grandeurs physiques concernant le processus
(système plus environnement) et au codage de ces grandeurs afin de
transmettre des comptes-rendus vers la partie commande.
2.2.
Place des capteurs au sein d’un automatisme.
ENERGIE
ENERGIE
MATIERE D'OEUVRE
état entrant
ENERGIE
Partie commande
Pupitre de commande
2.
Traiter les
informations
Partie opérative
Automate
Préactionneurs
Actionneurs
Carte des sorties
Distribuer
l'énergie
Convertir
l'énergie en
action
Unité de stockage
et de traitement
des informations
Carte des entrées
Effecteurs
Capteurs
Acquérir et
coder les
informations
CHAINE D'ACQUISITION
Frontière du système
ENERGIE
état sortant
MATIERE D'OEUVRE
INITIATION AUX SCIENCES DE L’INGÉNIEUR
Date 17/04/2017
LES CAPTEURS
LET MONGE
J. M. BRUYANT
2.3.
2/4
DOCUMENT DE SYNTHESE
Ex :
 Surveillance d’un paramètre système : ex : anémomètre (vent)
 Contrôler l’exécution d’une action : ex : capteur de fin de course
3.
ETUDE FONCTIONNELLE D’UN CAPTEUR :
3.1.
SCHEMA
Energie
GRANDEUR
PHYSIQUE
* Variation d'une
grandeur
* Changement
d'état
4.
Réglages
SAISIR
ET
CONVERTIR
CAPTEUR
IMAGE
INFORMATIONNELLE
Signal:
* analogique
* logique
* numérique
3.2.
Les capteurs prélèvent deux types d’informations :
 des grandeurs physiques dont l’état peut varier (pression, température,
vitesse...)
 l’état des constituants du système (position,...)
Ces informations n’étant pas directement exploitable par la partie commande,
les capteurs permettent de les coder afin de les rendre compatibles avec la
partie commande
3.3.
Exemple :détecter la présence d’une voiture devant la porte d’un garage.
3.3.1.
Problème du choix de la grandeur physique utilisée
3.3.2.
 Poids  (balance)
 Chaleur
 vibrations
 bruit
 rayonnement
 ....
Problème du choix de la nature et du type du signal de sortie.
CLASSIFICATION :
Classification par la nature du signal de sortie :
 principalement électrique ou pneumatique
Classification par le type du signal de sortie :
 De type analogique. Ex la température d’une pièce.
 De type logique (les seuls étudiés en 2ISI). Ce type de capteur ne peut avoir que deux états
(Vraie ou faux, 0 ou 1 ), on les nomme aussi capteurs T.O.R.(tout ou rien). Ex :
Thermostat.
LET MONGE
INITIATION AUX SCIENCES DE L’INGÉNIEUR
Date 17/04/2017
LES CAPTEURS
J. M. BRUYANT
5.
3/4
DOCUMENT DE SYNTHESE
DEFINITION : Analogique, numérique, logique.
U en v
t en s
-5v
à ti S=2.54volts
SIGNAL ANALOGIQUE
Vitesse en m/mn
Niveau
1
U en v
Signal
Seuils
t en s
t en s
0
à ti S=1
SIGNAL LOGIQUE
U en v
111
110
101
100
011
010
001
000
t en s
Signal numérique
codé sur 3 bits
à ti S=011
SIGNAL NUMERIQUE
PHENOMENE PHYSIQUE
IMAGE INFORMATIONNELLE
Remarque :
Seuls les capteurs de type logique seront étudiés en 2ISI. Ce type de
capteur ne peut avoir que deux états (Vraie ou faux, 0 ou 1 ), on les
nomme aussi capteurs T.O.R.(tout ou rien). Ex : Thermostat.
6.
EQUIVALENCE DES CAPTEURS TOUT OU REIN :
a: Contact à établissement de circuit :
En position repos, l'énergie
informationnelle ne circule pas
En position travail, l'énergie
informationnelle circule
Présence d'information
physique à détecter
Absence d'information
physique à détecter
b: Contact à rupture de circuit :
En position repos, l'énergie
informationnelle circule
Absence d'information
physique à détecter
En position travail, l'énergie
informationnelle ne circule pas
Présence d'information
physique à détecter
Un capteur tout ou rien est
équivalent à un contact électrique à
établissement de circuit (E.C.) (
N.O. normalement ouvert), ou à
rupture de circuit (R.C.) (N.F.
normalement fermé).
Pour un capteur T.O.R. de type
E.C., l’information (Vraie ou 1) est
transmise à la P.C. si l’information
physique à détecter est Présente.
Pour un capteur T.O.R. de type
R.C., l’information (Vraie ou 1) est
transmise à la P.C. si l’information
physique à détecter est Absente.
LET MONGE
INITIATION AUX SCIENCES DE L’INGÉNIEUR
Date 17/04/2017
LES CAPTEURS
J. M. BRUYANT
7.
4/4
DOCUMENT DE SYNTHESE
CRITERE DE CHOIX D’UN CAPTEUR DE POSITION OU DE
PROXIMITE :
Type de détecteurs
Interrupteur de position
Interrupteurs à lames
souple magnétiques
Détecteurs de proximité
inductifs
Détecteurs de proximité
capacitifs
Détecteurs photoélectriques
Avantages
 Précision
 Détection positive
(sûre)
 Type d’alimentation
indifférente
 Précision
 Détection sans
contact
 fiabilité
Inconvénients
 Détection avec
contact
 Durée de vie
(usure)
Applications courantes
 Contacts de fin de courses
nécessitant sécurité et
précision
 Détection des
matériaux
magnétiques
uniquement
 Portée faible
 Enveloppe
 Portée faible (qq
industrielle
mm)
 Robustesse
 Détection que
des métaux
 Facilité d’installation
conducteurs
 Détection à travers
 Sensible aux
les parois
modifications de
 Détection de tous les l’environnement
matériaux
 Prix élevé
 Contact de fin de courses
de vérins pneumatiques
 Contact de protection
antivol sur ouvertures
 Grandes portées
(plusieurs m)
 Fiabilité
 Détection d’objets de
toutes natures
 Détection d’accès
 Influence de la
lumière ambiante
 Sensible à la
pollution
 Détection de présence de
matière d’œuvre ou
d’éléments mobiles sur
tous type de machines
 Détection de niveaux
 Détection de matières
poudreuses ou liquides
Téléchargement
Explore flashcards