Etude fonctionnelle des capteurs

Étude fonctionnelle des capteurs
Compléter ce document au crayon noir afin de permettre des corrections. Travail à réaliser par
groupe de 2 à 4 élèves.
1.1 Définition (à recopier) :
Un capteur est un organe de prélèvement d’information qui élabore à partir d’une grandeur
physique une grandeur électrique.
1.2 Nature des grandeurs physique
Rechercher 5 grandeurs physiques . pour chacune des grandeurs physiques chercher un
exemple au sein de l’établissement en spécifiant le nom du système ainsi que l’évènement
détecté.
1.2 Relation entre l’information à détecter et son image physique.
Réaliser le modèle d’un capteur. Rappel : le modèle est un schéma comportant le nom de
l’organe, le nom de la grandeur d’entrée, le nom de la grandeur de sortie et un verbe
définissant sa fonction.
1.2.2 Grandeurs électriques de sortie. (à recopier)
Pour chaque type de grandeur rechercher sa définition puis compléter la courbe représentant
le signal de sortie en fonction de la grandeur physique d’entrée. Pour chaque type définir un
exemple.
La grandeur électrique de sortie du capteur peut varier
De manier binaire (information vrai ou fausse) : capteur tout ou rien
De façon progressive (variation continue) : capteur analogique
Par échelons de tension : capteur numérique.
1.4 Organisation fonctionnelle de la détection de la grandeur physique.
Recopier le schéma fonctionnel représentant la chaîne d’acquisition d’une grandeur physique.
Définir en une phrase simple (sujet, verbe … ) : corps d’épreuve, détecteur et circuit
d’adaptation.
1.5 Classification des capteurs
Un certain nombre de caractéristique est à définir pour permettre un choix cohérent des
capteurs.
Comment définir la grandeur physique à détecter ?
Quel élément impose le type de grandeur électrique délivré par le capteur ?
Quels sont les paramètres généraux communs aux capteurs ?
Il est à noter que le coût du capteur influence le choix.
Classification selon la nature de la grandeur à capter.
Capteur de type TOR :
Que représente l’abréviation TOR ?
Quel type de grandeur électrique délivre-t-il ?
Dans quel domaine sont-ils employés ?
2.1 Détecteur inductif
Parmi les détecteurs mis à votre disposition, identifier ce type de capteur. Exploiter la
documentation du constructeur. (papier, CDRom …)
Mettre en œuvre ce capteur en utilisant la valise Télémécanique.
- Faites vérifier le fonctionnement à l’enseignant.
- Faites détecter un matériau conducteur.
- Faites détecter un matériaux isolant.
- Définir la distance maximale de détection.
Questions
Le capteur entre-t-il en contact avec le matériaux à détecter ?
Quel est le type de détection mise en ouvre ?
Quel type de grandeur physique délivre-t-il ?
2.2 Détecteur capacitif
Parmi les détecteurs mis à votre disposition, identifier ce type de capteur. Exploiter la
documentation du constructeur. (papier, CDRom …)
Mettre en œuvre ce capteur en utilisant la valise Télémécanique.
- Faites vérifier le fonctionnement à l’enseignant.
- Faites détecter un matériau conducteur.
- Faites détecter un matériaux isolant.
- Définir la distance maximale de détection.
Questions
Le capteur entre-t-il en contact avec le matériaux à détecter ?
Quel est le type de détection mise en ouvre ?
Quel type de grandeur physique délivre-t-il ?
2,3 Détecteurs magnétiques.
Quelle est la fonction de ces détecteurs.
Quelle est leur particularité d’emploi.
2,4 Détecteurs photoélectriques.
Montage de type barrage
Parmi les détecteurs mis à votre disposition, identifier ce type de capteur. Exploiter la
documentation du constructeur. (papier, CDRom …)
Mettre en œuvre ce capteur en utilisant la valise Télémécanique.
- Faites vérifier le fonctionnement à l’enseignant.
- Faites détecter un matériau conducteur.
- Faites détecter un matériau isolant.
- Faites détecter un matériau translucide.
- Faites détecter des matériaux de divers couleurs.
- Faites détecter des matériaux de divers épaisseur.
Réaliser un croquis représentant ce mode de fonctionnement
Indiquer le résultat des expérimentations.
Donner un exemple d’utilisation.
Montage de type reflex
Parmi les détecteurs mis à votre disposition, identifier ce type de capteur. Exploiter la
documentation du constructeur. (papier, CDRom …)
Mettre en œuvre ce capteur en utilisant la valise Télémécanique.
- Faites vérifier le fonctionnement à l’enseignant.
- Faites détecter un matériau conducteur.
- Faites détecter un matériau isolant.
- Faites détecter un matériau translucide.
- Faites détecter des matériaux de divers couleurs.
- Faites détecter des matériaux de divers épaisseur.
Réaliser un croquis représentant ce mode de fonctionnement
Indiquer le résultat des expérimentations.
Donner un exemple d’utilisation.
Travail à réaliser (a réaliser chez vous).
Réaliser un tableau sur un document A4 paysage comportant en horizontale : la nature de la
détection, le type de matériaux, le type de traitement, la portée nominale (moyenne entre la
portée maximale et la portée minimale), la tension d’alimentation, le type de contact associé,
la technique de raccordement, puis en verticale un capteur inductif, capacitif, reflex, barrage.
3 Mesure de position et de déplacement.
Capteurs résistifs
Relever le schéma électrique de ce type de capteur
A partir d’un montage potentiométrique , relever la courbe U = f(p).
Quel type de grandeur électrique est délivrée par ce capteur.
Capteur inductifs
Quel est le principe de la mesure.
Quellles sont leurs caractéristiques principales.
Capteur numériques
Quel est le principe de ces capteurs
2 type de capteurs numériques sont défini.
Pour chaque type
quel est le type de la grandeur élécrtrique délivré.
Combien de fils de raccordement sont nécessaire.
Remplir les documents annexe.