CAPTEURS de Position_Hergli

8/3/2019 CAPTEURS de Position_Hergli

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CAPTEURSDEDEPLACEMENT

MESUREDELAPOSITIONDUN

OBJET

Potentiomtrelinaire

Bobinesnoyauferromagntiquemobile Transformateurdiffrentiel

Capteursdedplacementinductifs

Capteursinterfromtriques

Capteursultrasons


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Potentiomtrelinaire(slidewire)

Unenroulementdefilrsistifsurlequelpeutsedplacer3curseurs

Curseur rinci al se d lace avec lob et ositions extrmes 0% et 100%

2curseursderglage(ZEROetSPAN)delatensiondesortieaux

extrmits our essys mes emesure n us r e s ens on esor e e v

Diffrentierentreunemesure0%etunappareildfectueux

VREF

VSPAN 100%

Positiondunobjet

VOUT

VZERO 0%

Lepotentiomtrefournitunetension(positiondelaplume)

Lecomparateurcomparelapositiondelaplumeaveclaposition

eman e

EncreMoteur

DC

+5v

0% Papier 100%

Plume


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Bobinesnoyauferromagntique

mobile escap eurs n uc ancevar a e

permettentdemesurerdes

dplacementslinairesetangulairespar

leursconducteursoudeleurcircuit

magntique.

ncap eur e pos on n a re peu reconstitud'unebobinel'intrieurde

laquellesedplaceunnoyau

Lecircuitmagntiquepeutserduirecenoyauoucomprendreuncircuitde

fermeturec lindri ueentourantlabobine.

L'inductanceestmaximalelorsquelenoyaumagntiqueestaumilieu(x=0).

Lasensibilitducapteuraumesurande estnullecetendroit.

ource era sone comp e enu e am gu esmesuresau our e or g neonutilise2bobines.

Bobinesnoyauferromagntique

mo e

Afindepouvoirutiliserlecapteurinductifautourdel'origine,onutiliselediviseurinductifconstitude2bobinesanaloguesla

prcdente.

Lorsquelenoyaumagntiqueoccupeunepositioncentrale(x=0),lesdeuxinductancessontgalesetformentavecundiviseurrsistif(R1 =R2)unpontquilibr.

Toutdplacementdunoyaupartirdecettepositionentranel'augmentationd'une

inductanceetladiminutiondel'autreetfaitapparatreundsquilibredontlesigne

indiquelesensdudplacement.


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LVDT(LinearVariableDifferentialTransformer)

,desquellesestsituunnoyaudeferrite

Lenoyausedplaceaveclobjetdontonveutmesurer apos t on

Leprimaireestreliunesourcedetensionsinusodaledontlafrquencesesitueentre50Hzet10Khz.

Les2secondairessontrelisenoppositiondephasedetellesortequeles

f.e.m ui sontinduitessesoustraient Vm=V1 V2

Transformateurdiffrentiel

Vm

Position droite=180=0Position gauche

V1=M12 di1/dt

V2=M12 di1/dt

Vm=V1V2 =(M12 M12 )di1/dt

Vm

varielinairementavecledplacementdu

noyau,saufsionsortdelaplagedopration

(noyausortidundesenroulementssecondaires)

Laplagedoprationpeutvariersuivantlestransformateursentre0,1mmet8cm


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Lavariationdecoefficients demutuellesinductancesensenscontraireenfonctionde

symetrieparetbxaxMM 212 ...)0( +++=

xentraneunebonnecompensationdesnonlinaritsautourdex=0

dt

diaxVetaxMM

bxaxMM

m1

1212

2

12

22'

...)0('

==

++=

LatensiondesortieVm

variedonclinairementenfonctiondexdepartetd'autrede

lapositionoriginex=0.

etdersolution.

Peuttreutilisdansdesenvironnementshostiles :hautetemprature(600C)ouasse emp ra ure , au epress on ars ,ra oac v ev e,m eu

corrosif.

Indpendanceducircuitd'excitationetducircuitdemesure

Isolementgalvaniqueentreles2circuits,simplifiantlarjectiondestensionsdemodecommunetvitantdanscertainscasl'emploid'unamplificateurd'isolement.

Ca teursded lacementinductifs

Possibilitdesuivreundplacementangulaire.

Exploiterlavariationdechampmagntiquedansunbobinage.

Unerouedenteenmatriauferromagntiqueestsolidairedel'axe

enrotationdontonveutconnatrela

Unbobinagecomportantunnoyauaimantestplacenface

positionouledplacement.

Chaquefoisqu'unedentpassedevantl'axedel'aimantlavariationdechampenrsultantinduituneimpulsiondanslebobinage.

Lafrquencedesimpulsionsestproportionnellelavitesseangulaire.

L'amplitude

de

l'impulsion

peut

tre

modifie

en

raison

d'influences

lectromagntiques

locales,maislafrquencen'estpasaffecte.

liquide.


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Capteurdedplacementcapacitif

Undplacementlinairepeutaussitremisenvidenceviaundispositifcapacitif.

x

A

x

Axc

or

==)(


suivantx Uncondensateurpland'paisseurx,ayant2armatures,desurfaceA,dontluneest

fixe,tandisquel'autrepeutsedplacerenliaisonavecledispositifdontonveutsuivre

lemouvementtoutenrestantparallle.

LacapacitvarieenfonctioninversedexetpeuttreinsredansunoscillateurRCdontlafrquencevatrefonctiondeCdoncdex.

distance,tandisquelarponsen'estpaslinairepuisquelarelationentreCetxestde

typehyperbolique.

L'intrtd'untelprincipersidedansl'absencedecontactentrelesdeuxlectrodesdontl'uneestsolidairedelapiceenmouvement(c'estdirepeutfairepartie

intgrantedecettepice).

Lavariationdedistanceentrelesarmaturestraduitdesdplacementsrectilignes. Le condensateurcartementvariablenepeuttreutilisquepourdestenduesde

.


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suivanty SionfaitvarierlasurfaceA(c'estdirel'airedeslectrodesenregard

l'unedel'autre)toutenmaintenantxconstant,cequipeuttreobtenuen

dplaantl'armaturemobilenonplusselonladirectionxmaisselony.

Sil'onappellekylarductiondesurfaceenregardonobtientlarelationsuivante

Cvarielinairementavecycequiesttrsintressant.

' " "

pendantdenombreusesannesdanslesrcepteursradiopourajuster

l'oscillateuretslectionnerunmetteurprcis

Lecondensateursurfacevariableaunetenduedemesuresuprieureaucm.


(variationdudilectrique) mentvar a epeut tre e ectr que.

Uncondensateurdelongueurlplongepartiellementdansunliquidedontlaconstantedilectrique 2 seradiffrentedecelle 1 del'air,lamesuredela

capacitseraunindicateurduniveauyduliquide.

Systmeutilisdanslesrservoirsdecarburantdesautomobilesetdansde.

Larelationentrelavariationdecapacitetleniveaudeliquideestlinaire.

Danscetyped'applicationonchoisitunegomtriecirculaire.

Dilectrique r

Vide 1

Air 1,0006

Caoutchouc 3

Huilepourtransformateur 4

Eau 80


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Lesdeuxlectrodesducondensateurtantdeuxcylindresconcentriques.onpeut,enchoisissantjudicieusementlesdimensions,obtenirune

excellentesensibilit.

Pourfabriquerunesondecapacitive,ilsuffitdutiliser2tigesdemtalque .

Sileliquideestconducteur,ilserancessairedavoiruneisolationautour

dunedesdeuxtiges

Silerservoirestmtalliqueonpeutlutilisercommelectrode

Silerservoirestvide( =1)etlacapacitestfaible.

er servo res p e n eau = e acapac es o sp usgran e

Mesurer des distances ou des d lacements avec une trs rande rcision enexploitantleprincipedel'interfromtredeMichelsonalimentparunlaser


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unfaisceaulaserestenvoysurunmiroirsemitransparentinclin45

Crationdedeuxdemifaisceauxsynchronesl'unverslemiroirfixe(2)l'autreversun

miroirmobile(1).

Cesfaisceauxrflchisparlesdeuxmiroirsvontserecombineraupassagedumiroirsemitransparentettredirigsviaunelentilleconcaveversunphotodtecteur.

Crationdefrangesd'interfrences

quivontsedplacerenmmetemps

Letrajetdesdeuxfaisceauxn'tantpasdemmelongueur.

Un hotodtecteur lacderrireunefente ermettradecom terlesvariations

que em ro rmo e. p asage

d'intensitlumineuseliescemouvementamplifiparlalentille

EnutilisantunlaserHeNemettantunelongueurd'ondede633nmconduitunersolutionprochedunanomtre.

Capteursultrasonsmesurede

tempsdevol

Alasurfacedesparationentredeux

milieuxdiffrents,uneonde

ultrasonoreestpartiellementrflchie

d'exploitercetchopour

identifierladistance

parcourue

Pourunmilieud'paisseurd l'ondesedplaceunevitessec et

metuntempst poureffectuerleparcoursallerretourd'ola

relationlmentaire d= ct/2


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Ca teursultrasonsmesurede

tempsdevol Enpratiqueonpeututiliserdirectementceprincipelorsqueladistancemesurer

estinfrieurelalongueurd'ondedel'ondeultrasonore.

frquence.

Ladrivedefrquencedufaisceaurflchiestalorsproportionnelleautempsde' .

Cetteprocdureestrobustevisvisdesperturbationsetpermetdedtecterlesmultirflexions.Cependantilfautsemfiercarunedistancetrsgrandeetune

au re eaucoupp us a epeuven con u reaum me p asageapparen .

Pourliminerlesbruitsprovenantdesourcesindustrielles(telslessystmesair

comprim

par

ex.)

on

a

recours

des

mthodes

de

corrlation.

Les

signaux

paras esn an pascorr savec es gna m spar esys me emesure

peuventaismenttrelimins.

Uncodeuroptiquerotatifestuncapteurangulairedeposition.

Limcaniquementunarbrequil'entrane,sonaxefaittournerundisquequicomporteunesuccessiondezonesopaquesettransparentes.

Lalumiremisepardesdiodeslectroluminescentes arrivesurdesphotodiodeschaquefoisqu'elletraverseleszonestransparentesdudisque.

Lesphotodiodesgnrentalorsunsignallectriquequiestamplifietconvertiensignalcarravantd'tretransmisversuneunitdetraitement.


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Si nauxdesortie

Laplupartdescodeursincrmentauxintgrent3dtecteursoptiquesetfournissentainsi3(ou6)signaux:

SignalvoieA,signalvoieBetsignaltopzro(plusventuellementlessignauxcomplments).

LessignauxvoiesAetBsontdphasslectriquementde90 afindepermettreunedterminationdusensderotation.

Leto zrocorres onduneim ulsion artour ce ui ermetderaliserunerfrenceetd'obtenirainsiunemesuredepositionabsolue.

SENS 1 SENS 2

Lenombredimpulsionspartourpermetdedfinir,pourunevoie,larsolutionuco eur:

UncodeurfournissantsursavoieA,1000impulsionspartourprsenteraunersolutionangulairede0,36.

Certainescartesspcialisespermettentd'amliorerartificiellementlarsolutiond'uncodeurenprenantencomptelesfrontsmontantsetdescendantsdesvoiesA

etB(rsolutionangulairedivisepar4).

1 3

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Cescodeurssontutilissprincipalementdansdesmesuresdedplacementoudeposition Raliserdesmesuresdevitesse(nombred'impulsionsreuespendantunintervalledetempsinterneausystmedetraitement).


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L'acquisitiondesinformationsenprovenanced'uncodeurincrmentalncessiteleplussouventl'utilisationdecartesspcialises:

Cartesdecomptagerapide.

oup eurs n e gen s ypecar e axenum r que.

EtagedesortiecollecteurouvertVcc

comptage /dcomptage

max = z

Lmax=30mLecourantestsortantde

lautomate.

Altat 1Llaligneestenhaute

impdance.

Etagedesortietotempoleoupushpull

Vcc Vcc

e couran es sor an u co eur a e

sortant de l automate au 0L.

La ligne n est jamais en haute impdance.

Fmax =25KHz

Lmax=30m


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EtagedesortiemetteurdeligneouRS422

C est une transmission diffrentielle avec lessignaux A, A/, B, B/, Z et Z/ suivant la norme RS422.

Elle est insensible aux parasites industriels.

Lmax=1000m


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Achaquepositiondudisquecorresponduncodenumriquefourniparl'tatdeNdtecteursoptiques,aligns,etenregarddeNpistesgraves.

On peut raliser par gravure uncode binaire pur, BCD ou GRAY.

Cescodeurssontdestinsdesmesuresdepositionabsolue,voirdedplacement.

Lescodeurssimplesnedonnentuneinformationdepositionquesur360

Ilexistedescodeursmultitoursquicomptabilisentlenombredetourseffectus. Leplussouventcescodeursncessitentdescartesspcialisesmoinscourantes

surlemarch.

Lesinformationssontfourniessoitsousformeparalllesoitsousformesrie.

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