**TI82** TxtView file generated by CalcText - Kouriç!Ø!def captØ!Ö!ÿcapteur definition1. Chaine akisition: -Chaine d'aquisition d'une info = ensemble des structures qui permettent de donner d'1 grandeur physique 1 imag exploitable par un traitement : soit traitement ANALOGIQUE ou souvent NUMERIQUE. D'une manière générale, cette chaine est appellée CHAINE DE MESURE, elle sert à quantifier grandeur physike - Mesure : action d'evaluer 1 grandeur après son rapport ac 1 grandeur de meme espece prise comme unité et reference. -Mesurande :C la grandeur objet de la "mesure". caracterisee par sa valeur instantanee ou appellee INTENSITE et son evolution dans le tps. -Signal: forme electrik d'une info ki evolu dans le tps. -Decomposit° de la chaine: mesurande -> capteur -> conditionement -> image exploitable -Capteur: sous-ensemble qui traduit mla mesurande en signal electik brut. -Conditionement: transforme le signal en kelke chose de comprehensible pour l'homme. Certain capteur integre le conditionement. 2.Generalite sur capteur: -Transducteur: dispositif ki transforme selon une loi determinee une grdeur physik en une autre grdeur, souvent de nature differente. il est souvent reversible. -Capteur: organe de prelevement d'info qui elabore a partir d'une grdeur physike (le mesurande) une autre grdeur physike de nature diff. Cette grdeur représentative de la gradeur de la grandeur prelevée est utilisable a des fins de mesure ou de command. Le CAPTEUR ou SENSEUR (sensor) est donc un transducteur particulier. Il informe le systeme tout en prelevant le moins d'energie poss. -Grdeur fournie: le souvent electrike car mieux pour transmission à distance. Mai ossi de nature hydrolik ou pneumatik. -Un capteur est PROPRIOCEPTIF si il controle une grdeur physik interne o syst. il est EXTEROCEPTIF s'il delivre une info exterieur o syst (temp, humidité) -Classificat° capteur: selon : -son type visavis de l'homme (ouie,vision,.) -nature grdeur phys a capter. -la nature de ses signaux transmis -le phénomene phys sur lekel il repose -caractere actf ou passif -zone d'action.. 3. Signal et info fourni par 1 capteur: -Schema fonctionnel: info phys -> Transformer -> Info elec capteur / -Signal et info; plusieur parametre caracterise un signal, par ex: sa presence , sa forme, amplitude; frekence, rapport cyclik.... Pour un capteur cela represente autant de moyen pour codifier l'info. Info et signal peuvent etre numérike ou analogike -Typ Analogike: s'il peut y avoir une infinité de valeurs dans un intervalle donné. -Typ numerike: s'il il peut y avoir un nmbre fini de valeur dans un intervalle donne. En general, ce nombre fini de valeurs est une puissance de 2. -Typ binaire: seulement 2 valeurs, cas du numérike -Nature capteur: il n'est pas obligé ke l'info extraite du signal soir de meme nature ke ce signal. En général, on attribu o capteur le meme type ke celui de l'info. 4.Constitution des capteurs: -Corps d'epreuve: element influence par le mesurande qui est transforme en grdeur phys intermediraire interptrable par element sensible du capteur ex: anémometre. -Detecteur ou element sensible: il converti la grdeur phys intermediaire en grdeur phy exploitable electrikemnet ke nous appelons signal. il est dependant de la technologie de fabricat° du capteur. il peut constituer capteur a lui seul. -Source energie: -Capteur ACTIFS; il delivre un signal electrike sans necessiter une source externe. -Capteur PASSIFs: il s'agit generalement d'impedance (resistance, condo, inductance) dont l'un des parametres determinant est sensible a la grandeur mesurée. 5.Phenomene En sortie du capteur, le « signal » peut être: une résistance (la grandeur intermédiaire peut influencer la résistivité ou les dimensions physiques), une capacité (influence sur la constante diélectrique ou les dimensions physiques), une inductance (influence sur la perméabilité magnétique ou les dimensions physiques), un courant, une tension...... On donne ci-après quelques exemple de phénomènes de transformations physique/électrique mis à profit dans l'élément sensible, suivis de l'illustration par quelques capteurs. 5.1 Transfo meca ->elec: -l'INTERRUPTEUR MECANIQUE: le microrupteur, la butée de « fin de course »... -le POTENTIOMETRE: rectiligne ou circulaire : la position du curseur est traduite en tension (ou résistance) -la JAUGE d'EXTENSIOMETRIE ou de CONTRAINTE : fil conducteur dont la résistance est fonction des déformations mécaniques qui lui sont imprimées (force). -la SONDE PIEZO-ELECTRIQUE : l'application d'une contrainte mécanique à certains matériaux dits piézo- électriques (le quartz par exemple) entraîne l'apparition d'une déformation et d'une même charge électrique de signe différent sur les faces opposées. Un tel capteur convertit une pression en tension . 5.2 Transfo meca->magné->elec: -la GENERATRICE TACHYMETRIQUE : elle fournit une tension proportionnelle à la vitesse de rotation de son axe ; c'est un moteur à courant continu inversé. -le DETECTEUR MAGNETIQUE: une pièce à détecter en matériaux FERREUX se déplace à proximité d'une bobine; ce qui provoque une FEM induite (induction électromagnétique) . Le signal de la bobine peut indiquer éventuellement le sens de passage de la pièce. 5.3 Chaleur->elec: -Le THERMOCOUPLE : Deux métaux différents sont en contact et leurs jonctions à des températures différentes. Il apparaît un courant entre les deux points ou bien une tension si l'on ouvre le circuit : cette FEM est fonction de la température de l'une des jonctions quand la température de l'autre jonction est maintenue fixe (la formule est connue d'avance). -la THERMORESISTANCE ou THERMISTANCE (anglais: thermistor) : sonde à résistance de platine ou de nickel ; la résistivité est fonction de la température ( type CTP ou CTN) -le THERMORUPTEUR, le THERMOSTAT : un contact bascule dès qu'une certaine température est atteinte. -Le CAPTEURS PYROELECTRIQUE : certains cristaux ont une polarisation électrique spontanée qui dépend de leur température. On réalise un thermo-capteur en y associant un condensateur: les variations de tension à ses bornes sont fonction de la polarisation, donc de la température. 5.4 Lumiere->Elec -La PHOTOPILE (anglais: photocell ): générateur de courant continu qui transforme en électricité l'énergie lumineuse qu'il reçoit. -La PHOTORESISTANCE (ou LDR) : sa résistivité varie avec la lumière -La PHOTODIODE : le courant inverse d'une diode varie avec l'éclairement. -L'OPTOTRANSISTOR ou PHOTOTRANSISTOR : un transistor privé de son boîtier voit son courant collecteur augmenter avec la lumière. 6. Capteur à conditionnement intégré: Certains capteurs intègrent la fonction de CONDITIONNEMENT. Pour la plupart d'entre eux cette intégration est rendue nécessaire par l'impossibilité de déporter le signal de l'élément sensible. 6.1 Capteur Inductif: Le principe consiste à produire des oscillations entretenues à l'aide d'un circuit constitué d'une self (bobine) et d'une capacité montées en parallèle. La self et la capacité s'échangent cycliquement de l'énergie; un montage à transistor permet de compenser les pertes dues à la résistance des fils de cuivre (bobine) et les fuites du diélectrique (condensateur). Ainsi se crée à l'avant de la face sensible un champ magnétique alternatif dont la fréquence est, suivant le modèle, comprise entre 40 kHz et 2000kHz. Lorsqu'un corps conducteur mettalique est placé dans ce champ, des courants de Foucault prennent naissance dans la masse du métal. Ces courants engendrent à leur tour un champ magnétique qui, en s'opposant au champ principal (loi de Lenz), augmente les pertes, charge l'oscillateur et provoque l'arrêt des oscillations. Cet arrêt est détecté électroniquement. 6.2 Capteur capacitif II sert à détecter des matériaux isolants.Il est constitué d'un oscillateur couplé à un circuit RC dont la capacité est réalisée par une électrode interne et une électrode constituée par une pièce à la masse. Le diélectrique - le corps à détecter - s'introduit entre la masse et la pièce modifiant ainsi les caractéristiques du condensateur (présence d'un champ electrique). L'oscillation est ainsi plus ou moins amortie et son contrôle est effectué par un dispositif de détection semblable au cas précédent. 6.3 Capteur Optique II sert à détecter des matériaux opaques à certains rayonnements lumineux. Un faisceau lumineux (visible ou non) est interrompu par le matériaux à détecter. Le faisceau est de type transmitif (Emetteur + Récepteur séparés) ou réflectif (1 seul boîtier, câblage plus facile).ÿQ9