Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Christian RIBREAU : Docteur ès sciences - Institut universitaire de technologie de Cachan
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Marc BONIS : Docteur ès sciences - Université de technologie de Compiègne
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Jacques BEAUFRONT : Ingénieur-conseil
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les capteurs et transmetteurs sont indiqués pour des mesures statiques ou /et dynamiques nécessitant une exploitation sous forme d’un signal électrique. Ces instruments sont dotés de propriétés, voire de fonctions intrinsèques, qui permettent de déporter l’information à distance plus ou moins grande. Ce critère, qui permet de différencier capteurs et transmetteurs, n’exclut pas, bien sûr, une utilisation locale limitée au seul affichage numérique de la valeur de pression (manomètre électronique). Rappelons enfin que la mesure des pressions usuelles couvre une gamme allant de quelques centaines de pascals à 50 MPa.
A l’instar de l’article précédent sur les manomètres mécaniques, nous présentons ici l’agencement des instruments, leur potentiel et leurs limites. L’accent est notamment porté sur la technologie du maillon essentiel : le senseur (corps d’épreuve + détecteur). Que ce soit dans les appareils à sortie analogique ou/et numérique, intégrant ou non des fonctions logiques, le senseur représente le cœur du système ; il lui confère ses qualités intrinsèques. La plupart des senseurs délivrent un signal analogique. Leurs technologies seront donc développées dans la présentation des appareils à sortie analogique. Les aspects inhérents à l’intégration des fonctions seront soulignés dans la présentation des instruments dits numériques.
La liaison de données entre l’instrument et le site d’exploitation des mesures conditionne de plus en plus les choix de l’ingénieur. Cette question primordiale conditionne l’interchangeabilité, l’interopérabilité, le renouvellement des matériels, voire la pérennité des installations. Après l’essor technologique des détecteurs et des senseurs, l’intégration-boîtier des fonctions, de traitement du signal et de communication, constitue la principale avancée des dernières années. La tendance, avec l’essor des microtechniques, tend vers davantage d’intégration.
Le tableau 1 donne quelques points de repère de l’évolution rapide de la technologie en matière de capteurs et transmetteurs.
Pour une revue générale sur l’étude des pressions usuelles dans les fluides, le lecteur pourra consulter dans ce traité les articles Pressions usuelles dans les fluides- Instruments et principes de mesure[R 2 041] références [1] et [2].
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- Version courante de mars 2011 par Christian RIBREAU
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Choix des capteurs et transmetteurs3. Capteurs et transmetteurs numériques
3.1 Sortie numérique
Dans les systèmes intégrés, le « tout numérique » nécessite de recourir de plus en plus à une instrumentation à base de microprocesseur. Une conversion du signal analogique délivré par le capteur est donc indispensable (souvent au détriment de sa rapidité). La solution la plus simple consiste à interposer un convertisseur analogique-numérique entre le capteur et l’équipement numérique associé (carte entrée/sortie ou module de conversion/transmission au format ASCII). Des capteurs-convertisseurs conçus comme des équipements terminaux de transmission de données existent également. Ces instruments sont munis de codeurs numériques intégrés et comportent des circuits de jonction aux standards des transmissions séries ou parallèles (RS232C, RS485/422, IEEE488, BCD) ; en ce sens, ils constituent de véritables transmetteurs à sortie numérique.
transmetteur à sortie numérique Scaime, type DTM :
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sortie numérique sérielle RS232C pour liaison directe PC, transmission à 4 800 bauds, taille du message 8 bits, temps de transmission d’un message 40 ms max. (à 4 800 bauds), mesure transmise sur 2 fils, distance maximale de transmission 15 m ;
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sortie numérique sérielle RS485 pour montage en réseau, transmission à 38 400 bauds maxi., possibilité de monter 32 capteurs du même type sur le bus, adressage possible de 0 à 255, protocole standard avec carte interface RS485 sur PC XT/AT, distance maximale de transmission 1 500 m ;
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temps de conversion 12 à 35 ms.
3.2 Transmetteurs de réseau
Dans les industries à procédés continus, telles que la métallurgie, la pétrochimie, la cimenterie, l’agroalimentaire ou la chimie, on rencontre de plus en plus de transmetteurs numériques incorporant des microprocesseurs. Si, jusqu’à présent, les différents dispositifs numériques de contrôle-commande n’ont pas vraiment bouleversé l’architecture des automatismes, des changements en profondeur sont prévisibles avec l’intégration des microprocesseurs et des microcontrôleurs au niveau des...
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Capteurs et transmetteurs numériques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RIBREAU (C.), BONIS (M.), GLIGNY (J.-P.), BEAUFRONT (J.) - Pressions usuelles dans les fluides. Instruments et principes de mesure - R 2 040 (1996).
-
(2) - RIBREAU (C.), BONIS (M.), GLIGNY (J.-P.), BEAUFRONT (J.) - Pressions usuelles dans les fluides. Manomètres mécaniques - R 2 041 (1996).
-
(3) - TOUX (J.) - Capteurs - R 410-R 411 (1996).
-
(4) - LE GOËR (J.-L.), AVRIL (J.) - Capteurs à jauges extensométriques - R 1 860 (1992).
-
(5) - TRAN-TIEN LANG - Mise en œuvre des procédés électroniques dans les techniques de mesure - R 430 (1984).
-
(6) - FERRETI (M.) - Capteurs à filtres optiques - R 415 (1996).
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...
ANNEXES
La liste des constructeurs de capteurs et transmetteurs qui ont été présentés dans cet article est donnée suivant l’ordre de l’exposé :
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tableau : Capteurs et transmetteurs analogiques à variation de résistance (cf. § 2.1) ;
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tableau : Autres capteurs et transmetteurs analogiques (cf. § 2.2) ;
-
tableau : Microcapteurs. Microtechnologies (cf. § 2.3) ;
-
tableau : Matériels particuliers (cf. § 2.4 et 2.5) ;
-
tableau : Capteurs et transmetteurs numériques (cf. § 3).
Cette liste n’est pas exhaustive.
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