Article de référence | Réf : R401 v1

Choix du capteur
Capteurs - Principes de constitution

Auteur(s) : Yves PARMANTIER, Frédéric KRATZ

Relu et validé le 15 mars 2022

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RÉSUMÉ

Cet article répertorie les principes de constitution des capteurs de grandeurs physiques ou mécaniques. Seuls sont présentés les dispositifs les plus couramment utilisés, pour n’en citer que quelques-uns : capteurs de couple, de force et de poids, de pression, détecteurs de proximité, capteurs de déplacement, de température, de gaz. Cette liste n’est donc pas limitative. Est évoquée pour finir la nouvelle génération de capteurs, notamment les capteurs intelligents qui intègrent un organe de calcul interne, un système de conditionnement du signal et une interface de communication, ainsi que les capteurs chimiques.

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ABSTRACT

Sensors - Design principles

This article lists the design principles of sensors of physical or mechanical quantities. It solely presents the most commonly used devises such as, for instance sensors of torque, force , weight, pressure, proximity, displacement, temperature and gas. This list is thus not exhaustive. This article finishes by presenting the new generation of sensors and in particular the smart sensors which integrate an internal calculation devise, a signal conditioning system, a communication interface and chemical sensors.

Auteur(s)

  • Yves PARMANTIER : Ingénieur de recherche - Animateur du pôle Capteurs – Automatismes, université d'Orléans

  • Frédéric KRATZ : Professeur des universités - Institut Prisme, ENSIB (École nationale supérieure d'ingénieurs de Bourges) - Responsable de l'équipe - projet MCDS (modélisation, commande et diagnostic des systèmes)

INTRODUCTION

Dans cet article, qui fait suite à [R 400], sont répertoriés les principes de constitution des capteurs de grandeurs physiques ou mécaniques. Cet article est la nouvelle édition de l'article Capteurs rédigé par Jacques Toux, auquel sont empruntés certains extraits.

Dans tous les paragraphes qui suivent, les schémas ne sont pas limitatifs, ils représentent seulement les dispositifs les plus couramment utilisés.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-r401


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12. Choix du capteur

  • Expression du besoin

    • Définir avant de choisir : le créateur d'une machine a besoin de résultats voulus dans la discipline qui est la sienne. Cependant, c'est à partir de capteurs bien adaptés qu'il pourra prévenir une défaillance, vérifier la conformité des performances ou améliorer les réglages. Il y a donc lieu de choisir le plus tôt possible le capteur qui sera le mieux placé dans l'application sur sa machine.

    • Informations générales : il est évident que le maximum d'informations générales doivent être données au fournisseur de capteurs pour faciliter les contacts entre utilisateur et concepteur, les conditions de réception, de garantie et d'environnement. L'utilisateur établira si possible une fiche technique de demande telle que celle jointe à titre d'exemple (cf. encadré 1).

    FICHE MODÈLE

    APPEL D'OFFRES

    DEMANDEUR MR :SOCIÉTÉ :

    TÉLÉPHONE :POSTE No :

    ADRESSE :

    Nombre de capteurs envisagé :

    Nature du paramètre à mesurer :

    Objectif souhaité :

    Discipline intéressée :

    Essais de l'équipement :

    Caractéristiques métrologiques :

    Étendue de mesure :

    Sensibilité :

    Écart de linéarité :

    Écart dû à la température :

    sur le zéro (% EM par oC) :

    sur la sensibilité (% par oC) :

    Erreur due aux vibrations :

    Finesse :

    Rapidité :

    Surcharge (% de EM) :

    Température (oC) :

    Renseignements complémentaires :

    (à joindre à votre proposition)

    Alimentation du capteur

    Caractéristiques de sortie :

    Raccordement électrique :

    Raccordement avec la grandeur à mesurer :

    Encombrement :

    Masse :

    Fixation :

  • Conclusion

    Ce modèle d'appel d'offres permet à l'utilisateur de trouver un canevas des principaux éléments nécessaires au choix d'un capteur et de mieux réfléchir aux besoins réels à imposer, n'oubliant jamais les conséquences de la précision sur les prix.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ASCH (G.) -   Les capteurs en instrumentation industrielle.  -  6e édition, Dunod (2006).

  • (2) - ASCH (G.) -   Acquisition de données. Du capteur à l'ordinateur.  -  Dunod, 2e édition (2003).

  • (3) - GROUT (M.) -   Instrumentation industrielle : spécification et installation des capteurs et des vannes de régulation.  -  Dunod (2002).

  • (4) - AVRIL (J.) et coll -   Encyclopédie d'analyse des contraintes.  -  Vishay Micromesures. Et sur le web : documents à télécharger sur le site Vishay (1984). http://www.vishay.com/

  • (5) - Capteurs français -   Textes des conférences.  -  La Documentation française (1979, 1981, 1984, 1986, 1989).

  • (6) - PLACKO (D.) -   De la physique du capteur au signal électrique : mesure et instrumentation.  -  Hermès...

1 À lire également dans nos bases

###

Base Mesures. Généralités

COURTIER (J.-C.) - GIACOMO (P.) - Vocabulaire de la mesure. - [R 113] (2003).

FESTINGER (J.-C.) - Capteurs à fibres optiques. Présentation. - [R 412] (2007).

Base Mesures mécaniques et dimensionnelles

LE GOËR (J.-L.) - AVRIL (J.) - Capteurs à jauges extensométriques. - [R 1 860] (1992).

AUDAIRE (J.-L.) - Détecteurs de rayonnements optiques. - [R 6 450] (2000).

GAMAC - Mesure de force et de couple – Capteurs de force (partie 1). - [R 1 820] (2008).

GAMAC - Mesure de force et de couple – Couplemètres (partie 2). - [R 1 821] (2008).

Base Mesures physiques

BONNIER (G.) - DEVIN (E.) - Couples thermoélectriques – Caractéristiques et mesure de température. - [R 2 590] (1997).

Base Électronique

SAVELLI (M.) - GASQUET (D.) - ORSAL (B.) - Physique des dispositifs électroniques. - [E1 100] (1996).

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