Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Stéphane DURAND : Ingénieur de l’École nationale supérieure de mécanique et des microtechniques de Besançon - Docteur de l’université de Franche-Comté - Maître de conférences à l’École nationale supérieure d’ingénieurs du Mans
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Lire l’articleINTRODUCTION
Un déplacement peut être défini comme la variation, en fonction du temps, d’une position. Un système mécanique comporte six degrés de liberté : trois en translation et trois en rotation. Les capteurs de déplacement se regroupent ainsi en deux familles : les capteurs de déplacement linéaire et les capteurs de déplacement angulaire.
Le cadre du présent article se limite à la mesure des déplacements relatifs (c’est-à-dire par rapport à un repère lié à un solide de référence considéré comme fixe). Les capteurs présentés comportent donc généralement une partie fixe liée au solide de référence et une partie mobile liée au solide dont le déplacement est le mesurande. Certains capteurs échappent toutefois à cette règle, comme une partie des capteurs capacitifs (par exemple ceux fonctionnant par induction de charge sur la cible dont le déplacement est à mesurer).
Les capteurs présentés dans la suite de cet article sont classés par principe physique mis en œuvre :
-
capteurs à impédance électrique variable ;
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capteurs à couplage inductif variable ;
-
capteurs numériques optiques.
L’exposé des principes physiques nécessaires à la description du fonctionnement des capteurs est volontairement limité afin de ne pas alourdir l’article.
Une dernière partie présente les sources d’incertitude liées au positionnement du capteur.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1986 par Jacques BEAUSSIER
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Capteurs numériques optiques4. Capteurs à couplage inductif variable
Les capteurs à inductance variable appartiennent à la catégorie des capteurs inductifs. Celle-ci comporte également des capteurs comprenant un transformateur à couplage variable, comme c’est le cas pour le transformateur différentiel, le microsyn, le potentiomètre inductif, le synchrodétecteur, le résolveur et l’inductosyn, qui font l’objet de ce paragraphe.
4.1 Transformateur différentiel
Le transformateur différentiel, encore appelé LVDT (pour Linear Variable Differential Transformer), est très répandu du fait de ses avantages qui sont :
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une grande plage d’étendues de mesure (de quelques millimètres à quelques dizaines de centimètres) ;
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une bonne linéarité, une très fine résolution, un fonctionnement sans liaison mécanique entre la partie fixe et la partie mobile (ce qui lui confère une très grande longévité) ;
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une étanchéité possible qui rend son fonctionnement compatible avec des environnements très sévères ;
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un isolement galvanique entre le circuit d’alimentation et le circuit de mesure qui simplifie la réjection des tensions mode commun.
-
Constitution
Un bobinage primaire et deux bobinages secondaires placés symétriquement par rapport à ce dernier constituent le LVDT. Le couplage entre le circuit primaire et chacun des circuits secondaires est modifié par un noyau ferromagnétique mobile. L’ensemble des bobinages constitue la partie fixe du capteur tandis que le noyau relié à une tige de manœuvre constitue l’équipage mobile (figure 19 a ).
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Équations de fonctionnement
Les équations régissant le fonctionnement des circuits primaire et secondaire tels que décrits sur le schéma simplifié (figure 19 a ), sont :
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Capteurs à couplage inductif variable
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SAVELLI (M.), COMALLONGA (J.), BOGGIANO (L.) - Bruit de fond et mesures - . [R 310] (1992).
-
(2) - MATON (M.) - Mesures des vitesses et circuits associés - . (1993).
-
(3) - DEVAL (A.), AMAND (Y.) - Accélération - . (1992).
-
(4) - LE GOËR (J.-L), AVRIL (J.) - Extensométrie - . (1992).
-
(5) - LE GOËR (J.-L), AVRIL (J.) - Capteurs à jauges extensométriques - . (1992).
-
(6) - RADIX (J.-C.) - Accéléromètres inertiels - . (2000).
-
(7) - RADIX (J.-C.) - Gyroscopes et gyromètres mécaniques...
NORMES
-
Détecteurs de proximité – Prescriptions pour les détecteurs de proximité possédant une sortie analogique. - NF EN 50319 - Déc. 1999
-
Appareillage à basse tension – Partie 5-2 : appareils et éléments de commutation pour circuits de commande – Détecteurs de proximité Constitué par : NF EN 60947-5-2:199903 (C63-147), NF EN 60947-5-2/A1:199912 (C63-147/A1). - NF EN 60947-5-2 - Déc. 1999
-
Appareillage à basse tension – Partie 5-3 : appareils et éléments de commutation pour circuits de commande – Prescriptions pour dispositifs de détection de proximité à comportement défini dans des conditions de défaut (PDF). - NF EN 60947-5-3 - Oct. 1999
-
Appareillage à basse tension – Partie 5-6 : appareillage et éléments de commutation pour circuits de commande – Interface à courant continu pour capteurs de proximité et amplificateurs de commutation (NAMUR). - NF EN 60947-5-6 - Juin 2000
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Aéronautique. Détecteurs de proximité. Partie 1 : exigences générales. - ISO 6859-1:1982 - Fév. 1982
ANNEXES
Farrand Controls : http://www.ruhle.com/index.htm
Heidenhain : https://www.heidenhain.fr/
Midori America Corp. : http://www.midoriamerica.com/index.html
Fogale Nanotech : http://www.fogale.fr
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