Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Les capteurs magnétiques et capacitifs sont utilisés pour mesurer des positions ou des déplacements de faibles ou de moyennes amplitudes. Les équipements standards permettent une mesure de 50 mm à une fraction de micromètre. Il existe des équipements spécifiques avec des résolutions de l'ordre du nanomètre. L’encombrement de ces capteurs est généralement faible et ils peuvent être adaptés pour fonctionner dans des conditions de température et de pression difficiles. Cet article décrit le principe, les principales caractéristiques et les utilisations des capteurs magnétiques et capacitifs.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jean-Louis CHARRON : Ingénieur au Centre technique des industries mécaniques (CETIM)
INTRODUCTION
Les capteurs magnétiques et capacitifs sont utilisés pour mesurer des positions ou des déplacements de faibles ou de moyennes amplitudes (de la fraction de micromètre à 50 mm). Des réalisations spéciales permettent d’obtenir des résolutions de l’ordre du nanomètre.
L’encombrement de ces capteurs est généralement faible et ils peuvent être adaptés pour fonctionner dans des conditions de température et de pression difficiles. Des grandes bandes passantes sont obtenues avec des principes de mesures n’utilisant pas de fréquence porteuse.
Cet article s’insère dans une série consacrée aux capteurs de mesures dimensionnelles sans contact :
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Mesures sans contact. Généralités Mesures sans contact- Généralités ;
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Mesures sans contact. Méthodes magnétiques et capacitives [R 1 331] ;
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Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 1) Mesures sans contact- Méthodes optiques (partie 1) ;
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Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 2) Mesures sans contact- Méthodes optiques (partie 2) ;
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Mesures sans contact. Mesures sans contact- Autres méthodes ;
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Mesures sans contact. Comparatif Mesures sans contact.
Le lecteur consultera utilement les articles Contrôle dimensionnel en production de série [R 1 305] et Capteurs de déplacement Capteurs de déplacement dans ce traité.
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1. Capteurs magnétiques
Les capteurs utilisant des méthodes magnétiques sont capables de mesurer la position ou les déplacements de pièces qui sont :
-
soit aimantées ;
-
soit ferromagnétiques ;
-
soit seulement conductrices.
La mesure d’une distance ou de ses variations est réalisée par :
-
la mesure de l’induction magnétique ou de ses variations ;
-
ou la mesure de l’impédance ;
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ou le couplage de bobinages montés sur un circuit magnétique.
-
La mesure de l’induction magnétique peut être faite à l’aide de détecteurs à effet Hall, de magnétorésistances ou de circuits magnétiques saturables. Pour mesurer les variations de l’induction magnétique, un bobinage monté sur un circuit magnétique peut être utilisé.
-
Des capteurs inductifs sont réalisés en utilisant un ou deux bobinages alimentés par un courant alternatif. Ils permettent de mesurer la réluctance du circuit magnétique utilisé ou les pertes générées par les courants de Foucault.
1.1 Capteurs mesurant l’induction magnétique
Ces capteurs sont utilisables pour mesurer les déplacements d’une pièce aimantée ou ferromagnétique.
HAUT DE PAGE1.1.1 Mesure des déplacements d’une pièce aimantée
La pièce aimantée est souvent constituée d’un barreau ferromagnétique qui présente une forte rémanence. Les matériaux pour les réaliser sont très nombreux :
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des aciers durs ;
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des ferrites dures ;
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des terres rares, comme les aimants au néodyme fer bore pouvant présenter une rémanence de 1,1 Tesla.
Des capteurs à effet Hall ou des magnétorésistances classiques ou GMR sont utilisés pour mesurer l’induction magnétique.
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Différentes configurations de mesure sont possibles en fonction des positions relatives de la pièce aimantée et du capteur. En voici plusieurs...
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