1. Les capteurs
Détection d’objets ou de positions
Information TOR
(TOUT ou RIEN)

2. Rôles des capteurs

3. Structure d’une chaîne d’acquisition
Énergie électrique possible
Conditionnement
Détection Transduction
Grandeur Signal
Transmission
physique électrique
à détecter transmis
(mesurande)Élément de Conversion de la Mise en forme du vers la PC
détection nature du signal signal électrique

4. On distingue 2 grandes familles
Capteurs de position Capteurs de proximité
(fin de course)
Caractéristiques :
-indice de protection.
Caractéristiques : -Nature du phénomène physique (Inductif,
-indice de protection magnétique, optique, capacitif, ect….).
-Dispositif d’attaque -Sortie statique (NPN ou PNP) ou à contact (O, F).
-Type de contact « O, F » -Fréquence de commutation.
-Câblage 2, 3 ou 4 fils. -Câblage 2, 3 ou 4 fils.
-Portée de détection.

5. Capteur de position
NO NC
13 14 Contact à ouverture 21 22 Contact à fermeture
Capteur 2 fils
13 14
21 22
Capteur 3 fils Capteur 4 fils
Le basculement des contacts peut être :
à action brusque
à action dépendante

6. Fonctionnement des contacts
Contact décalé à action dépendante (rupture lente)
Contact non passant A = Course maximale de l'organe de commande en mm ou en degrés.
B = Course d'approche et de relâchement du contact 21-22.
Contact passant C= Course d'approche et de relâchement du contact 13-14.
P= Point à partir duquel l'ouverture positive est assurée.

7. Fonctionnement des contacts
Contact à action brusque (rupture brusque)
A = Course maximale de l'organe de commande en mm ou en degrés.
Contact non passant B = Course d'action de l'élément de contact.
C= Course de relâchement de l'élément de contact.
Contact passant D = B - C = Course différentielle.
P= Point à partir duquel l'ouverture positive est assurée.

8. Fonctionnement des contacts
Contact à chevauchement à action dépendante
Contact non passant
Contact passant

9. Composition d’un capteur de position

10. Capteur de proximité
Des caractéristiques électriques à contrôler suivant les applications
Tension d’utilisation (Vu)
Fréquence de commutation (fc)
Courant commuté par la sortie (Is)
Capteur magnétique Capteur inductif
Vu de 10 à 230V (~ou =) Vu de 10 à 230V (~ou =)
fc = 500 à 2000 Hz fc = 25 à 5000 Hz
Is = 0,2 à 2A Is = 40 à 75 mA
Capteur optique Capteur capacitif
Vu de 10 à 230V (~ou =) Vu de 10 à 230V (~ou =)
fc = 20 à 10000 Hz fc = 300 Hz
Is = 100 à 500 mA Is = 200 mA

11. Capteur magnétique (ILS)
Possibilité de détection sur des distances de quelques millimètres (0 à 40 mm).
Reproductibilité de la position de commutation à ± 0,1 mm.
La matière de la paroi lors d’une détection au travers de celle-ci influence la portée.
Position de l’aimant.
Ce type de capteur est utilisé pour contrôler la position d'un vérin

12. Capteur inductif
BN +
BK
BU -
Possibilité de détection sur des distances de quelques millimètres (0,3 à 50 mm).
Détecte tous les types de métaux (ferreux ou non).
Peut-être monté noyé ou non dans un support même métallique.

13. Capteur optique
Basé sur le principe de l’émission d’un faisceau infra rouge.
Nécessite un émetteur et un récepteur.
Différentes configurations sont possibles :
-Barrage
-Réflex
-Proximité

14. Système barrage
Pièce à
détecter
émetteur récepteur
- BU BU -
BK
WH
+ BN BN +
Possibilité de détection sur de grandes distances (jusqu’à 30 mètres).
Détecte toutes les pièces opaques.
L’alignement entre émetteur et récepteur doit être soigné.
Sensible à la lumière ambiante.

15. Système réflex
Pièce à
détecter
Réflecteur à trièdres
(catadioptre) trirectangles
émetteur
récepteur
BU -
BK
WH
BN +
Émetteur et récepteur sont regroupés dans le même boîtier.
Portée courante de 50 à 70 cm mais pouvant aller jusqu’à 10 m.
Détecte toutes les pièces opaques avec pouvoir de réflexion inférieur au catadioptre.
Le réflecteur doit être plus petit que l’objet à détecter.
Sensible à la lumière ambiante et aux ambiances poussièreuses.

16. Système de proximité
Pièce à
détecter
émetteur
récepteur
BU -
BK
WH
BN +
C’est l’objet qui sert de réflecteur.
Détecte toutes les matières solides ou liquides sur plusieurs dizaines de centimètres.
La distance de détection est fonction de :
-la couleur
-La brillance
-L’état de surface
Sensible à la lumière ambiante.

17. Capteur capacitif
BN +
BK
BU -
Basé sur le principe de la modification de la permittivité de l’air.
Possibilité de détection sur des distances de quelques millimètres (0,5 à 10 mm).
Détecte tous les types de matériaux et au travers des parois.

18. technologie des sorties
2 possibilités Bobine non O
accessible
F
Sortie à relais O+F
électromécanique O+O
F+F
Sortie statique
2 fils
3 ou 4 fils

19. Ordre de prix des différentes technologies
détecteur Détecteur Détecteur Détecteur
électro inductif capacitif photoélectrique
mécanique
Corps plastique + Cylindrique Cylindrique Barrage 15 m
tête quelconque métallique 5 mm métallique 15 mm
75 €
25 € 42 € 90 € XUK 2AKSAL2
Proximité 0,4m
XCK S101 XS1 M18PA370 XT1 M18PA372 67 €
XU5B18PP340
Prix public HT 2003 Schneider

20. choix

21. retour
Le condensateur
S
C = ε 0ε r S
e
e ε0 εr
S surface des armatures
e distance entre les armatures
ε0 permittivité du vide (≈8,85. 10-12 Fm-1)
εr permittivité relative du diélectrique

22. retour
technologie des sorties
Sortie statique type 2 fils
BN ~ BN ~/=
AC 2 fils AC 2 fils
charge charge
BU ~ BU ~/=
DC 2 fils BN -/+ DC 2 fils
non polarisés polarisés
BN +
charge
BU -/+ charge
BU -

23. retour
technologie des sorties
Sortie statique type 3 ou 4 fils
Type 3 fils Type 3 fils
PNP NPN
BN + BN +
charge
BK BK
charge
BU - BU -
3 fils programmable
polarité cas 1 polarité cas 2
PNP / NPN / NO / NC
BN BN + C BN + C
NPN PNP
NC NC
BK BK BK
PNP NPN
BU BU - C NO
BU - C NO