CAPTEURS
Un capteur est un organe de prélèvement d'informations qui élabore, à partir d'une grandeur physique (le mesurande), une grandeur physique de nature différente (généralement électrique) représentative de la grandeur prélevée, et utilisable à des fins de mesure.
Un capteur peut être actif, auquel cas il se comporte comme un générateur de tension ou de courant
Exemples :
- La température provoque une tension aux bornes d'un couple thermoélectrique
- L'induction électromagnétique est à l'origine d'une tension aux bornes d'une bobine soumise au champ magnétique variable d'un corps en mouvement, on peut mesurer une vitesse
- La sonde à effet Hall est le siège d'une tension fonction de la position (d'un aimant).
Exemples :
- La température agit sur la résistivité de matériaux tels que le platine, le nickel ou le cuivre. On peut construire des résistors sensibles à la température.
- Le flux de rayonnement optique modifie la résistivité des semi-conducteurs.
- Les déformations mécaniques modifient également la résistivité de certains alliages.
Le capteur passif doit faire partie d'un circuit électrique comprenant un générateur de tension ou de courant.
Exemple de comportement d'un résistor à coefficient de température négatif (CTN)
C'est un capteur passif, il fait partie d'un diviseur de potentiel
La relation entre la température et la tension représentative n'est pas simple.
Exemple de comportement d'un résistor sensible à la température (sonde PT 100)
le résistor est construit en platine (PT), sa résistance est de 100 ohms à 0°C
Exemple d'utilisation et conditionnement de la tension représentative
On cherche à obtenir une tension représentative qui soit proportionnelle à la température
Un capteur mécanique est principalement constitué de deux parties
- Le corps d'épreuve étalonné, se déforme sous l'action de la grandeur à mesurer. La relation liant la déformation à l'effort mécanique est parfaitement connue.
- Le capteur sensible à l'allongement, produit un signal électrique représentatif de l'effort.
Exemple : les balances à affichage numérique fonctionnent sur ce modèle.
Un capteur est caractérisé par trois qualités :
- La justesse
- La fidélité
- La sensibilité
La justesse est la qualité d'un appareil qui influe peu sur le circuit dont il fait partie. Les résultats sont proches de la valeur réelle.
La sensibilité le coefficient directeur de la relation liant la tension délivrée par le capteur à la grandeur physique à mesurer.
Le progrès de la miniaturisation de l'informatique permet de concevoir des capteurs qualifiés d'intelligents. Ces capteurs intègrent une partie communiquante. Ils peuvent engager un dialogue avec un ordinateur par l'intermédiaire d'un bus de terrain.
Les capteurs qui fournissent une information binaire portent le nom de détecteurs. On parle de détecteur de position.
Prise de décision
En règle générale, un capteur ne fait que traduire une grandeur physique en une tension qui en est l'image. Il n'y a ici, aucune prise de décision.
Pour donner une image binaire le capteur doit posséder un organe de prise de décision. Il s'agit de vérifier si la tension image est plus petite ou plus grande qu'une tension de référence appelée seuil.
