Les capteurs servent de pont qui relie l'environnement physique et les dispositifs électriques/électroniques à des fins industrielles. Ces appareils ont un large éventail d'applications telles que le contrôle, la protection et l'imagerie au cours du processus industriel.
Des centaines de types de capteurs produits aujourd'hui peuvent être mentionnés. Les développements incroyablement rapides dans la technologie de micro-Electronics vous permettent de développer une nouvelle invention ou un nouveau type d'application chaque jour.
Dans la terminologie technique, les termes du capteur et du transducteur sont fréquemment utilisés à la place de l'autre. Le transducteur est généralement défini comme le convertisseur d'énergie. Le capteur est un dispositif qui convertit différents formats d'énergie en énergie électrique. En 1969, cependant, l'ISA (instrument Society of America) a reconnu ces deux termes comme synonymes et l'a décrite comme «un outil qui convertit les propriétés physiques mesurées, les quantités et les conditions en un montant électrique disponible».
Classification des capteurs
Il est possible de séparer les capteurs en plusieurs classes différentes. Selon la taille mesurée, selon la taille de la sortie, selon l'exigence de l'alimentation etc. ..
Par tailles d'entrée
La taille mesurée par les capteurs peut être divisée en 6 groupes. Ces;
1. mécanique: longueur, superficie, quantité, débit massique, force, couple (moment), pression, vitesse, accélération, position, longueur d'onde sonore et intensité
2. thermique: température, flux de chaleur
3. électrique: tension, courant, çarc, résistance, inductance, capacité, coefficient de diélectrique, polarisation, champ électrique, et fréquence
4. magnétique: densité de champ, densité de flux, moment magnétique, perméabilité
5. lueur: densité, longueur d'onde, polarisation, phase, projection, envoyant
6. chimique: condensation, contenu, oxydation/rédaction, taux de réaction, quantité de pH
Selon les tailles de sortie
D'autre part, les sorties numériques qui sont alternatives aux sorties analogiques peuvent communiquer directement avec les ordinateurs. Certains protocoles sont utilisés lors de l'établissement de ces communications. Les protocoles de communication série sont mentionnés brièvement ci-dessous.
RS232C: ce protocole a été conçu à l'origine pour la communication de données téléphoniques. Puis de nombreux systèmes informatiques ont commencé à l'utiliser fréquemment, et finalement RS232 est devenu un protocole de communication standard. Les travaux RS232C's devraient se terminer en un seul (asymétrique). La logique est comprise entre 1 =-15,0-3 et Logic 0 = + 3, + 15. Les capteurs envoient des données à l'ordinateur en bits et conformément au protocole de communication sérielle. Étant donné que RS232C est une interface à une seule fin, la distance entre le récepteur et l'expéditeur doit être réduite en termes de réduction des facteurs négatifs (EMI, interférence de RFI) de l'environnement externe.
RS-422: ce protocole a une interface finie différentielle. La distance entre l'émetteur-récepteur est assez loin. Le système continuera à communiquer même si l'atténuation est réduite à un niveau de 200mV dû à cette distance. Grâce à l'interface différentielle, l'atténuation du signal est négligeable et peut être fournie avec un débit de données très élevé. En communication entre le capteur et l'ordinateur, la paire torsadée (câble torsadé) est utilisée pour interagir avec les influences externes.
RS485: standard 422 est un protocole qui est créé en étendant le protocole. L'émetteur récepteur 32 peut fonctionner avec ce protocole pour fournir la communication de données avec un seul câble. Le protocole RS485 élimine les problèmes de communication sur le câble.
Type d'interface de sortie câble max longueur max débit de données type de communication RS232C tension asymétrique 15 Mt kbps point à point RS-422 differantial tension 1,2 km 10 point à point RS485 a differantial tension 1,2 km 10 Multidrop (32 noeud) Tableau 2: série protocoles de communication
Selon l'exigence de l'alimentation
Les capteurs peuvent être divisés en deux classes selon leur condition d'approvisionnement. Ces;
Capteurs passifs
Ils convertissent des valeurs physiques ou chimiques à une autre taille sans recevoir d'énergie externe (sans besoin de tension d'alimentation) de quelque façon que ce soit. Des exemples de ce type de capteur sont thermocouple (T/C) ou interrupteurs. T/C sera expliqué ci-dessous. La clé est de convertir un mouvement mécanique en allumage électrique comme on le sait.
Capteurs actifs
Ils ont besoin d'un régime d'énergie externe pour leur travail. Ces capteurs sont généralement utilisés pour mesurer les signaux faibles. Les points à considérer dans les capteurs actifs sont les entrées et les sorties. Ces types de capteurs produisent des signaux de sortie électriques en format numérique ou analogique. Dans les sorties analogiques, la taille de sortie est tension ou courant. La tension de sortie est généralement utilisée assez largement dans la gamme de 0-5V. Cependant, la production de courant 4-20mA est maintenant devenue la norme dans l'industrie. Dans certains cas, le cycle actuel de 0-20mA est utilisé, mais dans des cas tels que la perturbation de l'industrie qui se produit souvent dans les lignes, le système est plus facile à détecter et 4-20mA est plus fréquente afin de rendre la communication de données en bonne santé. Les capteurs très anciens ont des sorties de courant de 10-50 Ma. L'utilisation du type de cycle de 4-20 ma le plus couramment utilisé dans l'industrie exige quelques occasions spéciales.
Ces points sont;
• Aucune tension d'alimentation électrique n'est requise aux endroits éloignés où les capteurs sont placés.
• Les capteurs doivent être utilisés dans des applications dangereuses où le signal de tension peut être limité!
• Les câbles du capteur doivent être limités à deux.
• Les cycles actuels sont relativement protégés contre les sauts brusques de la tension acoustique. Toutefois, il ne peut pas transmettre de données à longue distance.
• Les capteurs doivent être isolés électriquement du système de mesure.