Les capteurs - publié le 23/03/2009

Résumé du document

Un capteur est un organe de prélèvement d'information qui élabore à partir d'une grandeur physique, une autre grandeur physique de nature différente (très souvent électrique). Cette dernière est utilisable à des fins de mesure ou de commande (...)

Extraits

[...] Mesure de l'intensité d'un courant électrique sans "ouvrir " le circuit Fig : Principe de la mesure de courant 8 Le courant I crée un champ magnétique proportionnel à ce courant : B = Le capteur donne une tension : U S = k B = µ I π r avec k et k' constantes. C'est le principe des pinces ampèremétriques (mesure de forts courants > 1000A). Avantages : - plus de détérioration des ampèremètres "classiques". - pas de danger car le fil reste isolé ( pas d'ouverture du circuit IV. [...]

[...] Le plus souvent, les capteurs délivrent une tension entre 0 et 5 V. Exemple : Un capteur de température mesurant des valeurs entre et 10°C délivre une tension de 0 V pour et de 5 V pour 10°C mais aussi 2.5 V pour (si sa variation est linéaire). Sortie courant ou Sortie 4-20 mA Le courant de sortie délivré par le capteur varie en fonction de la valeur mesurée. Il pourra varier entre 4 et 20 mA. Il faudra rajouter une résistance en série pour pouvoir provoquer ce courant. [...]

[...] L'application des photorésistances est multiple, mais on les utilise le plus souvent dans des structures ne nécessitant pas une grande précision et où l'encombrement n'est pas un critère essentiel. IV Les photodiodes Les photodiodes sont des diodes au silicium qui exploitent l'effet photoélectrique. Sous éclairement, les photons libèrent des paires électron trous. Sa polarisation en inverse produit un courant qui augmente proportionnellement à l'intensité lumineuse Fig : Photodiode Comme pour les photorésistances, la sensibilité spectrale dépend du type de diode : Une diode infrarouge ne détectera que très mal une lumière rouge par exemple. La directivité est également une caractéristique importante. [...]

[...] La courbe caractéristique est la suivante : Fig : Courbes caractéristiques d'une cellule photovoltaïque la courbe 1 est celle d'une cellule dans l'obscurité La deuxième courbe correspond à une cellule soumise à un éclairement : - Dans le cadran cette courbe ne passe plus par 0 mais par une tension photoélectrique d'environ 0,5v -Dans le cadran un courant inverse existe, la cellule travaille en photodiode (dans la pratique ce mode de fonctionnement conduirait à la destruction de la cellule). -Dans le cadran B enfin, la cellule travaille en générateur d'énergie. Les valeurs Vm, Im permettent d'obtenir une puissance maximale. IV Les capteurs d'images Le marché des capteurs d'images appartient aux technologies CCD et CMOS. [...]

[...] I.1 Capteurs passifs Les capteurs passifs n'ont pas besoin d'apport d'énergie extérieure pour fonctionner. Il s'agit généralement d'impédance dont l'un des paramètres déterminants est sensible à la grandeur mesurée. La variation d'impédance résulte : - Soit d'une variation de dimension du capteur, c'est le principe de fonctionnement d'un grand nombre de capteur de position, potentiomètre, inductance à noyaux mobile, condensateur à armature mobile. - Soit d'une déformation résultant de force ou de grandeur s'y ramenant, pression accélération (Armature de condensateur soumise à une différence de pression, jauge d'extensomètre liée à une structure déformable). [...]