Les capteurs de déplacement inductifs

Thèmes abordés

Capteur de déplacement inductif, Université de Paris, MATLAB, fréquence d'amortissement, principe des courants de Foucault, détecteur de métaux

Résumé du document

Dans ce TP, nous avons cherché à comprendre et à nous familiariser avec un capteur de déplacement inductif en calibrant celui-ci par la détermination de son étendue. Puis, nous caractérisons sa sensibilité, sa résolution et sa dynamique pour conclure sur ses points forts et ses points faibles et trouver une application possible de ce capteur.

Extraits

[...] Pour la tension, l'oscilloscope nous offre un intervalle à +-0.2V ou +-0.2mV à cause de la précision des curseurs de l'appareil. Le principe est le même pour les périodes soit 10us pour sauf pour Trep nous avons divisé cette variation par soit 0.0067 ms avec une variation de 0.2ms pour N = 3 signaux. Pour nous avons fait une propagation des incertitudes où avec N∆T = 0.2us pour n'importe quel N entier. Utilisation du capteur avec une cible en acier On calibre, c'est-à-dire qu'on définit la fonction reliant la tension U et la distance l'étendue de mesure du capteur (DEL de la sonde est rouge) est comprise entre 1 et 7 mm, ce qui correspond à des tensions de 0,044 à 10,2 déterminées par les curseurs de l'oscilloscope (voir Valeur pour estimer l'erreur maximale sur le capteur de l'annexe). [...]

[...] Puis, nous caractérisons sa sensibilité, sa résolution et sa dynamique pour conclure sur ses points forts et ses points faibles et trouver une application possible de ce capteur. Montage expérimental Il s'agit ici de fixer la sonde inductive blindée [-A18A107] sur une platine de translation à l'aide d'une équerre. Sur un même support, on fixe un feuillet d'acier de hauteur 30 cm et de largeur 9 cm avec une incertitude de 0,02mm (règle). La sonde est reliée à son boîtier pour former un capteur inductif. Le boîtier est alimenté par une tension de +15 VDC. [...]

[...] Enfin, nous avons positionné une petite bobine autour du capteur, et relié celle-ci directement à un oscilloscope pour estimer la période Trep d'impulsion dans la bobine principale et la fréquence f des oscillations amorties déclenchées par ces impulsions sans cible et sa fréquence f et son temps d'amortissement τ avec une cible grâce à l'outil Cursors de l'oscilloscope. Pour acquérir les données les plus précises possibles, nous avons sélectionné N signaux, puis, la période a été divisée par N mais seulement pour Trep et f. Les incertitudes de la distance dépendent uniquement de la résolution des outils à notre disposition. [...]

[...] Les inconvénients du capteur est déjà sa faible étendue de mesure entre 1 et 7 mm, avec une forme plus ou moins linéaire, et un signal qui peut réagir différemment selon la largeur, l'épaisseur ou la composition métallique de la cible. Néanmoins, il offre des mesures assez précises si nous avons un oscilloscope et une méthode qui nous le permettent et l'absence de contact entre la cible et la sonde nous évite d'abîmer le capteur. Le capteur serait utilisable comme un détecteur de métaux. [...]

[...] La distance qui sépare la platine de la cible est de x0 = 4mm On obtient le signal de sortie suivant : Figure 4 - Graphique de la tension (en par rapport à un déplacement (en Le graphique met en évidence une linéarité presque parfaite entre les déplacements de 6 mm à 24 mm et sa symétrique plus ronde. Même si on sort de cet aspect linéaire en dessous de 6 mm et au-delà de 50 mm. Ainsi, on peut dire que le capteur est symétrique. [...]