Capteur de déplacement

 

Ce qu'il faut savoir sur les capteurs de déplacement

Capteurs de déplacement et transducteurs de position

Potentiomètres linéaires, capteurs de déplacement magnétiques et sondes de mesure optiques

Nos capteurs de déplacement possèdent une orientation optimale en termes de gain de place, de robustesse et de précision. Nos capteurs linéaires permettent de mesurer des déplacements mécaniques jusqu'à 4000 mm. Un large choix d'interfaces mécaniques et électriques permet une intégration constructive et électrique optimale dans votre application.

Nous couvrons ainsi des exigences élevées en matière de protection, de CEM, de chocs, de pression hydraulique (jusqu'à 350 bar), de précision (jusqu'à 1 µm) et de dynamique de mesure (jusqu'à 10 m/s @ max. 100 m/s²). Chaque principe de mesure offre en soi des avantages que nous déterminons avec vous dans le cadre de nos conseils.

Seules les exigences de l'application déterminent le choix du capteur de déplacement approprié. Dans les applications exigeantes, il est souvent nécessaire de procéder à une adaptation technique du produit. MEGATRON est votre spécialiste pour ce processus d'adaptation, même pour les petites quantités.


Guide pour Capteurs linéaires
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Principe de mesure des déplacements à l'aide de capteurs de déplacement

Les capteurs de déplacement convertissent les "mouvements" en signaux électriques, en déplaçant mécaniquement et linéairement la distance à l'aide d'une tige poussoir ou d'un actionneur guidé ou non. Dans le capteur de déplacement, la course de mesure mécanique est saisie électriquement par un élément de détection (course de mesure électrique) et convertie en signaux électriques. La saisie des signaux électriques dépend du principe de mesure et de la technologie du capteur. Les signaux saisis sont transmis à un capteur de mesure soit directement sous forme de signaux analogiques pour un traitement ultérieur, soit via un traitement de signal interne (amplificateur de mesure / convertisseur de valeur de mesure). Ces signaux représentent le déplacement de mesure saisi. Les systèmes de mesure de déplacement sont utilisés dans tous les domaines de l'industrie et de la technique médicale. En fait, partout où des mouvements mécaniques linéaires sont convertis en signaux électriques pour le traitement ultérieur de tâches de commande, de mesures de distance et de détection de position.


Technologies des capteurs de déplacement

Pour la mesure de déplacement linéaire, vous disposez de capteurs de déplacement selon cinq principes de mesure différents


Capteur potentiométrique

Un potentiomètre linéaire est un composant passif dont la valeur de résistance peut être réglée en continu. Le curseur est guidé sur la piste de résistance, qui délivre la valeur de résistance en fonction de sa position. Le potentiomètre linéaire possède trois connexions. Deux pour la résistance et un pour la prise. Exemple d'application : machine de moulage par injection, pneumatique, presses simples.

  • Principe de détection simple, généralement sans électronique
  • Valeur de mesure disponible immédiatement
  • Résolution presque infinie
  • Prix avantageux et très nombreuses formes de construction différenciées
  • Fonctionne avec de faibles tensions (consommation électrique quasi nulle)
  • Fonctionne avec usure
  • Les caractéristiques du capteur changent au cours du fonctionnement
  • Insensible aux champs magnétiques de perturbation

Capteur magnétostrictif

Le capteur se compose d'un boîtier robuste, d'un guide d'ondes à l'intérieur, d'un aimant permanent qui dévie les impulsions générées et d'un transducteur qui convertit les oscillations de retour en un signal électrique. Le résultat est la détermination de la position de l'aimant à l'aide de la magnétostriction. Exemple d'application : machine de moulage par injection, vérins hydrauliques, presses, mesure du niveau de remplissage des réservoirs, laminoirs.

  • Capteur étanche (protection IP élevée) avec électronique
  • Principe de mesure sans contact
  • Sans entretien et sans usure
  • Longue durée de vie, précision constante
  • Longues courses de mesure jusqu'à 4000 mm
  • Insensible aux chocs et aux vibrations
  • Résistance aux pressions élevées - idéal pour les axes à mouvement hydraulique
  • Insensible à certains fluides chimiques
  • Mais sensible aux champs magnétiques de perturbation

Capteur inductif (LVDT)

Le LVDT est un capteur analogique dans lequel fonctionne un système de bobines - composé d'une bobine primaire et de deux bobines secondaires. Celles-ci convertissent le mouvement linéaire en signaux électriques. Exemple d'application : sondes, contrôle de qualité, automatisation de la fabrication, production alimentaire.

  • Capteur étanche (protection IP élevée) avec ou sans électronique
  • Très bonne linéarité
  • Enregistrement de petites variations de mesure
  • Résolution presque infinie
  • Longue durée de vie, précision constante
  • Sans entretien et sans usure
  • Convient pour une dynamique élevée
  • Le point zéro est reproductible
  • Sortie de signal absolue
  • Insensible à de nombreux produits chimiques
  • Mais sensible aux champs magnétiques exterieurs

Capteur magnétique (à effet Hall)

Les capteurs à effet Hall utilisent un aimant permanent placé sur un coulisseau mobile. Un ou plusieurs CI à effet Hall se trouvent sur la trajectoire de déplacement. Ils mesurent l'intensité du champ sur le trajet et identifient la position de l'aimant et donc la distance du trajet de mesure. Exemple d'application : détection de la position d'ascenseurs ou de charnières, dans des espaces restreints.

  • Principe de mesure sans contact
  • Sans entretien et sans usure
  • Longue durée de vie, précision constante
  • Mesure fiable même en cas de vibrations
  • Détection des ruptures de fil et des courts-circuits
  • Mais sensible aux champs magnétiques de perturbation

Capteur optoélectronique

Une règle en verre se trouve à l'extrémité de la tige poussoir. L'émetteur et le récepteur sont placés l'un en face de l'autre. La règle en verre se déplace entre les deux. Les impulsions électriques sont converties en impulsions lumineuses par l'émetteur et en signaux électriques par le récepteur. L'amplificateur compare le signal reçu à une onde de commutation prédéfinie. Nos capteurs optiques permettent de détecter des positions exactes. Exemple d'application : sondes, contrôle de qualité, comparateurs, construction mécanique de précision

  • Capteur précis avec électronique
  • Principe de mesure sans contact
  • Sans entretien et sans usure
  • Longue durée de vie, précision constante
  • Très haute résolution
  • Stable en température
  • Montage facile
  • Insensible aux champs magnétiques de perturbation
  • Mais la règle en verre est sensible à la casse (chocs et vibrations)

Comparaison des technologies

Méthode de mesure/exigences techniques Potentiométrique LVDT Magnétostrictif Effet Hall Optoélectronique
Haute résolution (100 μm) + + + + +
Très haute résolution (1 μm) - - + + +
Vitesse de déplacement 0 0 + + -
Faible encombrement + + 0 + 0
Classe de protection élevée (IP65) 0 0 + + 0
Utilisation dans un champ magnétique + - 0 - +
Très petites courses de mesure (±1 mm) - + - 0 -
Traitement numérique nécessaire - - - - +
Des forces latérales apparaissent (transversales) 0 0 - -
Taux de mesure élevé/mouvements fortement oscillants 0 + + + +

Interfaces et signaux électriques

Afin de répondre à une multitude d'applications dans les secteurs les plus divers, nous proposons des capteurs de déplacement avec les interfaces électriques correspondantes.

Potentiométriques et inductifs Nos capteurs linéaires potentiométriques et inductifs ont également été réalisés avec une électronique intégrée pour simplifier l'intégration électronique. Une connexion directe aux signaux analogiques typiques 0..5 V / ±5 V / 0..10 V / ±10 V / 0..20 mA / 4..20 mA sans amplificateur externe est ainsi possible.

Effet Hall Nos capteurs à effet Hall sans contact ont une sortie analogique de 0,5..4,5 V. Cela permet une détection de rupture de fil et de court-circuit.

Magnétostrictif Dans le système de mesure de déplacement magnétostrictif, le traitement du signal est toujours intégré après la mesure du temps de propagation. Le raccordement électrique se fait par des connecteurs à 5, 6 ou 8 pôles avec filetage M12 ou M16. Certains capteurs sont équipés d'un câble moulé d'un mètre de long (standard) ou jusqu'à 15 m sur demande. De plus, ces capteurs offrent des sorties analogiques en tension ou en courant pour la mesure directe du déplacement et de la vitesse ou des sorties numériques.

Optoélectronique La mesure de déplacement incrémentale émet les impulsions de comptage au niveau TTL, OC ou LD.


Interfaces mécaniques

Tige poussoir guidée avec interfaces mécaniques

  • Avec ressort de retour et palpeur - sonde de course
  • Avec embouts à rotule - idéal pour compenser les décalages latéraux
  • Avec accouplement fileté (avec ou sans ressort de retour)

Tige poussoir libre

  • Uniquement pour les capteurs LVDT - avec accouplement fileté - l'application nécessite une interface adaptée en conséquence. Rallonges de noyau de 50 mm à 315 mm disponibles en option.

Chariot guidé (actionneur/curseur)

  • Le chariot est relié mécaniquement ou magnétiquement au capteur de déplacement, l'application nécessite une interface adaptée.

Chariot libre (actionneur/curseur)

  • Le chariot est déplacé à une distance définie au-dessus de la surface du capteur de déplacement, l'application nécessite une interface adaptée.

Il existe deux types d'intégration mécanique des tiges poussoir dans le capteur de déplacement :

  • La tige poussoir est guidée des deux côtés. Cela signifie que la tige poussoir "dépasse" horizontalement dans les deux directions du boîtier du capteur. Cela offre une plus grande robustesse pour les capteurs de déplacement miniaturisés, car la tige poussoit est guidée de manière fiable et linéaire dans les deux paliers lis. De plus, les paliers coûteux ne sont pas nécessaires.
  • La tige poussoir est guidée d'un seul côté. Cela signifie que la tige poussoir ne dépasse que du côté de la mesure. Des paliers à l'intérieur du boîtier confèrent à la tige poussoir sa stabilité.

Montage

Selon le produit et l'application, nous proposons de nombreux accessoires pour le montage. De nombreux accessoires sont déjà fournis avec le capteur. Veuillez également consulter nos indications sur les fiches techniques.

En principe, chaque capteur a besoin d'une surface d'appui propre et plane. Pour les longues courses de mesure, il faut penser à un support supplémentaire afin d'éviter une flexion. N'appliquez pas de tensions mécaniques sur le boîtier du capteur.

De nombreux capteurs sont déjà livrés avec des pinces de fixation ou de serrage. Certains ont des blocs de montage, des brides ou des rotules.

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