Pneumatique

es chaînes d’acquisition des données :Les capteurs Si aucun menu à gauche n’apparaît cliquez ici.

Fonction: La fonction acquérir les informations est réalisée par les Capteurs Mesurer une grandeur physique Grandeur physique Pour exploiter correctement un système automatisé il est necessaire : de mesurer les variations de certaines grandeurs physiques, Exemple: la vitesse du vent po la pression d’air dans pneumatique la température de l’e de contrôler l’état ph p g d’un automatisme s constituants, la position levée d’une barrière de parking, la présence d’une pièce sur un convoyeu a présence de pression dans un circuit, la position d’un chariot.

Signal exploitable Les capteurs traduisent la variation de la grandeur physique ou le changement de l’état physique en un signal compatible avec l’unité de traitement de la partie commande. Ce signal exploitable devient donc l’image informationnelle du phénomène physique. Etude fonctionnelle d’un capteur Pour obtenir une image informationnelle de la variation d’une vitesse.

L’analyse de l’organisation fonctionnelle de cet anémomètre se traduit par deux éléments : une turbine à godets dont la vitesse de rotation est fonction du ent, le contact électrique d’un relais à lame souple. Trois aimants permanents solidaires de la turbine provoquent, par tour, trois fermetures successives du contact électrique. Le signal électrique est un train d’impulsions dont la fréquence est l’image informationnelle de la vitesse du vent.

Nature des Capteurs Suivant la nature du signal exploitable les capteurs se classent en trois catégories: Capteurs analogiques, le signal délivré est la traduction exacte de la loi de variation de la grandeur physique mesuree, Capteurs logiques, le signal ne présente que deux niveaux, ou eux états, qui s’affichent par rapport au franchissement de deux valeurs; ces capteurs du type tout ou rien sont également désignés par détecteurs, Capteurs numériques, le signal est codé au sein même du capteur par une électronique associée; ces capteurs sont également désignés par codeurs et compteurs.

Plusieurs critères de classification des capteurs sont possibles. Détecteurs de position « Tout ou Rien » Les capteurs logiques de positions, désignés par détecteurs de position « tout ou rien » se rencontrent sur de nombreuses machines: robots, machines-outils, machines d’assemblage, Capteurs mécaniques à contact. Dans cette catégorie sont 2 9 es systèmes qui hydraulique). Caractéristiques mécaniques.

Elles définissent: l’amplitude de la course du mécanisme transmetteur, les forces nécessaires pour déplacer l’organe de commande, l’endurance mécanique ou durée de vie exprimée par le nombre probable de manœuvres. Détecteur électrique. Les caractéristiques électriques définissent: la nature du circuit, alternatif, continu, les valeurs maximales de la tension et de Pintensité de courant qui peuvent être coupées, la configuration des contacts, travail, repos, inverseur. Détecteur pneumatique Les capteurs pneumatiques sont destinés à délivrer un signal pneumatique sous l’effet d’une action mécanique.

Capteur pneumatique miniature à un étage: e signal de sortie apparaît lorsqu’il y a action mécanique sur le poussoir ou sur le galet. Par construction, la fermeture de l’échappement et l’ouverture de l’arrivée de pression se font simultanément en un point précis de la course. Pour une pression de 6 bar l’effort sur le galet est de 0,5 à 2 daN. Le diamètre de passage du fluide est de 1,5 à 2,5 mm. Capteur pneumatique à deux étages: Actionné par l’action mécanique transmise par la tête, l’étage ilote commute l’étage relais associé.

Les détecteurs de proximité Les détecteurs opèrent ? 3 contact avec l’obiet dont un champ électromagnétique à haute fréquence dans les détecteurs inductifs; la capacité d’un circuit oscillant dans les détecteurs capacitifs, le niveau d’éclairement d’un récepteur photosensible dans les détecteurs photoélectriques. Le choix d’un détecteur de proximité dépend: de la nature du matériau constituant l’objet à détecter, de la distance de l’objet à détecter, des dimensions de l’emplacement disponible pour implanter le détecteur.

Ces capteurs servent à la détection sans contact de la position du piston des vérins spéciaux. Le capteur à signal électrique est constitué d’un relais à lame souple noyé dans un bloc de résine. Le relais se ferme à l’approche d’un champ magnétique (aimant permanent sur le piston du vérin) et transmet un signal électrique. Un oscillateur comportant une bobine logée dans un circuit magnétique engendre un champ magnétique alternatif. Ce champ sort du corps de l’appareil par sa face sensible. La présence d’un objet métallique dans ce champ crée des courants induits et provoquent l’arrêt des oscillations.

Un circuit de communication met en forme cette information. Selon les modèles, les distances de détection vont de quelques millimètres à quelques centimètres. Robustes et fiables ces détections ont l’inconvénient d’être sensibles à la présence de poussières métalliques qui peuvent perturber leur fonctionnement en provoquant des détections parasites Leur usage est uniquement réservé à la détection d’éléments métalliques. Les détecteurs inductifs peuvent se présenter sous différentes formes : Cylindriques, 4 suivant différents modèles, en fonction de leur mode de raccordement. ils (courant continu, alternatif) 3 fils (type PNP ou NPN, en fonction de l’électronique interne). Dans le cas du détecteur capacitif l’objet à détecter fait varier par sa position la capacité d’un condensateur formé par la face sensible du détecteur et l’objet lui-même s’il est métallique ou la masse électrique environnante s’il est isolant. Ses caractéristiques lui permettent de détecter tout objet même si celui-ci n’est pas métallique. Dans l’air la capacité de ce condensateur est CO. est la constante diélectrique, elle dépend de la nature du matériau.

Tout matériau dont sera détecté. Lorsqu’un objet de nature quelconque se trouve en regard de la face sensible du détecteur, ceci se traduit par une variation du couplage capacitif (Cl). Cette variation de capacité (CI>CO) provoque le démarrage de l’oscillateur. Après mise en forme, un signal de sortie est délivré. Avec un réglage précis, il est possible de détecter un objet ? travers une paroi mince et non métallique (liquide ou pulvérulent, à l’intérieur d’un récipient). Les détecteurs capacitifs peuvent se présenter sous différentes En boîtiers.

Les détecteurs capacitifs existent suivant différents modèles, n fonction de leur mode de raccordement. (voir détecteurs inductifs) 2 fils (courant continu, alternati 3 fils (type PNP oU NPN, e S 9 l’électronique interne). récepteur photosensible. L’objet est détecté lorsqu’il interrompt, ou fait varier, l’intensité du faisceau lumineux sur le récepteur. Il existe 3 types de détecteurs photoélectriques: Le système de proximité, le système barrage, le système reflex. Le système de proximité. Un émetteur et un récepteur sont regroupés dans un même boîtier.

Le faisceau lumineux, émis en infrarouge, est renvoyé vers le récepteur par tout objet suffisamment réfléchissant qui enètre dans la zone de détection. La portée d’un système proximité est généralement inférieure à celle d’un système reflex. pour cette raison, son utilisation en environnement pollué est déconseillée. Cette portée dépend de la couleur de la cible, de son pouvoir réfléchissant et de ses dimensions. Le système barrage. Emetteur et récepteur sont situés dans deux boîtiers séparés. C’est le système qui autorise les plus longues portées (jusqu’à 30 m).

Le faisceau est émis en infrarouge. A l’exception des objets transparents qui ne bloquent pas le faisceau lumineux, il peut détecter des objets de toutes atures (opaques, réfléchissants… )- Les détecteurs barrage sont particulièrement bien adaptés aux environnements pollués (fumée, poussières, emplacements soumis aux intempéries,… ). Calignement entre émetteur et récepteur doit être réalisé avec soln. Le système reflex. Comme pour le système d metteur et récepteur à réflexion totale et dont la propriété est de renvoyer tout rayon lumineux incident dans la même direction (sorte de catadioptre).

La détection est réalisée lorsque la cible bloque le faisceau entre l’émetteur et le réflecteur. C’est donc un système qui n’est pas dapté pour la détection d’objets réfléchissants qui pourraient renvoyer une quantité plus ou moins importante de la lumière sur le récepteur. Son utilisation est un peu plus limité bien que son utilisation dans un environnement pollué moyennement soit possible. Les détecteurs à fibres optiques. Les détecteurs photoélectriques peuvent utiliser des fibres optiques permettant d’éloigner l’émetteur et le récepteur par rapport au point de détection.

La lumière est véhiculée entre ce point et l’amplificateur par des fibres optiques qui, grâce à leurs faibles dimensions, peuvent s’intégrer dans les emplacements les lus exigus. Ces appareils sont également parfaitement adaptés pour la détection de cibles de très petites tailles (vis, rondelles, capsules… ). Ces détecteurs existent en système barrage et proximité. Deux types de fibres sont utilisés: les fibres de verre avec des ampl’ficateurs émettant dans l’infrarouge les fibres plastiques avec des amplificateurs émettant dans le rouge visible.

Fibre de verre et fibre plastique Propagation du rayon lumineux Capteur à chute de pression Implantés directement sur les orifices du vérin, ces capteurs émettent un signal lorsque le vérin s’arrête en fin de course. Ils sont très simples à met car ils n’exigent pas directement exploitable. FONCTIONNEMENT La vitesse du vérin est réglée par le débit d’échappement contrôlé par le régleur de vitesse. Il en résulte le maintien d’une contre- pression d’échappement qui chute lorsque le piston s’arrête en butée.

Grâce à sa membrane, le capteur à seuil de pression commute et traduit cette chute de pression en un signal de fin de course. Ce capteur est également utilisé pour détecter les arrêts en cours de course pour les vérins agissant sur des butées variables : vérins de serrage, etc… CONSTITUTION La gamme est modulaire : le même élément « banjo », peut être équipé au choix de modules de détection à signal de sortie pneumatique ou électrique, ou électronique, ce qui permet l’emploi de ces capteurs en automatismes TOUT PNEUMATIQUES et automatismes ELECTRO-PNEUMATIQUES.

Les détecteurs de positionnement Les codeurs optiques Un codeur optique rotatif est un capteur angulaire de position. Lié mécaniquement à un arbre qui l’entraîne, son axe fait tourner un disque qui comporte une succession de zones opaques et transparentes. La lumière émise par des diodes électroluminescentes arrive sur des photodiodes chaque ois qu’elle traverse les zones transparentes du disque. Les photodiodes génèrent alors un signal électrique qui est amplifié et converti en signal carré avant d’être transmis vers une unité de traitement.

Il existe deux types de codeurs optiques rotatifs Les codeurs incrémentaux Les codeurs absolus 8 alternativement opaques et transparents. « n » permet de définir la résolution ou période. La piste A est décalée de 1/4 de période par rapport à B. Le déphasage entre A et B permet de définir le sens de rotation. Deux photodiodes délivrent des signaux carrés pour les pistes A et B chaque fois que le faisceau lumineux traverse une zone transparente. Une piste Z comporte une seule fenêtre transparente.

Le signal Z appelé « top zéro » est synchrone avec les signaux A et B. Il définit une position de référence et permet la réinitialisation à chaque tour. Les codeurs absolus sont destinés à des applications de contrôle de déplacement et de positionnement d’un mobile par codage. Le disque d’un codeur absolu comporte plusieurs pistes jusqu’? 20, selon les modèles. Comme les codeurs incrémentaux les pistes sont alternativement opaques et transparentes. La résolution d’un tel capteur est de 2 à la puissance N (avec N = nombre de pistes).

Deux types de codes sont utilisés : e code binaire pur Le code Gray Le code binaire pur a l’avantage de permettre des opérations arithmétiques sur des nombres exprimés dans ce code. Il est directement exploitable par les systèmes de traitement comme les automates programmables. Le code binaire pur à l’inconvénient d’avoir plusieurs bits qui changent d’état entre deux positions, ce qui provoque des aléas de lecture. Le code Gray dans lequel un seul bit change à chaque fois ne possède pas d’ambieuité d 9