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Bien Choisir Sa Technologie de Capteur

BEI Sensors propose une variété de technologies de détection de vitesse et position. Il est important de choisir celle qui convient à votre application spécifique. Le milieu de fonctionnement du capteur, le degré de précision requis, le type de sortie, la vitesse, et la configuration physique doivent tous être pris en compte. Les descriptions des diverses technologies dans ces pages vous aideront à choisir la technologie de détection de vitesse et de position optimale.

Technologie optique

Technologie optique BEI - 5 facteurs clés - capteurs codeurs

La technologie de détection optique utilise l’interruption de la lumière pour détecter un mouvement. Les codeurs optiques comportent un disque codé avec des lignes opaques ou des motifs qui tournent sur le trajet d’une source de lumière, généralement une LED. Le disque codé agit comme un obturateur qui, alternativement, bloque ou laisse passer la lumière vers un photo détecteur interne. Le photo détecteur détecte le rayon de lumière alternatif, que l’électronique du codeur convertit en signal électrique. Ce signal est transmis à un système de commande externe par la sortie du codeur.

La technologie de détection optique est la plus précise et offre la résolution la plus fine parmi toutes les autres technologies de détection de position. Elle résiste également aux interférences magnétiques environnantes et, lorsqu’elle est incluse dans un boitier métallique, résiste très bien aux CEM.

Les codeurs optiques de BEI Sensors sont bien isolés, ce qui leur permet de fonctionner dans des environnements difficiles et sales. Ils sont également très résistants aux chocs et aux vibrations et peuvent supporter une impulsion de choc de 50 g, 11 msec ainsi que des vibrations de 20 g (5 à 2000 Hz).

Ce niveau de robustesse fait que les codeurs optiques BEI Sensors conviennent très bien à la plupart des applications industrielles. Les codeurs optiques BEI sont parfaits pour de nombreux processus industriels, tels le forage de pétrole, la commande de machines, les engins agricoles, les commandes de processus Web la robotique, les ascenseurs, les équipements de construction, grues, feedback moteurs et tout système de commande en boucle fermée.

Visualiser les codeurs optiques

 

Technologie magnétique/à effet Hall

Technologie magnétique à effet Hall BEI - 5 facteurs clés - codeurs capteurs

La technologie de détection magnétique utilise les modifications du champ magnétique pour détecter un mouvement. Il y a deux façons d’intégrer la technologie magnétique dans les offres BEI Sensors, les codeurs magnétiques et les capteurs de position à effet Hall.

Les codeurs magnétiques ont recours à un disque qui a été magnétisé avec des paires multiples de pôle Nord/Sud sous forme de lignes radiales ou de motifs. Au lieu d’un photo détecteur, les codeurs magnétiques utilisent un ASIC conçu pour détecter les pôles Nord et Sud alternant avec la rotation du disque. Lorsque l’ASIC détecte la modification de pôles magnétiques, l’électronique interne la convertit en signal électrique numérique qui est ensuite transmis par la sortie de l’appareil.

Dans la configuration de capteur à effet Hall, le disque interne est magnétisé avec une paire de pôles unique. Le disque est fixé au rotor du capteur qui est alors couplé au mouvement à mesurer. L’ASIC est conçu pour détecter les modifications de sens de champ magnétique à mesure que le disque tourne au-dessus de lui. Ces changements de champ magnétique sont convertis en un signal analogique proportionnel à l’angle du disque en rotation.

Généralement on utilise les capteurs à effet hall pour résoudre les positions angulaires avec une sortie analogique alors qu’on utilise les codeurs magnétiques le plus souvent pour détecter la vitesse et le sens de rotation avec une sortie numérique.

Les codeurs magnétiques tendent à avoir une résolution et une précision plus faible que leurs contreparties optiques et sont plus sensibles aux interférences magnétiques environnantes.

Mais les deux produits, codeurs magnétiques et capteurs à effet hall sont idéaux pour un fonctionnement à températures très élevées et environnements à chocs extrêmes.

Des exemples d’applications idéales pour les codeurs magnétiques sont les applications éoliennes, les engins d’exploitation forestière ou agricoles, les moteurs de traction pour équipements ferroviaires et le profilage des revêtements. Les capteurs à effet Hall excellent dans les domaines du pilotage, des pédales et manettes de gaz pour les équipements tout-terrain, la régulation pantins dans les traitements web, les vannes de régulation de débit et les dispositifs d’ouverture de portes d’ascenseurs.

 Visualiser les codeurs magnétiques ou les capteurs rotatifs à effet Hall.

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Technologie potentiométrique

Technologie potentiométrique BEI - 5 facteurs clés - codeur capteurs

La technologie de détection potentiométrique est disponible en trois configurations : à bobinage, en plastique conducteur et en plastique hybride.

Les potentiomètres bobinés comprennent un élément résistif (bobine) et un ressort de contact (balayeur).La bobine est faite dans un fil très fin enroulé avec précision sur un mandrin. Le balayeur, un contact en métal précieux spécialement travaillé, balaye la bobine enroulée. La bobine est fixée à l’intérieur au boitier du capteur et le balayeur est fixé au rotor de capteur, qui à son tour est couplé au mouvement à mesurer. Une tension est appliquée sur la bobine et elle devient un diviseur de tension. A mesure que le mouvement à mesurer fait tourner le balayeur sur la bobine alimentée, une tension proportionnelle à la position de rotation peut être lue entre la bobine et le balayeur. La sortie évolue en étapes discrètes à mesure que le balayeur se déplace sur les enroulements individuels de bobine.

Les potentiomètres à plastique conducteur sont tout à fait similaires aux potentiomètres bobinés, sauf que le balayeur se déplace sur un élément plastique conducteur au lieu d’une bobine. L’élément conducteur en plastique comprend un substrat et une époxy résistive. Dans son état pré-séchage, on appelle ce matériau époxy résistif une « encre ». L’encre est appliquée sur un substrat sec, et agit de façon très similaire à la bobine dans un potentiomètre bobiné, en présentant l’avantage d’avoir une surface lisse et très uniforme. Cette surface assure un débit plus continu et une durée de vie supérieure à celle du potentiomètre bobiné.

Comme son nom l’indique, le potentiomètre hydride fait appel à une combinaison des deux configurations décrites ci-dessus, avec une bobine enroulée enduite ensuite d’un matériau plastique conducteur. Les potentiomètres bobinés présente la meilleure exactitude des trois options et dissipent très bien le courant, mais en raison du contact métal/métal entre le balayeur et la bobine, ces appareils ont une durée de vie en service inférieure.

Les potentiomètres à plastique conducteur donnent la meillure résolution ou souplesse de sortie et ont une durée de vie supérieure à celle des potentiomètres bobinés, mais il est plus difficile d’obtenir l’excellente linéarité (précision) disponible avec un potentiomètre standard à bobine. Les potentiomètres hybrides peuvent combiner les meilleurs aspects des deux autres configurations. Un potentiomètre hybride est plus capable de dissiper le courant (par rapports aux potentiomètres en plastique conducteur) et a une meilleure résolution ou souplesse de sortie (comme le potentiomètre à plastique conducteur).

L’utilisation de plastique conducteur donne aux hybrides une durée de vie en service supérieure à celle des potentiomètres bobinés. En général, les potentiomètres offrent plusieurs avantages, y compris leur faible encombrement et poids, la résistance aux interférences électromagnétiques (EMI), la stabilité de température et peuvent fonctionner à des températures de service très élevées (300C max) et très basses (-55°C). Parmi les applications idéales, on trouve les surfaces de commande d’aéronefs, l’hydraulique interne au cylindre et la mesure descendante sur les champs pétrolifères.

Voir les produits potentiomètres rotatifs et linéaires.

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