Fonctionnement et applications du capteur de présence industriel
Définition et fonctionnement
Les capteurs de présence industriel, encore appelés « capteur de position » ou « détecteur de présence », sont principalement utilisés dans les systèmes automatisés pour détecter les positions d’objets ou de personnes. Ils sont fabriqués à base de microcontacts, placés dans un corps de protection et muni d’un système de commande.
Il existe différents types de capteurs de présence à utilisation industrielle. Le câblage peut être effectué sur 2 ou 3 fils selon les modèles. Autrefois mécaniques, les capteurs de présence interagissent aujourd’hui avec leur « cible » par l’intermédiaire d’une caméra associée à un système d’analyse de l’image, d’un champ magnétique, électrique, électromagnétique ou encore d’un capteur infrarouge.
Selon les capteurs, objets et situations, l’objet détecté doit se trouver plus ou moins prêt du capteur ou éclairé par une source rayonnante (parfois invisible à l’œil nu comme dans le cas de l’infrarouge).
Utilisations des capteurs de présence
Les capteurs de présence sont utilisés :
- En mode analogique : l’amplitude du signal est une fonction de la position relative de l’objet détecté
- En mode binaire : le signal ne peut avoir que deux niveaux (haut et bas) selon que l’objet se trouve à proximité ou non du capteur.
Ils sont le plus souvent utilisés dans la mécanique et la machine-outil (usinage, manutention, levage), dans l’agro-alimentaire (conditionnement, emballage) ainsi que dans d’autres applications telles que :
- La détection de pièces-machines (cames, butées, pignons)
- La détection de balancelles, chariots, wagons
- La détection directe d’objets
Les capteurs de présence industriels permettent également de détecter l’emplacement et la présence d’objets ou de personnes à proximité de zones à risques. Ces capteurs peuvent se présenter sous la forme de : barrière immatérielle de sécurité, scrutateur laser de sécurité, capteur de sécurité de détection de main, tapis de sécurité, profils de bourrelet de sécurité. Ils sont indispensables pour assurer la sécurité dans certains lieux ou lors de certaines activités à risques.
Les différentes technologies de détection
Il existe différents types de capteurs et détecteurs industriels :
- Les capteurs capacitifs : Un condensateur situé sur la face active de capteur génère un champ électromagnétique alternatif. La présence d’une pièce à proximité modifie la valeur de la capacité, et entraîne une variation de la fréquence des oscillations déclenchant la commutation du capteur.
- Les capteurs à ultrasons : sont basés sur l’émission et la réception d’ondes ultrasonores à hautes fréquences (env. 200 kHz). Le retour de l’onde permet de détecter la présence d’une pièce, et même de savoir à quelle distance elle se trouve.
- Les capteurs inductifs : intègrent un circuit oscillant qui génère un champ électromagnétique alternatif.
Lorsqu’une pièce métallique approche, celle-ci devient le siège de courants induits. Les oscillations s’amortissent et déclenchent la commutation du capteur. - Les capteurs photoélectriques : détectent l’atténuation ou l’interruption du faisceau lumineux issu de l’émetteur lorsqu’il est traversé par un objet.
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