Pour obtenir un résultat final de haute qualité, l'automatisation des processus industriels exige le fonctionnement parfaitement coordonné de nombreux composants. Cet article porte sur les capteurs de position, un élément discret mais essentiel de l'automatisation industrielle. Dans les installations de fabrication et de transformation, ces capteurs garantissent la bonne exécution des tâches critiques, facilitant ainsi le suivi et la gestion des processus de production. Plus précisément, leur fonction principale est de détecter les cibles, c'est-à-dire les objets en mouvement, et de signaler leur présence ou leur absence. Les vannes pneumatiques offrent de multiples applications : elles peuvent transmettre des signaux au système, lui ordonnant d'exécuter une action préprogrammée lorsqu'une cible se trouve à une distance prédéfinie du capteur de position.

Le capteur de position envoie un signal indiquant au système d'interrompre la fonction préprogrammée ou de passer à une autre fonction lorsque la cible s'éloigne du capteur. Bien que la cible puisse théoriquement être de toute nature, cet article se concentrera, par souci de simplicité, sur les cibles métalliques et les méthodes courantes de détection. Parmi ces technologies, on trouve les interrupteurs de fin de course mécaniques, les capteurs de proximité inductifs, les interrupteurs de fin de course à ressort et les interrupteurs de fin de course. Avant d'examiner les différents types de capteurs de position, il est utile de comprendre le vocabulaire technique utilisé par la plupart des fabricants.

• Portée de détection : la distance entre la face de détection et la cible d’activation de l’interrupteur

• Hystérésis : la distance entre le point de relâchement et le point d'actionnement de l'interrupteur

• Répétabilité : Capacité du commutateur, au cours de sa durée de vie, à identifier de manière constante la même cible dans la même plage.

• Temps de réponse : l’intervalle entre la détection de la cible et la génération du signal de sortie.

interrupteur de fin de course mécanique

Les dispositifs électromécaniques appelés interrupteurs de fin de course mécaniques utilisent un contact physique direct avec une cible pour détecter sa position. Ils supportent des courants élevés et fonctionnent sans alimentation externe. Les interrupteurs mécaniques sont insensibles à la polarité et à la tension grâce à leurs contacts secs, ce qui les rend résistants aux perturbations électriques telles que le bruit, les interférences radioélectriques, les courants de fuite et les chutes de tension. Le levier, le bouton, le corps, le socle, la tête, les contacts, les bornes et les autres éléments mobiles de ces interrupteurs nécessitent un entretien régulier. Les interrupteurs de fin de course mécaniques Votto peuvent présenter une faible répétabilité du fait de leur contact physique direct avec la cible. La cible et le levier peuvent s'user par contact. De plus, les ouvertures non protégées sont sensibles à la corrosion, à la poussière et à l'humidité. C'est pourquoi les modèles certifiés pour les zones dangereuses et ceux avec contacts étanches sont souvent onéreux.

interrupteur à ressort de fin de course

Un interrupteur de fin de course à ressort est un outil électromécanique qui utilise l'attraction magnétique pour déterminer la position d'une cible magnétique. Deux petites électrodes métalliques, logées dans un tube de verre, se trouvent à l'intérieur de l'interrupteur. Il s'agit d'un élément à lames souples. Grâce à sa sensibilité magnétique, cet élément réagit aux cibles magnétiques en s'activant. Ne nécessitant aucun contact direct avec la cible pour fonctionner, les interrupteurs de fin de course à ressort offrent tous les avantages des interrupteurs mécaniques tout en évitant les problèmes d'usure.

Les cibles ferreuses classiques ne sont pas compatibles avec les interrupteurs de fin de course à ressort ; des cibles magnétiques sont nécessaires. L’interrupteur à lames souples est peu fiable car l’élément à lames, le tube de verre et les petites broches métalliques s’usent sous l’effet de la flexion. Une faible pression de contact peut entraîner des vibrations des contacts et des signaux erronés de l’élément à lames souples en cas de fortes vibrations.

Capteurs de proximité inductifs

Un capteur de proximité inductif est un dispositif électronique à semi-conducteurs qui utilise les variations du champ énergétique d'un objet métallique pour déterminer sa position. Aucun contact physique n'est nécessaire et l'absence de pièces mobiles évite les risques de blocage, d'usure ou de dommages, ce qui réduit la maintenance. De plus, l'absence de pièces mobiles le rend insensible à la poussière et aux saletés. Les capteurs de proximité inductifs s'adaptent à de nombreuses applications et sont disponibles en plusieurs tailles et modèles. Ils ne supportent pas les fortes intensités et nécessitent une alimentation externe (électricité) pour fonctionner. Ils peuvent également être sensibles aux chutes de tension, aux courants de fuite, aux interférences radiofréquences et au bruit électrique. Les variations de température extrêmes et l'humidité peuvent parfois leur être préjudiciables.

interrupteur de fin de course

Grâce à une technologie hybride spéciale, les interrupteurs de fin de course peuvent localiser des cibles ferreuses par champs électromagnétiques. Les interrupteurs de fin de course sans levier sont extrêmement fiables, même dans des conditions difficiles et pour une utilisation prolongée. L'absence de contact physique et d'alimentation externe permet de supporter des courants élevés sans risque de blocage, de déformation, de casse ou d'usure. À l'instar des interrupteurs mécaniques, ils sont insensibles aux perturbations électriques, aux interférences radiofréquences, aux courants de fuite et aux chutes de tension. Ils sont également insensibles à la polarité et à la tension. La poussière, la saleté, l'humidité, le contact physique et la plupart des produits corrosifs ou chimiques n'ont aucun effet sur les interrupteurs de fin de course. La plupart des modèles fonctionnent sur une large plage de températures et sont intrinsèquement sûrs. L'interrupteur de fin de course sans levier est idéal pour les applications exigeant une étanchéité et une protection contre les explosions grâce à ses connexions étanches et son boîtier métallique robuste.

Les capteurs de position sont essentiels à l'automatisation des processus industriels. De nombreuses technologies de capteurs de position sont disponibles sur le marché, chacune présentant des caractéristiques de performance spécifiques. Afin d'obtenir les performances et la fiabilité requises, il convient de choisir avec soin le type de capteur adapté à l'application.