Afin de produire un résultat final de haute qualité, l’automatisation des processus industriels nécessite que de nombreux composants différents fonctionnent parfaitement ensemble. Les capteurs de position, élément modeste mais crucial de l'automatisation industrielle, font l'objet de cet article. Les capteurs de position dans les installations de fabrication et de transformation garantissent que les tâches cruciales sont accomplies comme prévu, ce qui facilite la surveillance et la gestion des processus de production. Pour être plus précis, leur tâche principale consiste à trouver des « cibles » ou à déplacer des objets et à signaler leur présence ou leur présence. absence. Les vannes pneumatiques ont diverses utilisations car elles peuvent transmettre des signaux au système lui indiquant d'effectuer une action préprogrammée lorsqu'une cible se trouve à une distance prédéfinie du capteur de position.

Le capteur de position délivre un signal indiquant au système d'arrêter d'exécuter cette fonction préprogrammée ou de passer à une autre fonction lorsque la cible s'éloigne du capteur de position. Bien que la cible puisse théoriquement être n'importe quoi, cet article examinera uniquement les cibles métalliques et les méthodes « traditionnelles » pour les localiser, par souci de simplicité. 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 font partie de ces technologies. Comprendre le langage standard utilisé par la majorité des fabricants de capteurs est utile avant de passer en revue les nombreux types de capteurs de position.

• Plage de détection : la séparation entre la face de détection et la cible activant le commutateur.

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

• Répétabilité : capacité à vie du commutateur à identifier de manière cohérente la même cible dans la même plage.

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

interrupteur de fin de course mécanique

Les dispositifs électromécaniques appelés fins de course mécaniques utilisent un contact physique direct avec une cible pour détecter la position de la cible. Ils peuvent supporter des charges de courant élevées et fonctionner sans source d’alimentation. Les commutateurs mécaniques ne se soucient pas de la polarité ou de la tension, car ils utilisent des contacts secs, ce qui les rend résistants à divers défauts électriques tels que le bruit électrique, les interférences radio, les courants de fuite et les chutes de tension. Le bras de levier, le bouton, le corps, la base, la tête, les contacts, les bornes et autres éléments mobiles de ces commutateurs nécessitent fréquemment un entretien. Les interrupteurs de fin de course mécaniques Votto peuvent avoir une mauvaise répétabilité car ils sont en contact physique direct avec la cible. La cible elle-même ainsi que le bras de levier peuvent s'user par contact physique. Il existe également des ouvertures non protégées qui sont sensibles à la corrosion, à la poussière et à l'humidité. En raison de ce problème, les zones dangereuses certifiées et les contacts scellés ont souvent un prix élevé.

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 l'emplacement d'une cible magnétique. Deux petites broches métalliques enfermées dans un tube de verre sont situées à l'intérieur de l'interrupteur. Il s’agit d’un « élément de roseau ». En raison de sa sensibilité magnétique, l'élément Reed répond aux cibles magnétiques en s'activant. Ne nécessitant pas de contact direct avec la cible pour fonctionner, les fins de course à ressort offrent tous les avantages des interrupteurs mécaniques tout en évitant les difficultés d'usure.

Les cibles ferreuses normales ne peuvent pas être utilisées avec des interrupteurs de fin de course à ressort ; des cibles magnétiques sont nécessaires. L'interrupteur à lames n'est pas fiable car l'élément à lames, le tube de verre et les petites broches métalliques se fatiguent par la flexion. Une faible pression de contact peut entraîner des vibrations des contacts et des signaux erronés provenant de l'anche dans des situations de vibrations élevées.

Capteurs de proximité inductifs

Un dispositif électronique à semi-conducteurs appelé capteur de proximité inductif utilise les changements dans le champ énergétique d'un objet métallique pour déterminer où il se trouve. Aucun contact physique n’est requis et il n’y a aucune pièce mobile susceptible de se coincer, de s’user ou de s’endommager, ce qui réduit la maintenance. Il est également résistant à la poussière et à la saleté car il ne comporte aucune pièce mobile. Les capteurs de proximité inductifs sont très adaptables à une gamme d'applications et sont disponibles dans un certain nombre de tailles et de conceptions. Les capteurs de proximité inductifs ne peuvent pas tolérer des charges de courant élevées et nécessitent une source d'alimentation externe (électricité) pour fonctionner. Ils peuvent également être vulnérables aux chutes de tension, aux courants de fuite, aux interférences radio et au bruit électrique. Les variations extrêmes de température et la pénétration de l'humidité peuvent parfois nuire aux capteurs de proximité inductifs.

interrupteur de fin de course

Utilisant une technologie hybride spéciale, les interrupteurs de fin de course peuvent localiser des cibles ferreuses via des champs électromagnétiques. Les interrupteurs de fin de course sans levier sont incroyablement fiables dans les situations difficiles et pour une utilisation à long terme. Puisqu’il n’y a pas besoin de contact physique ou d’alimentation externe, d’énormes charges de courant sont réalisables et rien ne peut se coincer, se plier, se briser ou broyer. Semblables aux interrupteurs mécaniques, ils sont insensibles au bruit électrique, aux interférences radiofréquences, aux courants de fuite et aux chutes de tension. Ils ne sont également ni sensibles à la polarité ni à la tension. La poussière, la crasse, l'humidité, le contact physique et la majorité des produits corrosifs ou chimiques n'ont aucun effet sur les interrupteurs de fin de course. La majorité des types ont une large plage de températures de fonctionnement et sont intrinsèquement sûrs. L'interrupteur de fin de course sans levier est parfait pour les applications nécessitant une étanchéité et une protection contre les explosions grâce à ses connexions scellées et son boîtier métallique solide.

Les capteurs de position sont essentiels à l'automatisation des processus industriels. Il existe de nombreuses technologies de capteurs de position sur le marché, chacune présentant un ensemble distinct de caractéristiques de performances. Afin d'atteindre les performances et la fiabilité nécessaires, il convient de choisir le type de capteur adapté à l'application.