Pour produire un résultat final de haute qualité, l'automatisation des processus industriels nécessite le fonctionnement optimal de nombreux composants. Les capteurs de position, élément modeste mais essentiel de l'automatisation industrielle, sont le sujet de cet article. Dans les installations de fabrication et de transformation, les capteurs de position garantissent l'exécution des tâches cruciales comme prévu, facilitant ainsi le suivi et la gestion des processus de production. Plus précisément, leur fonction principale est de détecter des « cibles » ou des objets en mouvement et de signaler leur présence ou leur absence. Les vannes pneumatiques ont de nombreuses utilisations, car elles peuvent transmettre des signaux au système lui demandant 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 n'importe quelle cible, cet article se limitera aux cibles métalliques et aux méthodes courantes de localisation, 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. Il est utile de comprendre le langage standard utilisé par la plupart des fabricants de capteurs avant d'examiner les nombreux types de capteurs de position.

• Portée de détection : la séparation entre la face de détection et la cible activant l'interrupteur

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

• Répétabilité : capacité à vie du commutateur à identifier systématiquement 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 peuvent supporter des charges de courant élevées et fonctionner sans alimentation électrique. Les interrupteurs mécaniques ne se soucient ni de la polarité ni 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 radioélectriques, 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 les autres éléments mobiles de ces interrupteurs nécessitent un entretien fréquent. Les interrupteurs de fin de course mécaniques Votto peuvent présenter une faible répétabilité en raison de leur contact physique direct avec la cible. La cible elle-même ainsi que le bras de levier peuvent s'user par contact physique. De plus, certaines ouvertures non protégées sont sensibles à la corrosion, à la poussière et à l'humidité. De ce fait, les zones dangereuses certifiées et les contacts étanches sont souvent coûteux.

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 Reed. Grâce à sa sensibilité magnétique, l'élément Reed réagit aux cibles magnétiques en s'activant. Comme ils ne nécessitent pas de 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 peuvent pas être utilisées avec les interrupteurs de fin de course à ressort ; des cibles magnétiques sont nécessaires. Le contacteur à lames souples est peu fiable, car l'élément à lames souples, le tube de verre et les petites broches métalliques se fatiguent en se pliant. Une faible pression de contact peut entraîner des vibrations et des signaux erronés provenant de l'interrupteur à lames souples en cas de fortes vibrations.

Capteurs de proximité inductifs

Un dispositif électronique à semi-conducteurs appelé capteur de proximité inductif utilise les variations du champ énergétique d'un objet métallique pour déterminer sa position. Aucun contact physique n'est requis et aucune pièce mobile ne risque de se coincer, de s'user ou de s'endommager, ce qui réduit la maintenance. De plus, il est résistant à la poussière et à la saleté grâce à son absence de pièces mobiles. Les capteurs de proximité inductifs s'adaptent parfaitement à de nombreuses applications et sont disponibles en plusieurs tailles et conceptions. Ils ne supportent pas les 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 radioélectriques et au bruit électrique. Les variations extrêmes de température et la pénétration d'humidité peuvent parfois nuire à leur bon fonctionnement.

interrupteur de fin de course

Grâce à une technologie hybride spéciale, les interrupteurs de fin de course peuvent localiser des cibles ferreuses grâce à des champs électromagnétiques. Ils sont extrêmement fiables dans les situations difficiles et pour une utilisation prolongée. L'absence de contact physique ou d'alimentation externe permet de supporter des charges de courant importantes et aucun élément ne peut se coincer, se plier, se briser ou grincer. À l'instar des interrupteurs mécaniques, ils sont insensibles aux parasites électriques, aux interférences radioélectriques, aux courants de fuite et aux chutes de tension. Ils ne sont également sensibles ni à la polarité ni 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 offrent une large plage de températures de fonctionnement et sont intrinsèquement sûrs. L'interrupteur de fin de course sans levier est idéal pour les applications exigeant étanchéité et protection contre les explosions grâce à ses connexions étanches et à son boîtier métallique robuste.

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 des performances spécifiques. Pour atteindre les performances et la fiabilité requises, il est important de choisir le type de capteur adapté à l'application.