Expose de capteur de debit et de pesage

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  • Publié le : 21 avril 2011
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INTRODUCTION

I.GENERALITES SUR LES CAPTEURS

D’après le dictionnaire universel, un capteur est un dispositif qui délivre à partir d’une grandeur physique, une autre grandeur, souvent électrique, fonction de la première et directement utilisable pour la mesure ou pour la commande. Le choix de l’énergie électrique vient du fait que les signaux électriques se prêtent facilement à de multiplestransformations difficiles à réaliser avec d’autres types de signaux.

Dans le monde industriel, les capteurs sont les premiers éléments rencontrés dans une chaîne de mesure. Ils transforment les grandeurs physiques ou chimiques d’un processus ou d’une installation en signaux électriques au départ presque toujours analogiques.
Cette transformation doit être le reflet aussi parfaitque possible de ces grandeurs. Cet objectif n’est atteint que si l’on maîtrise en permanence la réponse des capteurs qui
peut être affectée par des défauts produits par les parasites qui se superposent au signaux, par les conditions d’utilisation, par le processus lui-même et par le milieu qui l’entoure.

II.PRINCIPES FONDAMENTAUX

La quantité que l'on cherche à mesurer sera appelée lemesurande, soit m. Le but assigné au capteur est de convertir m en une grandeur électrique que l’on appellera s.
La mesure s peut être une impédance, une charge électrique, un courant ou une différence de potentiel. La relation qui lie s à m, soit s = F(m), dépend :

- De la loi physique régissant le capteur
- De la construction pratique du capteur
- De l'environnement du capteur

III. LESCAPTEURS ACTIFS ET LES CAPTEURS PASSIFS
Il est important pour la suite de rappeler quelques définitions fréquemment utilisées quel que soit le type de capteur considéré nous distinguons deux grandes familles de capteurs : Capteurs actifs et passifs.
les capteurs dont le signal électrique délivré est une variation d'impédance sont dits passifs car ils nécessitent une source d'énergie électrique pourque l'on puisse lire s.
Le circuit dans lequel ils sont incorporés s'appelle le conditionneur.
Les autres types de capteurs sont dits actifs.

IV. CAPTEURS DE PESAGE

1. DEFINITION

Le capteur constitue le cœur de l’instrument de pesage. Le pesage est défini comme la détermination, par divers procédés, des masses et poids d’un objet.
Le poids d’un corps est la force subie dans lechamp de la pesanteur terrestre : P = M.g.
L’accélération de la pesanteur(g) dépend du lieu et plus précisément de la latitude, de l’altitude et dans une très faible proportion des structures géologiques.
La masse d’un corps est le rapport de la force appliquée à ce corps à l’accélération qu’elle lui communique.
Ainsi le capteur de pesage fait donc intervenir un ensemble de capteurs permettantd’obtenir la valeur de la masse d’un objet dépendant d’une autre grandeur.
Il s’agit des capteurs de force, de couple, des capteurs piézoélectriques et à variation de la perméabilité.

2. PRINCIPES

Il existe une multitude de procédés pour déterminer la masse et le poids d’un objet.
Ces divers procédés sont basés sur certains principes fondamentaux.
a) Le principe de la piézoélectricité
Lephénomène de piézoélectricité consiste en l’apparition d’une polarisation électrique, ou la variation d’une polarisation déjà existante dans certains diélectriques anisotropes naturels (quartz, tourmaline…) ou artificiels (sulfate de lithium, quartz de synthèse, céramiques traitées…) lorsqu’ils déformés sous l’effet dune force de direction convenable. Si l’on constitue un condensateur en déposantune paire d’armature sur le faces opposées d’une lames piézoélectrique, il apparait sous l’influence d’une force des charges de signes contraires sur les armatures opposées et donc une différence de potentielle proportionnelle à la force appliquée.
Un tel dispositif permet la mesure des forces, et de toute grandeur physique susceptible de s’y ramener : vibration, pression, accélération…et il...
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