Capteurs sonores

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Qu'est-ce qu'un capteur ?

Un capteur peut être considéré comme un organe sensoriel artificiel en technologie. Avec un capteur, un système perçoit son environnement ou collecte des informations qui peuvent être utilisées pour contrôler des actions. La plupart des capteurs sont électroniques ou mécaniques, fournissant une sortie fixe basée sur une certaine entrée.

Que peut-on mesurer avec un capteur ?

Bien entendu, différents capteurs existent pour diverses applications. Voici une brève liste des quantités que vous pouvez mesurer avec des capteurs :

• Radiation
• Température
• Gaz (tels que l'humidité ou le CO2)
• Pression
• Magnétisme
• Niveau (comme le niveau d'eau dans un réservoir)
• Mouvement
• Proximité
• Lumière/UV/infrarouge/couleurs
• Son
• Distance
• Poids/force
• Orientation/direction
• Actuel

Que dois-je rechercher lors du choix d’un capteur ?

Tension

Lors du choix d'un capteur, il est important de connaître la tension à laquelle le capteur fonctionne. Une tension trop élevée détruira le capteur, et une tension trop basse le fera fonctionner incorrectement, voire pas du tout. Les capteurs mécaniques en sont moins affectés.

Le type de sortie

Tous les capteurs ont une ou plusieurs sorties. Une sortie envoie une valeur de mesure provenant d'un capteur. La nature de ce signal dépend du type de sortie du capteur.

• Sortie numérique: Un capteur avec une sortie numérique signale une valeur logique de 0 ou 1. Cela signifie que le signal est soit présent '1', soit non '0'. Il y a donc deux états. Une sortie numérique est très adaptée pour détecter la présence ou l'absence d'un objet ou pour déterminer si une certaine limite prédéfinie a été atteinte. De plus, un signal numérique peut également transmettre des nombres ou des registres entiers via un protocole de communication défini comme I2C ou SPI.
• Sortie analogique: Un capteur avec une sortie analogique fournit une valeur analogique spécifique (courant, tension ou résistance) basée sur l'entrée enregistrée. Par exemple, en mesurant la température, la sortie pourrait afficher la valeur 27°C mais aussi 50°C ou 100°C. L'avantage de la sortie analogique est qu'elle peut être directement connectée à un actionneur, comme un capteur sonore à une LED (VU-mètre). Il existe également des convertisseurs ADC (analogique-numérique) pour rendre le signal analogique numérique.
• PNP ou NPN: Les capteurs avec sortie de commutation PNP ou NPN disposent d'au moins trois fils de connexion. Le « + » est le fil marron (broche 1), le « - » est le fil bleu (broche 3) et le fil de commutation est le fil noir (broche 4). Avec une sortie de commutation PNP, la charge est commutée entre le fil de commutation et le « - ». Avec une sortie de commutation NPN, la charge est commutée entre le fil de commutation et le « + ».
• Sortie de commutation PushPull: Cette sortie est utilisée lorsque NPN et PNP sont requis. Une tension supérieure à une certaine valeur entraînera la commutation du NPN, tandis qu'une valeur inférieure entraînera la commutation du PNP.
• Normalement ouvert/normalement fermé: De plus, une sortie peut être normalement ouverte (NO) ou normalement fermée (NC). Dans une sortie normalement ouverte, le capteur fournira un signal « 0 » avant la commutation et un signal « 1 » après la commutation. Dans un contact normalement fermé, ceci est inversé : un signal « 1 » avant la commutation et un signal « 0 » après la commutation.

Plage de mesure

Il est important de savoir qu'un capteur possède une certaine plage de mesure. Cette plage est clairement indiquée pour chaque capteur. S'il existe une plage comprise entre 5 mm et 250 mm, le capteur ne peut mesurer qu'à l'intérieur de ces distances. Toute distance en dehors de cette plage ne produira aucune sortie ou une sortie indéfinie. Ces distances varient d'un capteur à l'autre.

Résolution

Par résolution, nous entendons « le plus petit changement possible qu’un capteur peut détecter ». Pour un laser de positionnement, il s’agirait d’un déplacement ou d’un écart de position. Souvent, une résolution plus élevée est associée à un capteur plus coûteux et/ou à un temps de lecture plus lent, alors n'optez pas immédiatement pour la résolution disponible la plus élevée.

Quelle est la fiabilité d’un capteur ?

Généralement, les capteurs sont très fiables si vous respectez leurs spécifications. Il est crucial de choisir le capteur adapté à l'application et de prendre en compte ses propriétés. Un capteur basse résolution, par exemple, ne sera pas fiable pour positionner des objets sur un PCB mais sera suffisamment fiable pour des travaux moins précis, comme éviter des obstacles avec un robot.

Comment entretenir un capteur ?

La maintenance varie selon le type de capteur. Les capteurs mécaniques nécessitent souvent plus de maintenance que les capteurs électroniques. Il est parfois nécessaire de nettoyer le capteur ou de remplacer des composants comme des lentilles ou des filtres. Pour les capteurs utilisés dans un environnement industriel, une inspection et un étalonnage réguliers sont recommandés pour garantir un fonctionnement fiable.

Comment calibrer un capteur ?

L’étalonnage est crucial pour garantir la précision d’un capteur. Le processus dépend du type de capteur mais implique généralement de comparer la sortie du capteur avec une valeur standard connue. Sur la base de cette comparaison, des ajustements sont effectués si nécessaire. De nombreux capteurs disposent de procédures d'étalonnage intégrées, mais certains nécessitent un équipement externe.