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Qu’est-ce qu’un actionneur rotatif ?

Un actionneur rotatif est un type d’actionneur qui convertit la pression d’air comprimé ou la pression hydraulique en mouvement rotatif.

Par rapport aux actionneurs linéaires, les actionneurs rotatifs peuvent être utilisés dans des espaces plus restreints. En particulier lorsqu’ils utilisent la pression hydraulique, ils peuvent être entraînés avec un couple élevé. Les types d’actionneurs rotatifs comprennent les actionneurs à pignon et crémaillère avec des engrenages droits et circulaires, les actionneurs à arcade avec un arbre, un ressort et un arbre rotatif, et les actionneurs à palettes avec un arbre et des palettes dans une chambre circulaire.

Comme les cylindres à air, ils utilisent de l’air comprimé pour générer une force de rotation et sont utilisés dans la production.

Utilisations des actionneurs rotatifs

Les actionneurs rotatifs sont utilisés pour entraîner toutes sortes de machines dans les aciéries, les engins de construction et les usines de production. Les applications pratiques sur ces sites comprennent l’agitation, le positionnement, la traction, le levage, l’ouverture et la fermeture.

Voici quelques exemples d’utilisation des actionneurs rotatifs :

• Mouvements de levage et de rotation dans les ascenseurs automatiques.
• Ouverture et fermeture des écoutilles et des vannes dans les sous-marins.
• Positionnement des foreuses dans les machines utilisées dans les mines.
• Actionnement des pivots, des portes et des trappes de grues.

En fonction de l’utilisation, des facteurs tels que le couple, la vitesse, la résistance aux vibrations et à la chaleur et la taille doivent être pris en compte lors de la sélection de l’actionneur.

Principe des actionneurs rotatifs

Les actionneurs rotatifs sont généralement alimentés par une énergie pneumatique, hydraulique ou électrique. Selon le type, différents mécanismes sont utilisés pour convertir l’air comprimé (air), la pression hydraulique des tuyaux et l’énergie électrique en mouvement mécanique rotatif.

Par exemple, dans le cas des actionneurs pneumatiques, le type à palettes alimente en air comprimé un espace à l’intérieur du corps de l’actionneur appelé chambre. Il utilise le couple pour faire tourner l’arbre rotatif de sortie connecté lorsque l’air comprimé pousse contre le diviseur d’espace appelé palettes. Dans le type crémaillère et pignon, un piston cylindrique actionné par de l’air comprimé fait tourner un engrenage linéaire, dont la force actionne l’arbre rotatif de sortie relié à l’engrenage circulaire.

Pour l’hydraulique, l’on utilise souvent un mécanisme comprenant un piston et un arbre rotatif, connu sous le nom de type “Scotch yoke”. Pour l’électrique, des moteurs sans balais et divers autres moteurs sont utilisés pour fournir la force rotative de sortie pour les actionneurs rotatifs.

En général, les forces de couple rotatif pneumatiques, électriques et hydrauliques sont plus faciles à obtenir, dans cet ordre. Cependant, l’hydraulique en particulier nécessite des équipements de tuyauterie, des pompes et diverses opérations de maintenance liées à l’huile, ainsi qu’une faible efficacité énergétique. La tendance aux moteurs électriques s’est récemment imposée. Certains fabricants se préoccupent également des questions environnementales et proposent des actionneurs rotatifs hybrides qui combinent les meilleurs aspects de l’hydraulique et de l’électrique.

Types d’actionneurs rotatifs

1. Type à crémaillère et pignon

Le type à crémaillère se compose d’un engrenage linéaire appelé crémaillère, d’un engrenage circulaire appelé pignon, d’un piston actionné par de l’air comprimé et de chambres situées de part et d’autre du piston. Les chambres sont remplies d’air comprimé, qui pousse le piston, lequel actionne à son tour l’engrenage linéaire en liaison avec le piston, ce qui entraîne la rotation de l’engrenage circulaire.

Cette rotation permet au mécanisme de fonctionner comme un actionneur pour un mouvement rotatif. Sur le plan structurel, il présente des propriétés d’étanchéité élevées et relativement peu de fuites d’air, mais sa structure complexe et son coût élevé sont ses inconvénients.

2. Type à étrier Scotch

Le type à étrier Scotch, principalement utilisé en hydraulique, se compose d’un piston, d’un ressort et d’un arbre rotatif. La pression hydraulique fait monter et descendre le piston, qui est converti en un mouvement rotatif par l’arbre rotatif et fonctionne comme un actionneur rotatif.

3. Type à palettes

Le type à palettes se compose d’une chambre dans un arbre circulaire auquel les palettes sont reliées. La chambre comporte deux espaces avec des palettes : en remplissant l’un des côtés d’air comprimé, l’arbre se déplace dans une direction rotative et est converti en un mouvement rotatif.

Une chambre à une ailette est appelée ailette simple, tandis qu’une chambre à deux ailettes est appelée ailette double. Les doubles palettes peuvent avoir un angle d’oscillation limité, mais peuvent fournir un couple de rotation deux fois supérieur à celui d’une simple palette.

Qu’est-ce qu’un débitmètre à ultrasons ?

Un débitmètre à ultrasons est un débitmètre qui utilise des vibrations acoustiques provoquées par des ondes ultrasoniques. Il a la particularité de mesurer sans contact avec l’objet à mesurer.

Deux méthodes sont disponibles : la méthode de la différence de temps de propagation et la méthode Doppler. Les débitmètres à ultrasons ont une structure simple, sans perte de pression puisqu’il n’y a pas d’obstruction dans la conduite. Ils sont moins sujets aux pannes, ont une large plage de mesure, ne sont pas affectés par la densité ou la viscosité du fluide et ont une grande précision.

Les débitmètres à ultrasons sont également des appareils à pince. Ils peuvent donc être montés à l’extérieur de la conduite et peuvent mesurer des fluides corrosifs sans que le capteur ne soit corrodé.

Utilisations des débitmètres à ultrasons

Les débitmètres à ultrasons sont utilisés pour mesurer le débit de gaz, de liquides et de solides se déplaçant dans des conduites. En particulier, ils sont souvent utilisés pour contrôler le débit des fluides dans les installations de traitement de l’eau et les usines.

Parmi les débitmètres à ultrasons, la méthode de la différence de temps de propagation ne peut pas garantir la précision de la mesure si des solides ou des bulles sont mélangés. C’est pourquoi ils sont utilisés pour mesurer des fluides d’une grande pureté, par exemple pour gérer le débit des produits chimiques dans les usines de semi-conducteurs. En revanche, la méthode Doppler utilise des substances solides et des bulles dans le fluide pour mesurer le débit. Elle est donc utilisée pour mesurer le débit des fluides en suspension, par exemple les boues et les eaux usées.

Les débitmètres à ultrasons, qu’il s’agisse de la méthode du temps de propagation ou de la méthode Doppler, sont des dispositifs à pince qui se fixent et se détachent de l’extérieur de la tuyauterie et qui transmettent et reçoivent des ondes ultrasoniques depuis l’extérieur de la tuyauterie. Cela signifie qu’il n’y a pas d’obstruction dans la tuyauterie, que la perte de pression est nulle, que la construction simple rend le dispositif difficile à démonter et qu’il n’est pas affecté par la densité ou la viscosité du fluide. De plus, comme il n’est pas nécessaire de placer des capteurs ou d’autres composants à l’intérieur de la tuyauterie, les fluides corrosifs peuvent également être mesurés sans entraîner la corrosion des composants.

Principe des débitmètres à ultrasons

Les débitmètres à ultrasons sont disponibles sous forme de débitmètres à propagation temporelle et de débitmètres à effet Doppler, chacun ayant une configuration différente.

1. Débitmètres à ultrasons à propagation temporelle

Les débitmètres à ultrasons à temps de propagation sont également connus sous le nom de débitmètres à ultrasons à temps de transit. Les débitmètres à ultrasons à temps de propagation sont aujourd’hui le type de débitmètres à ultrasons le plus courant. Les débitmètres à ultrasons à temps de propagation sont configurés pour transmettre et recevoir des ondes ultrasoniques en diagonale sur le fluide, d’amont en aval et inversement dans la canalisation.

Si le fluide n’est pas en mouvement, la vitesse à laquelle les ondes ultrasonores se propagent lorsqu’elles sont transmises dans le sens direct est la même que la vitesse à laquelle elles se propagent lorsqu’elles sont transmises dans le sens inverse. En revanche, si le fluide est en mouvement, la vitesse de propagation des ultrasons transmis dans le sens direct est égale à la vitesse plus la vitesse du fluide.

En revanche, la vitesse de propagation des ondes ultrasonores transmises dans le sens inverse est la vitesse de propagation moins la vitesse du fluide. En d’autres termes, avec les débitmètres à ultrasons à différentiel de temps, la vitesse du fluide est calculée à partir de cette différence de vitesse, à partir de laquelle le débit est calculé.

En raison de cette structure et de ce principe, les débitmètres à ultrasons à différentiel de temps ont une grande précision dans la mesure des débits. Toutefois, en présence de solides ou de bulles dans le liquide, la précision de la mesure ne peut être maintenue et la mesure n’est pas possible.

2. Débitmètres à ultrasons Doppler

Les débitmètres à ultrasons Doppler utilisent l’effet Doppler. L’effet Doppler est illustré par le phénomène selon lequel le son d’une sirène d’ambulance est entendu différemment selon que l’on s’approche ou que l’on s’éloigne. Ce phénomène est dû au fait que la longueur d’onde apparente des ondes sonores change lorsque la source du son s’approche et s’éloigne de l’observateur.

Les débitmètres à ultrasons de type Doppler utilisent un transducteur pour émettre des ondes ultrasoniques dans le fluide qui s’écoule à l’intérieur de la conduite. Ils utilisent le phénomène de réflexion des ondes ultrasoniques par les grains et les bulles dans le fluide. Les ondes ultrasoniques sont alors reçues à une longueur d’onde, ou fréquence, décalée par les réflexions des grains et des bulles. Comme le changement de fréquence des ondes ultrasoniques a une relation linéaire avec la vitesse d’écoulement, le débit peut être calculé à partir de la vitesse d’écoulement.

Autres informations sur les débitmètres à ultrasons

1. Problèmes liés aux bulles dans les débitmètres à ultrasons à propagation différentielle dans le temps

Lors de la mesure des débits de gaz et de liquide avec un débitmètre à ultrasons à propagation temporelle, les valeurs mesurées sont affectées par la distribution de la vitesse dans le système, de sorte que l’amont du débitmètre doit être rectifié. En particulier lorsque la vitesse d’écoulement du fluide est élevée, la cavitation est susceptible de se produire en amont de l’appareil de mesure et dans le système. Lorsque la cavitation se produit, il est facile de générer ou de mélanger des bulles d’air dans le fluide, qui ne peuvent pas être mesurées avec précision à l’aide d’un débitmètre à ultrasons à différence de temps de propagation.

L’installation d’un réservoir de séparation gaz-liquide en amont de l’appareil constitue une contre-mesure contre ces bulles. Cependant, les équipements existants doivent être modifiés et les coûts sont un inconvénient. Ces dernières années, des débitmètres à ultrasons ont donc été développés avec une fonction permettant de mesurer le débit en annulant les données issues du passage des bulles d’air.

2. Avantages des débitmètres à ultrasons à pince

Il existe des débitmètres volumétriques, des débitmètres à turbine et des débitmètres à cellule de flux, qui nécessitent tous l’installation d’un composant de détection dans la tuyauterie pour mesurer le débit du fluide dans la tuyauterie. Pour les nouvelles installations, l’emplacement du débitmètre peut être déterminé au stade de la conception et les spécifications peuvent être finalisées.

Cependant, dans le cas d’installations existantes, des modifications de la tuyauterie sont souvent nécessaires, ce qui peut être fait au moment de l’arrêt de l’équipement. Par exemple, l’installation d’un débitmètre à pression différentielle ou d’un débitmètre à turbine dans une installation existante nécessite de couper la tuyauterie.

En revanche, les débitmètres à ultrasons à pince présentent l’avantage de ne pas nécessiter de travaux de tuyauterie et de pouvoir être installés facilement dans des installations existantes.

Qu’est-ce qu’un capteur photoélectrique ?

Les capteurs photoélectriques sont des capteurs qui détectent la lumière.

Ils utilisent les propriétés de la lumière pour détecter la forme et l’état de la surface de l’objet mesuré, ainsi que les substances qui le composent. Ils conviennent aux équipements d’inspection avant expédition et d’essais non destructifs car ils peuvent détecter la forme de la surface et les substances constitutives sans contact. Ils se caractérisent également par leur capacité à mesurer de longues distances, des temps de réponse courts et une haute résolution. Les méthodes de détection comprennent la transmission, la rétro-réflexion et la réflexion diffuse.

Utilisations des capteurs photoélectriques

Les capteurs photoélectriques sont utilisés dans un large éventail d’utilisations, des produits de consommation aux équipements industriels. Voici quelques exemples d’utilisation :

1. Inspection dans les usines de production de denrées alimentaires et de produits de consommation.
2. Portes automatiques et portillons dans les immeubles et les copropriétés.
3. Capteurs de mesure de distance dans les équipements de transport mobiles tels que les trains et les voitures.
4. Équipements de laboratoire tels que les instruments de mesure d’épaisseur et les équipements de contrôle non destructif.

Principe des capteurs photoélectriques

Un capteur photoélectrique se compose d’un projecteur avec un élément émetteur de lumière intégré, d’un récepteur avec un élément récepteur de lumière intégré, d’un amplificateur ou d’un autre dispositif d’amplification et d’une borne de sortie. Selon la méthode de mesure, ils peuvent être classés en trois types : à transmission, à rétroréflexion et à réflexion diffuse.

1. Type de transmission

Dans le type à transmission, l’objet à mesurer est placé entre le projecteur et le récepteur. La lumière émise par le projecteur est interceptée par l’objet à mesurer pour le détecter. Si l’objet à détecter est opaque, il peut être mesuré indépendamment de sa couleur ou des substances qui le composent.

2. Type rétroréfléchissant

Le type rétroréfléchissant place l’objet à mesurer entre l’émetteur/récepteur, qui est une combinaison d’émetteur et de récepteur, et le réflecteur, qui réfléchit la lumière émise par l’émetteur/récepteur. Le réflecteur peut être installé dans un espace étroit, ce qui permet d’effectuer des mesures dans un espace restreint.

3. Type à réflexion diffuse

Le type à réflexion diffuse détecte la lumière émise par l’émetteur et le récepteur en la réfléchissant sur l’objet à mesurer. Il se caractérise par sa capacité à discriminer les couleurs.

Autres informations sur les capteurs photoélectriques

1. Différences entre les capteurs photoélectriques et les capteurs laser

Les capteurs photoélectriques et les capteurs laser sont divisés en fonction du type de source lumineuse utilisée. Les capteurs photoélectriques utilisent généralement des sources de lumière LED, tandis que les capteurs laser utilisent la lumière laser. La lumière laser est plus directionnelle que la lumière LED et la lumière émise par le projecteur est moins diffuse. Cela permet de détecter même des objets de petite taille. La lumière peut également être projetée sur de longues distances sans atténuation en raison de son énergie élevée.

La lumière LED ne peut pas détecter de petits objets en raison de la diffusion et du contournement lorsqu’elle est émise par un projecteur. L’énergie n’est pas non plus élevée, ce qui la rend impropre à la détection sur de longues distances. Des faux positifs dus à la lumière diffuse peuvent également se produire si des capteurs photoélectriques voisins sont installés à proximité. Les capteurs photoélectriques sont donc utilisés lorsqu’une moindre précision est requise et sont moins coûteux. Les capteurs laser sont utilisés pour les applications nécessitant une grande précision, telles que la détection à longue distance et la détection de petits objets, et sont relativement onéreux.

2. Comment utiliser les capteurs photoélectriques

Les capteurs photoélectriques sont utilisés dans de nombreuses installations parce qu’ils sont peu coûteux et faciles à manipuler. Mal utilisés, ils peuvent cependant causer des problèmes.

L’un des problèmes les plus courants avec les capteurs photoélectriques est l’interférence mutuelle entre les capteurs voisins. L’interférence mutuelle se produit lorsque la lumière émise par le projecteur d’un capteur pénètre dans le récepteur de l’autre capteur. La source lumineuse LED d’un capteur photoélectrique se diffuse après irradiation. Plus la distance de projection est longue, plus la largeur de diffusion est importante.

Pour éviter les interférences mutuelles, il est efficace de séparer les distances d’installation, d’installer alternativement les émetteurs et les récepteurs de lumière et d’installer des filtres anti-interférences ou des écrans de protection contre la lumière. Une distance d’installation de 1,5 à 2 fois la distance de fonctionnement est généralement recommandée. Si la distance d’installation doit être plus courte, il convient d’envisager l’installation de filtres antiparasites. Les filtres antiparasites sont vendus par différents fabricants en fonction du capteur.

Qu’est-ce qu’une presse hydraulique ?

Une presse hydraulique est un dispositif qui utilise la pression hydraulique comme source d’énergie pour appliquer une pression sur une feuille de métal mince et la transformer pour lui donner la forme d’une matrice.

Le moteur hydraulique envoie de l’huile au cylindre hydraulique, et le piston dans le cylindre hydraulique fait glisser la matrice de haut en bas pour presser. Les presses hydrauliques se caractérisent par la vitesse du coulissement, la pression au moment de l’opération et la longueur de la course. En revanche, il existe un risque d’accident de chute dû à une fuite d’huile, etc., dont il faut tenir compte lors de l’utilisation de presses hydrauliques.

Utilisations des presses hydrauliques

Les presses sont disponibles avec des moteurs mécaniques et des servomoteurs, en fonction du système d’exploitation.

Bien que les presses hydrauliques aient des vitesses de production relativement lentes, elles peuvent traiter une large gamme de matériaux et permettent un contrôle précis de la vitesse, de l’accélération, de la force et de la longueur de course de la presse. En outre, il est possible d’obtenir une grande capacité de compression à une échelle relativement petite. Ces caractéristiques les rendent adaptées à la production, à l’étirage et au pliage à petite échelle.

Les presses hydrauliques sont principalement utilisées dans le traitement des matériaux en tôle pour les automobiles, les appareils électroménagers et les équipements électriques. Les types de presses disponibles comprennent les presses de découpe, les presses d’emboutissage, les presses d’injection, les presses de formage, les presses de poinçonnage et les presses de forgeage. Lors du choix d’une presse, il est nécessaire de tenir compte de la pression exercée, de la longueur de la course, de la taille de la presse à manipuler et des aspects liés à la sécurité. Des exemples de presses hydrauliques utilisées sont présentés ci-dessous.

• Pressage d’une carrosserie de voiture
• Pressage de contours d’engrenages
• Pressage des pièces métalliques des boîtes à lunch et des baignoires

Principe des presses hydrauliques

Les presses hydrauliques utilisent le principe de Pascal pour produire une grande force avec une petite force. Le principe de Pascal stipule qu’un fluide dans un récipient fermé, quelle que soit la forme du récipient, transmet la pression par unité de surface reçue en un point directement à toutes les autres parties du fluide. Par exemple, dans la figure ci-dessous, F1/A1 = F2/A2 parce que les pressions des deux côtés sont équilibrées, et F2 = F1 × A2/A1. En d’autres termes, plus le rapport des surfaces est grand, plus la force générée est importante.

En outre, le principe du levier permet de transmettre la force (f) au point de force du levier sous la forme d’une force plus importante (F1) au point d’action. En utilisant ces deux principes, une force très importante peut être générée même par la force humaine.

Il est important de noter ici que plus le rapport des surfaces des deux côtés est grand, plus la force qui peut être générée est importante, mais en même temps, la longueur qui peut être déplacée (course) devient plus courte. La course est déterminée par la quantité d’huile qui est expulsée, et plus le rapport de surface est grand, plus la quantité d’huile qui peut être expulsée est petite, ce qui se traduit par une course plus courte.

Structure et principe de fonctionnement des presses hydrauliques

1. Principe de fonctionnement

Dans l’explication du principe, la méthode manuelle utilisant un levier est brièvement expliquée. Cependant, les presses hydrauliques réellement utilisées industriellement doivent appliquer une force très importante avec précision, elles utilisent donc une pompe hydraulique pour expulser de l’huile. Voici une explication du principe de fonctionnement d’une presse hydraulique.

Une presse hydraulique se compose d’une pompe hydraulique, d’un cylindre hydraulique, d’une soupape de régulation de pression, d’une soupape de régulation de débit, d’une soupape directionnelle, d’un réservoir hydraulique et d’une section de presse. La pompe hydraulique, la soupape de régulation de pression et le cylindre hydraulique sont reliés au réservoir hydraulique. Le tuyau partant de la pompe hydraulique est relié à la soupape de contrôle de la pression, à la soupape de contrôle du débit et au cylindre hydraulique.

2. Structure des presses hydrauliques

Lorsque la presse hydraulique fonctionne, l’huile est transportée du réservoir hydraulique au cylindre hydraulique par la pompe hydraulique à travers des tuyaux. À ce moment-là, la pression et le débit de l’huile sont réglés par la soupape de contrôle de la pression et la soupape de contrôle du débit afin d’atteindre la pression et la vitesse de course cibles. Le cylindre hydraulique est alors poussé par l’huile pour faire fonctionner la presse à cylindre. Lorsque la presse est terminée pendant la durée définie, l’huile utilisée est envoyée du cylindre hydraulique vers le réservoir hydraulique. Il est possible de contrôler la compression par le cylindre, d’arrêter et de renvoyer le cylindre au moyen d’un distributeur.

Qu’est-ce qu’un transistor bipolaire ?

Un transistor bipolaire est un dispositif semi-conducteur à trois bornes.

Également appelé transistor à jonction, il se compose de semi-conducteurs de type N et P dans une structure de jonction P-N-P ou N-P-N. Contrairement aux transistors à effet de champ (FET), qui sont des transistors unipolaires dans lesquels les trous ou les électrons libres jouent le rôle de porteurs, les transistors bipolaires sont appelés bipolaires parce que les trous et les électrons libres sont tous deux impliqués dans leur fonctionnement.

Utilisations des transistors bipolaires

Les deux principales fonctions des transistors bipolaires sont l’amplification et la commutation.

Dans les circuits d’amplification, où des signaux infimes sont portés à un niveau suffisamment important, il est plus avantageux d’utiliser des transistors bipolaires que des transistors unipolaires, surtout lorsqu’un facteur d’amplification élevé est requis. Les transistors bipolaires sont également supérieurs pour le fonctionnement à haute fréquence.

Par exemple, dans les circuits de régulation de l’alimentation électrique, le bruit de commutation avec des composants à haute fréquence doit être supprimé. Il y a une différence marquée dans le rapport de rejet du bruit et d’autres caractéristiques entre les circuits utilisant des transistors bipolaires et ceux utilisant des transistors à effet de champ.

Les transistors bipolaires sont encore utilisés dans la production de petits volumes et dans les circuits d’amplification à haute fréquence qui sont difficiles à transformer en circuits intégrés. Comme ils sont pilotés par le courant, leur consommation d’énergie est plus élevée que celle des transistors unipolaires, pilotés par la tension. Ils sont difficiles à utiliser dans les produits qui nécessitent une faible consommation de courant, tels que les produits alimentés par batterie et les équipements portables.

D’autre part, les circuits de commutation sont utilisés pour contrôler l’activation et la désactivation du courant, mais les transistors unipolaires sont supérieurs en termes de vitesse de commutation et de miniaturisation, et sont donc moins applicables dans cette application.

Principe des transistors bipolaires

Les semi-conducteurs peuvent être classés en deux catégories : les semi-conducteurs de type P et les semi-conducteurs de type N. Un semi-conducteur de type P est rempli de trous, c’est-à-dire d’un manque d’électrons, tandis qu’un semi-conducteur de type N est rempli d’un surplus d’électrons et d’électrons libres.

Les transistors sont une combinaison de semi-conducteurs de type P et de type N, mais les transistors bipolaires peuvent être constitués soit de trois régions (type P, type N et type P), soit de trois régions (type N, type P et type N).

Dans le premier cas, l’on parle de transistor PNP et dans le second de transistor NPN : les trois régions sont l’émetteur, la base et le collecteur, chacune étant reliée à une électrode traversée par une tension et parcourue par un courant de signal. La base a la particularité d’être extrêmement fine.

Le principe de fonctionnement d’un transistor bipolaire est expliqué à l’aide de l’exemple d’un transistor de type NPN. Il comporte un semi-conducteur de type N pris en sandwich entre un semi-conducteur de type P. L’émetteur est connecté à la référence et le collecteur est connecté à la base.

L’émetteur étant relié à la tension de référence (0 V) et le collecteur étant relié à VCC (par exemple +5 V), lorsqu’une tension positive est appliquée à la base et qu’un courant de base Ib circule vers l’émetteur, un courant Ic de β × Ib circule du collecteur vers l’émetteur. C’est le principe de l’amplification par transistor, basé sur l’amplification du courant dans les transistors bipolaires. β est appelé le facteur d’amplification du courant et se situe généralement autour de 100~200. Dans les transistors bipolaires, le sens de la tension et du courant appliqués est opposé, mais le principe de l’amplification est le même.

En mode de commutation, un courant de base élevé Ib permet d’acheminer un courant suffisant vers la charge connectée au collecteur. Si le courant de base est réglé sur 0 A, aucun courant ne circule vers la charge. En faisant circuler ou non le courant de base Ib, le courant circulant vers la charge peut être activé ou désactivé, réalisant ainsi une opération de commutation.

Autres informations sur les transistors bipolaires

Nom du type de transistors bipolaires

Avant 1993, les normes japonaises JIS régissaient la dénomination des composants semi-conducteurs. Par conséquent, l’application du transistor peut être déterminée dans une certaine mesure à partir du nom du type. Pour les transistors bipolaires, les trois premières lettres étaient spécifiées comme suit :

• 2SA : transistor de type PNP pour les applications à haute fréquence
• 2SB : transistor de type PNP pour les applications à basse fréquence
• 2SC : transistor de type NPN pour les applications à haute fréquence
• 2SD : transistor de type NPN pour les applications à basse fréquence

Le nom du type proprement dit est composé de trois lettres suivies d’un chiffre et d’un alphabet, par exemple 2SA372Y. Les numéros commencent par 11 et se composent de deux à quatre chiffres, qui sont attribués dans l’ordre d’enregistrement et n’ont aucune signification. La dernière lettre de l’alphabet est utilisée pour indiquer le classement du facteur d’amplification, par exemple.

Cette norme JIS a été abolie en 1993 mais a continué à être utilisée dans la norme “Type names of individual semiconductor devices” de la Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA), qui lui a succédé.

Qu’est-ce qu’un capteur d’accélération ?

Les capteurs d’accélération sont des capteurs permettant de mesurer l’accélération.

L’accélération est l’augmentation de la vitesse par unité de temps et est importante en physique en tant que paramètre pouvant exercer une force sur un objet.

Les capteurs d’accélération peuvent être classés en trois grandes catégories : les capteurs capacitifs, les capteurs piézoélectriques (piézorésistifs) et les capteurs thermiques. Les capteurs de chaque méthode diffèrent par l’accélération qu’ils peuvent détecter. Les méthodes capacitives peuvent détecter l’accélération gravitationnelle, alors que les méthodes piézoélectriques ne le peuvent pas.

Utilisations des capteurs d’accélération

Les accéléromètres sont utilisés pour mesurer simplement l’accélération, mais aussi pour mesurer d’autres paramètres par le biais de l’accélération. Dans le premier cas, il s’agit notamment des capteurs intégrés dans les smartphones et les consoles de jeux portables, des capteurs de détection des chocs pour activer les airbags dans les voitures, et d’autres capteurs tels que les sismomètres.

La seconde utilisation comprend les inclinomètres et les podomètres qui utilisent des capteurs d’accélération à méthode capacitive capables de détecter l’accélération gravitationnelle.

Principe des capteurs d’accélération

Les capteurs d’accélération peuvent être classés en trois grandes catégories : la méthode capacitive, la méthode piézoélectrique (piézorésistive) et la méthode de détection thermique. Le principe de base de chaque méthode est le même : le capteur est divisé en une partie fixe et une partie flexible. Lorsqu’une accélération est appliquée au capteur d’accélération, la partie flexible se déforme.

La différence entre la partie fixe et la partie flexible déformée est détectée par l’élément, qui mesure alors l’accélération. Dans la méthode de la capacité, il y a une électrode dans la partie fixe et dans la partie flexible. La configuration du capteur est un agencement en peigne d’une alternance de parties fixes et flexibles avec des électrodes.

La capacité entre les électrodes de la partie fixe et de la partie flexible change lorsqu’une accélération est appliquée, de sorte que l’accélération peut être déterminée à partir de l’ampleur du changement. Par exemple un podomètre peut détecter l’accélération gravitationnelle à l’aide d’un capteur d’accélération à 3 axes.

Les méthodes piézorésistives utilisent un élément piézoélectrique pour mesurer l’accélération. Cet élément piézoélectrique est déformé par l’accélération et génère un courant électrique. Le courant généré est mesuré en tant qu’accélération.

Autres informations sur les capteurs d’accélération

1. Différences entre les accéléromètres et les capteurs gyroscopiques

Le capteur gyroscopique est un capteur dont les performances sont similaires à celles des accéléromètres. Cette section explique les différences entre les deux types de capteurs.

Comme leur nom l’indique, les accéléromètres sont des capteurs utilisés pour mesurer l'”accélération”. Les capteurs gyroscopiques, quant à eux, sont conçus pour mesurer la “vitesse angulaire”, ce qui signifie que les quantités physiques qu’ils détectent sont différentes.

Les capteurs gyroscopiques utilisent la force de Coriolis pour détecter la direction et l’orientation d’un objet, qui est ensuite transmise sous forme de signal électrique. Ils sont utilisés, par exemple, pour mesurer l’inclinaison d’un objet et sont installés dans un large éventail d’appareils électroniques tels que les systèmes de navigation automobile, les appareils photo numériques avec stabilisation de l’image, les smartphones et les consoles de jeux vidéo.

Les capteurs d’accélération et les capteurs gyroscopiques peuvent également être combinés pour mesurer le mouvement d’un objet de manière plus détaillée. Par exemple, la technologie des capteurs combinés est utilisée dans les systèmes de navigation automobile, l’un des produits embarqués les plus populaires.

Le capteur gyroscopique peut ainsi déterminer la direction du véhicule et le capteur d’accélération la distance parcourue, ce qui permet d’afficher avec précision l’emplacement actuel, même dans les endroits où la réception du signal est difficile, comme dans les tunnels.

2. Comment utiliser les capteurs d’accélération

Pour réaliser l’application souhaitée à l’aide de capteurs d’accélération, il convient de confirmer au préalable la plage de mesure ou la largeur de bande de fréquence requises. Par exemple, si un accéléromètre doit être monté sur le contrôleur d’une console de jeux vidéo, il doit avoir une plage de mesure supérieure à la plage requise, en supposant que l’utilisateur secoue le contrôleur pour le faire fonctionner.

Une fois que le capteur d’accélération adapté à la cible de mesure a été choisi, le capteur est effectivement câblé et le programme de mesure est créé. C’est à ce stade que le “paramétrage” est important. Dans le paramétrage, vous pouvez modifier la sensibilité du capteur, le niveau de sortie 0g (lorsque l’accélération gravitationnelle est égale à 0), etc. Si ces paramètres ne sont pas réglés correctement, il sera difficile de réaliser l’application souhaitée.

Qu’est-ce qu’un interrupteur à bascule ?

Un interrupteur à bascule est un type d’interrupteur manuel. Les interrupteurs à bascule permettent d’allumer et d’éteindre des circuits électriques par un mouvement de bascule de la partie du bouton.

Les interrupteurs à bascule se trouvent également à la maison. Il s’agit par exemple d’interrupteurs d’éclairage ou de boutons d’alimentation sur des appareils comportant un “0” et un “-” à chaque extrémité. En raison de leur simplicité, les interrupteurs à bascule sont utilisés dans un grand nombre d’appareils et d’installations.

Les interrupteurs à bascule se caractérisent par un “clic” audible lorsqu’ils sont actionnés et par le fait qu’ils se distinguent clairement de l’allumage et de l’extinction. Cela réduit le risque d’erreur de manipulation.

Utilisations des interrupteurs à bascule

Les interrupteurs à bascule sont largement utilisés comme interrupteurs à commande manuelle. La plupart des interrupteurs que nous voyons et utilisons dans la vie quotidienne sont des interrupteurs à bascule.

Parmi les exemples spécifiques d’interrupteurs à bascule, l’on peut citer : les interrupteurs pour l’éclairage dans les maisons et les bureaux, les interrupteurs d’alimentation pour les équipements de bureau tels que les machines multifonctions et les imprimantes, et les interrupteurs d’alimentation pour les équipements de laboratoire et de mesure. Les interrupteurs à bascule sont utilisés comme interrupteurs de commande pour toutes sortes de produits en raison de leur structure simple et de leur fonctionnement on/off intuitif.

Cependant, il existe de nombreux types d’interrupteurs à bascule. Chaque interrupteur à bascule possède des caractéristiques différentes, telles que la tension de fonctionnement, la durabilité et la résistance à l’eau. C’est pourquoi il est nécessaire de sélectionner l’interrupteur à bascule approprié à l’utilisation et à l’environnement de fonctionnement.

Principe des interrupteurs à bascule

La construction d’un interrupteur à bascule est simple. Les principaux composants d’un interrupteur à bascule sont le bouton de commande en forme de balancier, le caoutchouc d’étanchéité, le ressort, le contact fixe, le contact mobile et les deux bornes de raccordement.

Le bouton de commande de l’interrupteur à bascule est relié au ressort interne. De plus, entre le bouton de commande et le ressort de l’interrupteur à bascule se trouve un caoutchouc d’étanchéité. Ce caoutchouc d’étanchéité a pour but de protéger les points de contact de l’eau, de la poussière et d’autres substances susceptibles d’affecter le fonctionnement.

Le ressort d’un interrupteur à bascule est arqué. Le ressort est relié au bouton de commande et aux contacts mobiles. Lorsque l’interrupteur est en marche, le côté du contact mobile du ressort arqué pousse contre le contact fixe, et le courant passe lorsque les contacts entrent en contact l’un avec l’autre.

Lorsque l’interrupteur à bascule est désactivé, le ressort à archet éloigne le contact mobile du contact fixe, ce qui interrompt le flux de courant. L’avantage est que l’action des contacts mobiles lorsqu’ils sont écartés les empêche de se souder l’un à l’autre.

Les termes “momentané” et “alternatif” sont utilisés pour les interrupteurs à bouton-poussoir tels que les interrupteurs à bascule. Ils ont des significations différentes en termes de mouvement de l’interrupteur lorsqu’il est actionné.

1. Interrupteurs à bascule momentanés

Les interrupteurs à bascule momentanés ne commutent le circuit électrique que tant qu’ils sont enfoncés, et les contacts reviennent à leur position initiale lorsque la main est relâchée. Par exemple, le bouton qui allume l’eau chaude dans une bouilloire est de type momentané.

2. Interrupteurs à bascule alternatifs

Les interrupteurs à bascule alternatifs commutent le circuit électrique lorsque l’on appuie sur l’interrupteur, et les contacts sont maintenus jusqu’à ce que l’on appuie à nouveau sur l’interrupteur. Par exemple, un interrupteur qui allume la lumière dans une pièce est de type alternatif.

Les interrupteurs à bascule alternatifs commutent entre ON et OFF chaque fois que l’on appuie sur le bouton.

Autres informations sur les interrupteurs à bascule

Nombre de bornes et de connexions pour les interrupteurs à bascule

Bien que les interrupteurs à bascule soient de construction simple, il convient de les choisir avec soin. Lors du choix d’un interrupteur à bascule, il faut tenir compte du courant et de la tension supportés, de la valeur de résistance de l’interrupteur lui-même, de sa taille et de sa durabilité en fonction de la température et de l’environnement de fonctionnement. Il est particulièrement important de connaître le nombre de bornes de l’interrupteur à bascule et la méthode de raccordement.

Le raccordement des interrupteurs à bascule est simple si l’on se contente de les allumer et de les éteindre. Si l’interrupteur a deux bornes, il faut en relier une à l’alimentation électrique et l’autre à l’appareil. Si l’interrupteur à bascule possède trois bornes, connectez-en une à l’alimentation électrique et l’une des deux autres à l’équipement. Il est d’usage de vérifier la continuité du circuit à l’aide d’un testeur avant le raccordement et d’identifier la borne pour l’alimentation et la borne du côté du contact.

Certains interrupteurs à bascule possèdent plus de quatre bornes. C’est le cas lorsqu’une ampoule est intégrée à l’interrupteur à bascule pour l’éclairage. La répartition des bornes comprend le circuit qui alimente le dispositif et la mise à la terre de l’ampoule.

La manière de raccorder un interrupteur à bascule à quatre bornes consiste à brancher l’alimentation sur deux bornes pour les interrupteurs à bascule avec éclairage intégré, d’en brancher une sur l’équipement puis de brancher le fil de terre de l’alimentation pour l’éclairage à l’intérieur de l’interrupteur à bascule. Bien entendu, il faut noter que le circuit interne varie en fonction de l’interrupteur à bascule utilisé.

Il faut soit vérifier le circuit électrique dans le manuel d’instructions fourni avec l’interrupteur à bascule, soit utiliser un testeur de circuit pour vérifier la continuité du circuit interne avant d’effectuer les connexions de câblage.

Si les connexions électriques sont effectuées à l’aveuglette, l’interrupteur risque de ne pas fonctionner comme prévu et, dans le pire des cas, d’endommager l’interrupteur à bascule ou l’équipement.

Qu’est-ce qu’un codeur rotatif ?

Un codeur rotatif est un dispositif pour mesurer l’amplitude du mouvement ou l’angle de rotation provoqué par la rotation d’un objet de mesure.

En général, ils sont fixés à l’arbre d’un moteur ou d’un réducteur. Ils peuvent également être fixés sur des servomoteurs et des moteurs pas à pas. Ces dispositifs sont principalement utilisés pour les équipements rotatifs qui nécessitent un contrôle de précision.

Utilisations des codeurs rotatifs

Les codeurs rotatifs sont largement utilisés dans une variété de produits entraînés par des moteurs. Voici quelques exemples d’utilisations des codeurs rotatifs :

• Contrôle en retour des robots industriels.
• Contrôle de l’équipement de scène dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs.
• Contrôle de position d’ascenseurs.
• Contrôle de la vitesse et de la position des grues automotrices.

Les codeurs rotatifs sont utilisés pour l’asservissement de position et de vitesse de rotation. Pour un contrôle simple de la vitesse, il suffit d’utiliser un variateur. Les codeurs sont utiles pour un contrôle précis de la vitesse et pour contrôler les moteurs au milieu de la rotation.

Principe des codeurs rotatifs

Les codeurs rotatifs typiques utilisent la lumière pour effectuer des mesures. Ils sont constitués de composants tels qu’une diode électroluminescente, un disque à fente et un phototransistor.

1. Diode électroluminescente

La diode électroluminescente est alimentée et émet de la lumière en permanence. La lumière est focalisée par une lentille, puis dirigée vers le disque à fente.

2. Disque à fente

Le disque à fente est un disque rotatif dont les trous sont régulièrement espacés et qui est fixé à l’axe de rotation du codeur.

3. Phototransistor

Un phototransistor est installé à l’extrémité de la lumière passant à travers les trous qui émet une onde d’impulsion lorsque la lumière est reçue. La vitesse de rotation est mesurée en mesurant cette onde d’impulsion. Outre la lumière, il existe également des produits qui utilisent les variations de la force magnétique ou de la capacité électrostatique pour la mesure.

Types de codeurs rotatifs

Les codeurs rotatifs optiques se divisent en deux types de mesure : incrémentale et absolue. Le premier mesure la valeur relative de la position de rotation, tandis que le second mesure la valeur absolue de la position de rotation.

1. Type incrémental

Le codeur rotatif incrémental est similaire au principe décrit ci-dessus, où la lumière passant à travers une fente dans un disque en rotation est convertie en un signal d’impulsion et transmise. Deux types de signaux sont utilisés pour détecter la lumière passant à travers la fente.

Ils sont communément appelés phase A et phase B. Il existe également des codeurs dotés d’un signal en phase Z pour la détection de la position initiale. En cas de dysfonctionnement dans l’acquisition de la forme d’onde, les comptages seront manqués et une erreur se produira.

L’inconvénient de cette méthode est qu’elle ne permet pas de déterminer la position absolue. Toutefois, il est possible de déterminer le sens de rotation grâce au signal biphasé intégré.

2. Type absolu

Les codeurs rotatifs absolus possèdent une rainure sur le disque rotatif pour déterminer l’information de position. Lorsque la lumière passe à travers cette rainure, elle est détectée par l’élément récepteur de lumière et la position absolue peut être mesurée. Par conséquent, lorsque la position absolue est détectée, le sens de rotation peut être détecté en fonction de l’ordre des rainures.

Dans le système absolu, un code gris est généralement utilisé pour le code de chaque position. Les codes gris, également connus sous le nom de codes binaires alternés, sont une méthode de codage dans laquelle les bits voisins ne changent que d’un seul bit. L’utilisation de codes gris réduit le nombre de faux positifs positionnels et est donc très résistante au bruit et aux erreurs, ce qui se traduit par une grande précision.

Comment choisir un codeur rotatif

Lors du choix d’un codeur rotatif, il faut tenir compte de la méthode de mesure, de la résolution et de la capacité de charge.

1. Types magnétiques et optiques

Il existe des types magnétiques et optiques. Le type magnétique présente une excellente résistance aux intempéries, tandis que le type optique se caractérise par une grande précision de mesure. Parmi les types optiques, le type absolu a une plus grande précision de mesure et peut détecter des positions absolues.

2. Résolution

La résolution est la phase minimale qui peut être mesurée. Plus la résolution est élevée, plus la précision de mesure est grande. Cependant, elle est aussi plus coûteuse et le signal peut être plus complexe et moins sensible au bruit. Sélectionnez la résolution nécessaire pour commander la machine sur laquelle le codeur rotatif est monté.

3. Capacité de charge

La charge est le poids qui peut être appliqué à l’arbre rotatif. Si une charge supérieure à la charge admissible est appliquée, l’arbre du codeur rotatif et les roulements seront endommagés. Il convient donc de choisir un produit dont la charge admissible est supérieure à la charge maximale qui peut être appliquée.

Qu’est-ce qu’un contacteur électromagnétique ?

Les contacteurs électromagnétiques sont des dispositifs qui utilisent des électroaimants pour ouvrir et fermer des charges telles que des moteurs et des appareils de chauffage.

Les électroaimants à l’intérieur du contacteur électromagnétique amènent les contacts mobiles en contact avec les contacts fixes pour les alimenter. Le mécanisme est le même que celui d’un relais électromagnétique, mais il est utilisé pour alimenter un courant plus élevé que celui d’un relais électromagnétique.

Utilisations des contacteurs électromagnétiques

Les contacteurs électromagnétiques sont principalement utilisés comme composants internes dans les panneaux de contrôle. Des exemples d’utilisation sont énumérés ci-dessous :

• Contrôle de l’éclairage des lumières communes dans les copropriétés
• Contrôle du fonctionnement et de l’arrêt des pompes d’arrosage des serres en plastique
• Contrôle de la température des réservoirs d’aquarium
• Contrôle du fonctionnement des unités de réfrigération dans les congélateurs commerciaux

Comme mentionné ci-dessus, les contacteurs électromagnétiques sont principalement utilisés pour la commande automatique.

Principe des contacteurs électromagnétiques

Les contacteurs électromagnétiques se composent d’une bobine électromagnétique, d’un noyau de fer, d’un contact mobile, d’un contact fixe, d’un ressort de rappel, etc. Lorsqu’il est ouvert, le ressort de rappel soulève le contact mobile et les contacts fixe et mobile sont séparés.

Lorsqu’elle est fermée, la bobine électromagnétique est parcourue par un courant. La bobine électromagnétique génère un champ magnétique lorsque le courant la traverse, attirant les contacts mobiles avec le noyau de fer.

Les contacts mobiles attirés entrent en contact avec les contacts fixes et alimentent le circuit principal. Si le circuit principal doit être interrompu, le courant circulant dans la bobine est interrompu et le ressort de rappel soulève le contact mobile, interrompant ainsi le circuit principal.

Autres informations sur les contacteurs électromagnétiques

1. Différence entre un contacteur électromagnétique et un interrupteur électromagnétique

Les contacteurs électromagnétiques sont des dispositifs qui ouvrent et ferment des circuits électriques, mais ne fournissent pas de protection contre les surintensités.

Pour assurer une protection contre les surintensités, la combinaison d’un contacteur électromagnétique et d’un relais thermique est nécessaire et est appelée interrupteur électromagnétique (interrupteur magnétique).

Les relais thermiques fournissent un contact de sortie en cas de surintensité afin de protéger des charges telles que les moteurs. La sortie du relais thermique est détectée et le circuit est interrompu ou une alarme est émise.

La différence entre un contacteur électromagnétique et un interrupteur électromagnétique (interrupteur magnétique) réside dans la différence de fonctionnalité selon la présence ou non d’un relais thermique.

2. Durée de vie des contacteurs électromagnétiques

Les contacteurs électromagnétiques contrôlent la marche et l’arrêt des équipements. En tant que tels, ils sont suffisamment durables pour supporter le courant de démarrage de l’équipement à de nombreuses reprises. Si les caractéristiques électriques sont inférieures au calibre, la durée de vie mécanique est estimée entre 5 et 10 millions de cycles d’ouverture/fermeture.

3. Précautions à prendre lors de l’utilisation de contacteurs électromagnétiques

Il existe plusieurs types de contacteurs électromagnétiques, notamment les types standard, réversible et à courant continu. Il est donc nécessaire de choisir un contacteur électromagnétique en connaissant ses propriétés respectives.

• Type standard
  Le contact n’est activé que lorsque la bobine électromagnétique est excitée.
• Type réversible
  Le sens de rotation d’un équipement tournant peut être modifié en intervertissant l’ordre des phases des contacts.
• Type à courant continu
  Les contacteurs électromagnétiques généraux font fonctionner la bobine électromagnétique avec du courant alternatif, tandis que le type à courant continu est actionné par une alimentation en courant continu. Le type à courant continu fait fonctionner la bobine électromagnétique avec une alimentation en courant continu.

4. Prise en compte de la force contre-électromotrice des contacteurs électromagnétiques

La partie bobine électromagnétique du contacteur électromagnétique génère une force contre-électromotrice (surtension) lorsqu’elle est mise en marche et arrêtée. La section de la bobine électromagnétique est généralement contrôlée par un circuit de commande.

Étant donné que des équipements ayant une tension et un courant de faible intensité sont connectés au circuit de commande, un limiteur de surtension peut être connecté à la section de la bobine électromagnétique pour protéger le circuit de commande. Il existe trois types de parasurtenseurs :

• Type à varistance
  La varistance est utilisée pour supprimer les pics de tension. La tension de crête peut être supprimée, mais les composants à haute fréquence ne peuvent pas être limités.
• Type CR
  Filtre passe-bas pour limiter les composantes haute fréquence de la tension de choc.
• Type CR + varistance (type hybride)
  Ce type d’aspirateur de choc combine un circuit à varistance et un circuit CR. Il permet de limiter à la fois la tension de crête et les composantes à haute fréquence.

5. Bourdonnement des contacteurs électromagnétiques

L’un des cas de panne les plus courants est le “bourdonnement” provenant du contacteur électromagnétique. Lorsque la bobine est à courant alternatif, la force d’attraction du noyau de fer magnétisé change avec la fréquence. En réponse à cela, le noyau de fer vibre légèrement en permanence et le son associé à cette vibration est connu sous le nom de “bourdonnement”.

Ce bruit est causé par des corps étrangers qui s’enchevêtrent dans les surfaces de contact du noyau de fer. Les noyaux de fer fixe et mobile, qui sont normalement en contact superficiel, entrent en contact ponctuel l’un avec l’autre, ce qui produit ce bourdonnement.

Si le contacteur électromagnétique est démonté et que les corps étrangers présents sur la surface de contact du noyau de fer sont retirés, il peut continuer à être utilisé. Lors du démontage, coupez l’alimentation électrique et, si possible, retirez le contacteur électromagnétique.

Si le contacteur électromagnétique ne peut pas être retiré de l’armoire de commande, il ne doit pas être nettoyé en le pulvérisant avec une soufflerie d’air, etc. Ceci afin d’éviter que des corps étrangers soufflés par l’aspirateur ne provoquent un court-circuit ailleurs.

Qu’est-ce qu’une électrovanne ?

Une électrovanne est une vanne qui s’ouvre et se ferme à l’aide d’une bobine électromagnétique.

Ce sont des équipements indispensables dans la vie de tous les jours ainsi que dans les applications industrielles.

Utilisations des électrovannes

Les électrovannes peuvent être utilisées pour contrôler le débit d’une large gamme de fluides, les exemples typiques étant l’huile, l’eau, la vapeur, l’air comprimé et le carburant.

1. L’huile

Les électrovannes sont utilisées pour contrôler le débit dans les unités hydrauliques. Les machines nécessitant une pression élevée sont souvent actionnées par l’hydraulique, par exemple les automobiles et les presses hydrauliques. Dans les automobiles, l’hydraulique a été utilisée pour la direction assistée, mais ces dernières années, les systèmes électriques sont devenus la norme.

2. L’eau

Les électrovannes sont utilisées pour contrôler le débit de l’eau potable et de l’eau industrielle. Un exemple typique est le contrôle des niveaux d’eau dans les réservoirs de stockage, où les électrovannes sont parfois utilisées en plus des robinets à boisseau sphérique. Les électrovannes sont également utilisées pour l’arrosage automatique dans l’agriculture.

3. La vapeur

Les électrovannes peuvent distribuer de la vapeur, selon le produit. Elles sont utilisées pour le contrôle du débit, par exemple dans les grands séchoirs à linge qui utilisent de la vapeur. Elles peuvent également être utilisées pour le contrôle du traçage de la vapeur pour la protection contre le gel.

4. L’air comprimé

Les électrovannes sont principalement utilisées pour contrôler les équipements pneumatiques. L’air comprimé est utilisé pour contrôler les vannes pneumatiques et les cylindres pneumatiques, où l’air comprimé est contrôlé par les électrovannes. Elles peuvent également être utilisées pour la purge automatique de l’air comprimé.

5. Les combustibles

L’atomisation des combustibles gazeux et liquides est commandée par des électrovannes. Gaz de ville (gaz propane) pour chauffe-eau utilisé par exemple pour le contrôle du débit. Utilisé dans les moteurs à gaz et les brûleurs à huile légère et peut également être utilisé pour produire de la vapeur et de l’électricité.

Principe des électrovannes

Les bulles solénoïdes sont divisées en une section solénoïde et une section valve.

Le composant principal de la section solénoïde est la bobine électromagnétique qui, lorsqu’une tension est appliquée, excite le noyau de fer fixe pour déplacer le noyau de fer mobile. Le noyau de fer mobile est verrouillé avec la section de la valve et converti en un mouvement d’ouverture/fermeture de la valve. La section de la valve est divisée en un clapet et un siège de valve, et le clapet de valve fonctionne pour contrôler le flux de fluide. Le clapet de vanne se déplace en même temps que le noyau de fer mobile.

Types d’électrovannes

Il existe trois types d’électrovannes :

1. Les électrovannes à 2 voies

Électrovannes à deux orifices (entrée et sortie). Elles commandent deux opérations, soit pour arrêter, soit pour laisser circuler le fluide.

2. Les électrovannes à 3 voies

Les électrovannes à trois orifices : alimentation, cylindre et échappement. L’orifice du cylindre est connecté soit à l’orifice d’alimentation, soit à l’orifice d’échappement. Elles sont utilisées lorsqu’il est nécessaire de modifier le débit du fluide et pour les vérins à simple effet.

3. Les électrovannes à 4 voies

Les électrovannes à quatre voies sont des électrovannes à quatre ou cinq orifices. Elles comportent un orifice d’alimentation, deux cylindres et un ou deux orifices d’échappement. Elles sont utilisées, par exemple, pour commander des vérins à double effet. Selon la position du centre, on distingue le centre fermé, le centre d’échappement et le centre de pression.

Comment choisir une électrovanne ?

Voici des exemples de critères de sélection pour le choix d’une électrovanne.

1. Fluide et température cibles

Le type de fluide pouvant être distribué par une électrovanne est déterminé par le produit. Les fluides typiques sont listés dans la section “utilisations” et sont sélectionnés en fonction du fluide cible. La température à laquelle l’électrovanne peut être utilisée est également déterminée par le produit et est sélectionnée en fonction de la température du fluide cible.

2. Nombre d’orifices

Le nombre d’orifices de l’électrovanne doit être sélectionné. Pour le contrôle du débit du fluide, choisir 2 ou 3 orifices. Pour le contrôle du fonctionnement du vérin, on choisit généralement 3, 4 ou 5 orifices.

3. Pression de service et mode de raccordement

Il faut également sélectionner la pression à utiliser. Si l’on choisit un produit dont la résistance à la pression est inférieure à la pression de service, il est très dangereux de le faire éclater. Il faut donc choisir un produit dont la résistance à la pression est supérieure à la pression de service.

Une fois la pression de service déterminée, il faut choisir la méthode de raccordement et la taille de l’alésage. Les raccords à brides ou à vis sont les méthodes de raccordement les plus courantes. La plupart des produits ayant un grand diamètre d’alésage ont des raccords à bride, tandis que la plupart des produits ayant un petit diamètre ont des raccords vissés.

4. Tension d’alimentation

Sélectionnez la tension à utiliser pour l’alimentation électrique. En général, des tensions telles que 5 V DC à 24 V DC ou 100 V AC à 200 V AC sont utilisées et sélectionnées en fonction de la tension de commande. Il existe également des produits pour 100 V AC et 200 V AC, auquel cas l’une ou l’autre est sélectionnée en fonction de la méthode de câblage.