Qu’est-ce qu’un capteur de déplacement à contact ?
Un capteur de déplacement à contact est un capteur qui peut déterminer la distance et d’autres informations sur l’état de contact d’un objet avec la pointe du capteur.
Il peut mesurer la distance dans la plage de glissement physique. Un exemple similaire est le comparateur, que l’on trouve souvent dans les ateliers de tournage. Il s’agit d’un instrument de mesure ayant la forme d’un compteur rotatif avec une aiguille, alors qu’un comparateur lit visuellement l’aiguille du compteur.
En revanche, les capteurs de déplacement à contact peuvent être capturés sous forme d’informations électriques et sont des composants qui peuvent être utilisés dans des instruments de mesure et des capteurs pour les commandes FA. D’autres capteurs aux propriétés similaires comprennent des éléments de mesure qui peuvent mesurer la longueur à l’aide de lasers ou d’ondes ultrasoniques. La principale différence entre les capteurs de longueur et les capteurs de déplacement à contact est que la valeur obtenue est une valeur absolue, alors que le résultat obtenu par les capteurs de déplacement à contact est une distance relative.
Utilisations des capteurs de déplacement à contact
Les capteurs de déplacement à contact sont utilisés pour la prise d’information comme facteur déterminant de la distorsion de surface, des droits acquis et du bon ou mauvais usinage. Ils conviennent aux applications dans lesquelles la présence, l’absence ou la forme d’objets non mesurés doit être mesurée avec une grande précision dans la plage du µm.
1. Pour la détection de présence/absence
Lorsque l’objet à mesurer entre en contact avec un capteur de déplacement à contact, la distance entre les parties en contact change par rapport à la distance à l’état libéré. Ce changement peut donc être détecté pour déterminer si l’objet à mesurer se trouve ou non dans une position prédéterminée.
2. Pour la détection de l’ampleur du changement
Par exemple, lors de la mesure de la rugosité d’une surface aplatie par découpe, lorsque l’objet à mesurer entre en contact avec le capteur de déplacement à contact, la distance entre les points de contact passe de la distance à l’état libéré à une valeur constante, qui est remplacée par un point zéro. En faisant glisser l’objet de mesure horizontalement à partir de cet état, si la surface usinée est inégale ou déformée, la partie de contact du capteur de déplacement à contact oscille, et la valeur de l’oscillation est capturée comme la quantité de changement et peut être mesurée comme la rugosité de la surface.
Comme décrit ci-dessus, il est possible de mesurer, avec une grande précision en micromètres, la variation de la surface par rapport à un point de référence arbitraire. La rugosité de la surface peut être mesurée avec une grande précision en µm.
3. Pour la détection différentielle
Par exemple, il existe des cas où l’objet est une forme longue avec une épaisseur relativement non-uniforme et où des rayures ou des marches doivent être détectées. Dans de tels cas, l’épaisseur de l’objet est mesurée pendant que l’objet est déplacé dans la direction longitudinale, mais si l’épaisseur de l’objet n’est pas uniforme, il n’est pas possible d’utiliser une méthode dans laquelle une valeur seuil est fixée pour effectuer une discrimination en mesurant la longueur de l’objet.
Par conséquent, une méthode de mesure des pas par détection différentielle est adoptée. Les capteurs de déplacement à contact sont adaptés à ce type de traitement, car les valeurs sont obtenues en tant que valeurs relatives.
Principe des capteurs de déplacement à contact
1. La méthode LVDT
Dans la méthode LVDT, un transformateur d’actionnement est intégré au capteur, et les changements physiques dans la zone de contact du capteur de déplacement à contact sont liés au noyau du transformateur d’actionnement, ce qui fait varier l’inductance du transformateur. La variation de la partie de contact est extraite sous la forme d’un signal électrique.
La partie de contact du capteur de déplacement à contact est liée au noyau du transformateur d’actionnement, et l’inductance de la bobine disposée autour du noyau change lorsque le noyau se déplace.
2. La méthode de l’échelle
La méthode de l’échelle est également connue sous le nom de méthode de comptage d’impulsions. Les systèmes de balance peuvent être classés en deux catégories : les systèmes de comptage d’impulsions magnétiques utilisant le magnétisme et les systèmes de comptage d’impulsions optiques utilisant la lumière.
L’avantage des méthodes de comptage d’impulsions magnétiques est qu’elles permettent d’effectuer des mesures sans être affectées par l’environnement, comme la poussière et la saleté sur le site de travail. Elles permettent également de travailler sans se soucier de la température du site.
Autres informations sur les capteurs de déplacement à contact
Avantages et inconvénients des capteurs de déplacement à contact
1. La méthode LVDT
- Avantages : pas de saut de la valeur mesurée.
- Inconvénients : le champ magnétique peut ne pas être stable en fonction de la position du noyau de fer dans la bobine.
2. La méthode de l’échelle
- Avantages : elle n’est pas facilement influencée par le site de travail ou l’environnement.
- Inconvénients : peut ne pas réagir correctement en cas de mouvement soudain du contacteur. (Les mesures peuvent sauter).