Quels outils utiliser pour réaliser vos mesures de position et vitesse ?

Dans bien des domaines, industriels ou autres, la mesure du mouvement (de position ou de vitesse) représente une information indispensable au bon fonctionnement des systèmes et des machines.

Il existe de multiples appareils destinés à réaliser ces mesures. Ces outils, souvent appelés capteurs de position, présentent des caractéristiques qui varient de l’un à l’autre. Il est donc nécessaire de sélectionner le capteur qui présente les caractéristiques les plus en accord avec la mesure à réaliser.

Cet article a pour but d’explorer les différentes solutions à la disposition de l’utilisateur en présentant les plus adaptées à chaque type d’applications. Nous allons pour cela séparer l’analyse de l’application en deux : le type de mouvement et le type de mesure.

On parle de rotation lorsqu’un système tourne autour d’un axe. On citera en exemples les bras mécaniques, les moteurs ou encore les clapets de vannes. La mesure sera alors donnée en unité d’angle.

Monotour

A rotation is called "single turn" when it does not exceed 360°. In this context, the orientation of the system with respect to a reference axis is simply measured. Two different position sensors can then be used to make such a measurement:

• Les codeurs rotatifs monotour
• Les inclinomètres

Chacun présentant ses avantages et inconvénients propres :

Les inclinomètres présentent l’avantage majeur de pouvoir être montés virtuellement n’importe où et dans n’importe quelle position sur le système : ceux-ci n’ont pas besoin d’être adjoints à l’axe de rotation pour mesurer une inclinaison. Si l’on ajoute à cela leur taille compacte, ils sont donc naturellement indiqués lorsque l’encombrement est une contrainte de premier plan.

Les codeurs monotour (codeurs rotatifs absolus monotour) doivent en comparaison être obligatoirement montés sur l’axe. Cependant leurs performances dynamiques et leur précision sont souvent meilleures. Ils possèdent de plus une très bonne résistance aux chocs et vibrations tout en présentant l’énorme avantage d’être disponibles avec toutes les interfaces du marché. Enfin, la version magnétique de ces codeurs est à la fois plus économique, plus compacte et moins sensible aux agressions du milieu (humidité, poussière, chocs, température).

Pour obtenir des informations plus détaillées, vous pouvez consulter notre analyse Comparaison entre Codeurs Monotour Vs Inclinomètres .

Multitour

Les rotations multitour concernent les mouvements de rotation impliquant logiquement plusieurs tours. Pour ces mouvements, on comptera non seulement la position et/ou la vitesse sur un tour mais aussi le nombre de tours.

Dans ces cas particuliers, seuls les codeurs rotatifs absolus multitour permettent le suivi du mouvement.

Vous trouverez plus d’informations en consultant un article détaillé sur lescodeurs absolus .

Nous avons de plus rédigé une explication sur la différence entre codeurs monotour et multitour .

Le type d’application définira le type d’appareil à utiliser, du moins en partie. En effet, il convient aussi de définir le type de mesure que l’on souhaite réaliser. En fonction de celle-ci on s’orientera vers des caractéristiques différentes.

Dans certaines applications, il n’est nécessaire que de mesurer un mouvement en comparaison avec une situation initiale (pas de point de référence fixe) i.e. un déplacement par rapport au moment précédent ou une vitesse. Ce genre de mesures relatives peuvent être parfaitement réalisées grâce aux codeurs incrémentaux. Cela concerne évidemment les mouvements de rotation mais aussi les mouvements de translation dont le capteur de mouvement est constitué à 50% d’un codeur rotatif.

Les codeurs incrémentaux présentent les avantages non négligeables d’être très économiques et de tailles compactes. Dès lors que seules la vitesse et/ou la position relative sont nécessaires, cette solution sera préférée.

Cependant, certains systèmes de contrôles ont besoin de connaître la position exacte en relation à un référentiel qui n’évolue pas au fur et à mesure des étapes de travail. Les codeurs absolus et inclinomètres ont été conçus exactement à cette fin. Il est évidemment possible de rajouter un offset et d’effectuer une remise à zéro à un moment donné. Étant capable de mesurer la vitesse aussi, la principale différence résidera donc dans cette capacité à suivre le mouvement tout au long du cycle, et ce même après une coupure de courant !

Mais cette fonction supplémentaire n’est pas sans contrepartie. La technologie nécessaire au comptage de tour a un coût. Les codeurs absolus seront donc sensiblement plus chers qu’un codeur incrémental.

Il est au passage intéressant de noter que les technologies de comptage de tour de POSITAL sont sans pile ni batterie (moins de maintenance !). En particulier, la technologie effet Wiegand constitue un bond technologique dans le milieu des capteurs.

En définitive, lorsque vous vous posez la question "quel capteur de position choisir pour mon application", essayez d'abord d'analyser quel type de mouvement vous voulez mesurer et quel type de mesure est nécessaire pour que votre système de contrôle fonctionne. POSITAL s'efforce de vous fournir les meilleurs produits et solutions tout en vous assistant lors de la phase de conception.