Capteurs capacitifs modernes dans l'industrie

27/07/2016

Les capteurs capacitifs sont conçus pour la mesure sans contact de déplacement, de distance et de position. Ils se distinguent par leur stabilité à long terme, leur fiabilité et leur résistance thermique. En règle générale, le principe de mesure capacitif n'est pas prévu pour les mesures de l'environnement industriel. Cependant, à l’aide de la technologie moderne et innovante des capteurs de Micro-Epsilon, des mesures hautement précises sont réalisées même en conditions extrêmes.

Le procédé de mesure capacitif fonctionne selon le principe du condensateur à plaques idéal. Un changement de distance entre les plaques se traduit par un changement de la capacité totale. Si un courant alternatif de fréquence et d’amplitude constantes traverse le condensateur du capteur, l'amplitude de la tension alternative dans le capteur est proportionnelle à la distance séparant le capteur de l'objet à mesurer. Le changement de distance est détecté, traité et sorti en tant que valeur de mesure par le biais de sorties différentes. Le déplacement, la distance et la position peuvent ainsi être mesurés de l'ordre du nanomètre. Etant donné que le système de mesure dépend non seulement de la distance mais réagit également à la modification du diélectrique dans la fente, les capteurs capacitifs conventionnels doivent être dans un environnement propre et sec.

La technologie innovante des capteurs de déplacement capacitifs de Micro-Epsilon permet également de les utiliser dans les environnements rudes de l'industrie. En règle générale, ils sont insensibles à la poussière et à l'humidité de l'air, ils se prêtent optionnellement également en salle blanche ou dans l'ultravide. En plus, ils offrent d'autres avantages tels que les mesures extrêmement fiables et stables qui s'effectuent de manière hautement précise de l’ordre du nanomètre, ceci même avec les plages de température difficiles telles que le point zéro. En fonction de l'application, le nombre des canaux de mesure se laisse déterminer individuellement. La synchronisation des canaux permet d'atteindre des résultats précis même lorsque plusieurs capteurs sont utilisés à proximité immédiate. Les capteurs capacitifs sont en outre stables à long terme, car ils ne contiennent aucun composant limitant la durée de vie. Par ailleurs, le capteur et le contrôleur de la gamme Micro-Epsilon sont très faciles à combiner. C'est ainsi que chaque capteur est compatible avec chaque contrôleur, ce qui permet d’éviter tout autre calibrage complexe, souvent nécessaire.

Les capteurs capacitifs permettent de mesurer par exemple la déformation d'une disque de frein soumis à une charge. Pour détecter avec précision la déformation pendant le processus de freinage, celui-ci doit être mesuré dans des conditions extrêmes. Sur les bancs d’essai, les disques de freinage sont testés à une vitesse de rotation d’environ 2000 tr/min et à une température de 600°C. Le système de mesure requis pour cet essai doit disposer d'une haute cadence de mesure ou d'une haute fréquence limite et ne doit pas être influencé par les changements dus à des fluctuations de température et à la variation des propriétés magnétiques et conductrices de l'objet. La déformation étant d’un l'ordre inférieur à 100 µm, le capteur doit par ailleurs offrir une extrêmement haute résolution. Capable de répondre à toutes ces exigences, le principe de mesure capacitive est le mieux adapté à ce type d'application.

Le nouveau contrôleur capaNCDT 6222 permet de mesurer le déplacement, la distance et la position encore plus rapidement. Ce contrôleur est conçu pour les mesures rapides jusqu'à 20 kHz et devient ainsi le contrôleur le plus rapide dans la gamme des produits Micro-Epsilon. Il permet la surveillance précise des processus hautement dynamiques, p.ex. excentricité d’arbre, oscillation et vibration. La construction modulaire permet au contrôleur d'être étendu de manière simple jusqu'à quatre canaux. L'utilisateur peut ajouter lui-même les canaux additionnels, voire les supprimer, sans aucune limitation au niveau des performances et de la convivialité du logiciel. L'interface Ethernet intégrée permet un paramétrage et une mesure par le biais d'une interface web.

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