Capteurs de position rotative OEM

Pour les gammes de produits LINTRAN et IncOder, l’entrefer est spécifié dans la fiche technique pertinente.

De manière plus générale, il est plus facile de répondre à cette question en donnant quelques exemples :

Tout d’abord, si nous considérons une antenne linéaire de 10 mm de large et 100 mm de long dans l’axe de mesure, alors la distance d’utilisation maximum de la cible, depuis l’antenne, correspondra environ à la moitié de la largeur de l’antenne, c.-à-d. à 5 mm. Nous recommandons normalement une distance de sécurité < à 1/4 de la largeur de l’antenne – soit environ 2-3 mm.

Dans un exemple rotatif, avec une antenne dont le diamètre extérieur est de 50 mm et le diamètre intérieur de 20 mm, alors la largeur antenne équivalente est de 15 mm (l’épaisseur de l’anneau). Là aussi la distance d’utilisation maximum de la cible, depuis l’antenne, sera d’environ la moitié de la largeur effective de l’antenne, c.-à-d. 7,5 mm. Nous recommandons normalement une distance de sécurité < à 1/4 de la largeur de l’antenne – soit environ 3-4 mm.

En fait, le terme technique correct pour l’un de nos produits serait ‘transducteur de déplacement absolu’.

Mais cela semble trop long, si bien que nous préférons dire capteur de position.

Les autres termes applicables pourraient inclure codeur de position, transmetteur de position, codeur rotatif, codeur linéaire, capteur rotatif, codeur axial, résolveur d’angle, synchronisateur d’angle, transmetteur de déplacement.

Nous avons construit un grand nombre de capteurs linéaires avec une échelle maximum de déviation de 0,1 mm et une résolution inférieure à 1 micron.

Concernant les dispositifs rotatifs, nous avons construit des capteurs avec des objets cible et diamètres de 12,7 mm.

Le plus long que nous pouvons construire à partir d’un circuit imprimé est de 2,7 m mais nous sommes capables de faire bien plus grand en utilisant de simples fils ou des bandes de construction.

Oui. Il est possible, dans le cas d’une unité de commande machine relativement simple, d’intégrer un logiciel de contrôle de l’équipement au microprocesseur contenu dans le capteur logiciel Zettlex.

Il est également possible de partager l’alimentation électrique, la génération de fréquence, etc., entre le système hôte et celui du capteur.

Le nombre maximum de capteurs par système électronique est déterminé par le temps de réponse maximum possible par capteur. Par exemple, si on considère qu’un capteur Zettlex met 1 milliseconde par mesure et qu’il possède un temps de réponse de 250 millisecondes, alors le nombre maximum de capteurs est de 250 avec un multiplexage simple.

Ce nombre peut être augmenté en utilisant un algorithme de multiplexage plus sophistiqué, par exemple, en prélevant des mesures moins importantes à des fréquences moins élevées.

Le module électronique des capteurs Zettlex peut aussi piloter des entrées venant d’autres éléments tels que des interrupteurs.

Oui. Le capteur logiciel Zettlex standard peut être paramétré pour contrôler plusieurs capteurs de géométries différentes.

Les capteurs Zettlex ne sont généralement pas sensibles aux émissions provenant d’autres sources, pour les raisons suivantes : – les circuits récepteurs sont disposés en quadripôles équilibrés (annulant ainsi l’effet des ondes planes incidentes), le signal en provenance de la cible est à une fréquence très spécifique et le capteur utilise une détection synchrone.

Les capteurs Zettlex conviennent aux applications automobiles et de défense où la sensibilité aux interférences permissible est particulièrement rigoureuse.

La gamme de produits IncOder offre une excellente résistance dans des conditions CEM difficiles car ceux-ci sont encapsulés dans un boîtier métallique qui agit comme une cage de Faraday.

De par leur nature fondamentale, les capteurs Zettlex produisent des émissions électromagnétiques. Toutefois, ces émissions sont faibles et dans la pratique de telles émissions sont invisibles dans un champ lointain, étant donné qu’elles chutent rapidement suivant une courbe cubique inversée.

Étant donné leurs faibles niveaux d’émissions, les capteurs Zettlex conviennent parfaitement aux applications dans l’automobile et l’aérospatiale où les seuils autorisés sont particulièrement strictes.

En fait ce sont les matériaux dans lesquels sont fabriqués les principaux composants du capteur qui limitent les températures de fonctionnement et de stockage.

Ce qui importe, c’est que la température n’altère pas les principes de fonctionnement fondamentaux du capteur. Cela signifie que les capteurs Zettlex peuvent fonctionner dans des températures relativement basses ou élevées.

Le plus souvent, la plage de températures effective est limitée entre -40 et 85 ou 125 degrés Celsius (à savoir les gammes industrielles et automobiles).

Il est important de noter cependant que la partie électronique du capteur peut être déplacée et isolée de l’antenne. Cela permet de concevoir les capteurs de sorte que seules l’antenne et la cible sont placées dans des conditions de température difficiles tandis que la partie électronique se trouve dans un environnement plus clément, à l’écart, ou isolé, des conditions difficiles.

Des substrats en céramique peuvent être utilisés pour l’antenne et la cible afin d’augmenter les limites de température.

Nous avons construit des capteurs qui peuvent supporter un fonctionnement constant à +230 °C et nous développons des capteurs pour +450 °C.

Nous avons construit des capteur pour fonctionner à -55 et -60 °C

Les aimants n’ont absolument aucune incidence sur les gammes de produits LINTRAN et IncOder.

En général, les capteurs de position inductifs Zettlex ne sont pas affectés par les champs magnétiques DC (courant continu) car se sont des appareils en AC (courant alternatif). Toutefois, si les aimants se trouvent dans le champ proche du capteur, alors ils pourraient provoquer une distorsion du champ de l’antenne en facilitant le passage du flux magnétique.

Ce problème peut être résolu au niveau de la conception du capteur en modifiant la disposition des circuits de transmission et de réception.

La distance maximum entre la partie électronique et l’antenne est déterminée par deux facteurs principaux : le couplage entre la cible et l’antenne et l’environnement électromagnétique ou les exigences CEM de l’application.

Plus l’amplitude du signal du circuit de réception de l’antenne est grande et plus l’environnement CEM est calme, plus la distance entre la partie électronique et l’antenne peut être importante.

L’utilisation de câble blindé CEM entre l’antenne et la partie électronique augmente généralement la distance maximum possible. Dans les applications de l’électronique grand public, une distance de 2 mètres est réalisable sans utilisation de câble blindé entre la partie électronique et l’antenne.

Zettlex peut conseiller sur la distance maximum à respecter selon la géométrie, la taille et les données électromagnétiques spécifiques à un capteur particulier.

Les gammes de produits IncOder et LINTRAN ne sont pas affectés par les objets métalliques situés à proximité.

Il faut tenir compte des objets métalliques proches uniquement dans le cas de capteurs OEM ou sans boîtier – en d’autres termes, ceux qui seront intégrés à une structure mécanique hôte. Vous verrez sur certaines de nos fiches techniques concernant les capteurs OEM ou sans boîtier une mention signalant de ‘protéger’ contre le métal.

Les objets métalliques – ou plus spécifiquement des objets conducteurs – n’auront une incidence sur les capteurs Zettlex que s’ils sont très proches des bobines du capteur. Ces bobines se trouvent sur les faces principales de l’antenne (stator) ou de la cible (rotor) du capteur. Les propriétés magnétiques de ces matériaux n’ont aucune influence – l’effet dominant concerne leur conductivité.

Les matériaux conducteurs peuvent influer sur le champ du capteur quand ils sont très proches des bobines du capteur car ils peuvent ouvrir un passage de flux pour le champ du capteur. Cela peut nuire à la performance de mesure du capteur.

Dans la majeure partie des cas, lorsque nous parlons d’objets métalliques nous incluons également les objets conducteurs. En d’autres termes, les objets fabriqués en aluminium, acier, acier inoxydable, laiton, cuivre, fonte, etc. La conductivité des matériaux comme le polymère, le verre, l’eau, la masse de scellement ou la céramique n’a aucun effet.

Les objets métalliques se trouvant à la périphérie ou près des bords externes des bobines d’un capteur Zettlex ont peu ou pas d’effet. De même, les axes métalliques au centre d’un capteur rotatif ou un boîtier métallique à la périphérie d’un capteur de position rotatif, linéaire ou curviligne ont peu ou pas d’incidence.

Le point principal à considérer, c’est les objets métalliques proches, derrière l’antenne (stator) ou le rotor (cible) du capteur.

Pour un capteur rotatif dont les bobines ont un rayon intérieur r et un rayon extérieur R, il faut tenir compte des objets métalliques seulement si leur proximité dépasse (R-r)/2 des faces arrières du stator ou rotor. Ce sont les distances normales à respecter pour la zone de protection qui sont indiquées sur certaines fiches techniques Zettlex. Les objets métalliques peuvent empiéter sur cette zone s’ils ont une conductivité plus faible (p.ex., l’acier inoxydable) ; ont une petite zone transversale par rapport à la zone des bobines (p. ex., une goupille ou broche d’un diamètre plus petit) ou présentent une planéité constante (p. ex., une feuille d’acier ou de cuivre plane). Dans ces cas, il est normalement permissible pour des objets métalliques de se trouver dans un rayon de (R-r)/4 des faces arrières des bobines du stator ou rotor sans aucune incidence sur la performance de mesure.

Pour le capteur linéaire ou curviligne dont les bobines ont une longueur L (le long de l’axe de mesure) et une largeur t (transversal à l’axe de mesure), il faut tenir compte des objets métalliques seulement s’ils sont plus proches que t/2 des faces arrières de l’antenne ou de la cible. Ce sont les distances normales à respecter pour la zone de protection qui sont indiquées sur certaines de nos fiches techniques. Les objets métalliques peuvent empiéter sur cette zone s’ils ont une conductivité plus faible (p.ex., l’acier inoxydable) ; ont une petite zone transversale par rapport à la zone des bobines (p. ex., une goupille ou broche d’un diamètre plus petit) ou présentent une planéité constante (p. ex., une feuille d’acier ou de cuivre plane). Dans ces cas, il est normalement permissible pour des objets métalliques de se trouver dans un rayon de t/4 des faces arrières des bobines de l’antenne ou de la cible.

Les objets métalliques se trouvant en dehors des distances mentionnées ci-dessus n’ont aucune incidence sur la performance du capteur.

Dans certains cas, la présence d’objets métalliques est impossible hors de ces zones d’exclusion. Si c’est le cas, veuillez contacter Zettlex – nous pouvons modifier la conception d’un capteur afin qu’il puisse ne pas être affecté par des objets métalliques très proches. Ce type de modification a déjà été réalisé avec succès à de nombreuses occasions où l’espace était d’une importance capitale.

Il lui suffit d’une alimentation de 5V/10mA ou 24V/3mA, lorsque l’on veut solliciter le capteur à un coefficient d’utilisation de 100 %. La puissance peut être réduite (p. ex. pour une autonomie prolongée) par l’usage d’un cycle de « sommeil », réduisant ainsi le coefficient d’utilisation.

Un cycle de « sommeil » peut être intégré, par exemple, en utilisant un algorithme qui mesurerait le déplacement toutes les 10 secondes (équivalent à un coefficient d’utilisation de 0,1 %) et qui reprendrait un cycle à 100 % à partir du moment où la mesure varie. Puis, si la mesure ne varie pas pendant une période de 10 secondes, le capteur reprendrait alors son cycle de « sommeil ».

En théorie, un objet cible peut avoir un nombre infini d’identités. En pratique, il est limité à 8 fréquences et, par conséquent, à 8 identités.

Cependant, un objet peut avoir plusieurs cibles ; ce qui multiplie le nombre d’identités possibles.

En outre, la distance relative et l’orientation des cibles peuvent être détectées par une antenne, multipliant ainsi encore plus le nombre d’identités possibles.