Principe de fonctionnement d'un capteur, d'un codeur, d'un détecteur

Les objets automatisés qui nous entourent ont ​besoin d'acquérir des informations sur leur environnement. Cela implique de ​mesurer des ​grandeurs physiques avec des ​capteurs​, des ​codeurs​ et/ou des ​détecteurs​ pour assurer leur fonction d'usage.

Chaque capteur est ​sensible à un phénomène physique spécifique ​: couleur, distance, obstacle, lumière, température, nombre de tours, contact, force...

Capteur de couleur
Capteur de couleur
Anémomètre
Anémomètre

Les ​capteurs sont donc capables de mesurer des ​grandeurs physiques ​et de les transmettre sous forme d'un signal électrique ​analogique ou numérique à un dispositif de commande.

Principe de fonctionnement d'un capteur

Le ​capteur​ est un ​instrument de mesure qui mesure une ​grandeur physique​. Puis il émet un ​signal électrique proportionnel à la grandeur physique mesurée. Ce signal électrique peut prendre​ différentes valeurs​ qui sont ​analogiques​ ou ​numériques​.

Les ​codeurs permettent de ​mesurer avec précision la ​position de l'axe de rotation d'un moteur​ et de ​transmettre cette information ​en ​un signal numérique​.

Exemple de codeur

Les ​codeurs permettent de ​mesurer avec précision la ​position de l'axe de rotation d'un moteur​ et de ​transmettre cette information ​en ​un signal numérique​.

Un ​codeur ​détecte un ​nombre d'impulsions électriques grâce à une ​roue percée de trous dans laquelle passe de la lumière ou non​. On peut ​maîtriser l'angle de rotation du moteur​ d'un robot et ainsi le diriger avec plus de précision.

Un ​codeur ​détecte un ​nombre d'impulsions électriques grâce à une ​roue percée de trous dans laquelle passe de la lumière ou non​. On peut ​maîtriser l'angle de rotation du moteur​ d'un robot et ainsi le diriger avec plus de précision.

Les ​détecteurs sont ​constitués de capteurs de différentes natures. Les traitements d'informations issus des capteurs permettent de ​constater une présence, une pression... ​et de transmettre ​un signal logique.

Détecteur de ligne - Robot mBot
Détecteur de ligne - Robot mBot
Robinet automatique

Détecteur de présence de mains devant un robinet.

Le détecteur ​détecte une information​, puis la ​transmet au microcontrôleur​ sous forme de signal électrique​ comprenant une des deux ​valeurs logiques ​suivante ​0 ou 1​.

Principe de fonctionnement d'un codeur
Principe de fonctionnement d'un codeur

Comment expliquer le fonctionnement d'un capteur ?

Par exemple ​le capteur à ultrasons ​:

Le ​capteur à ultrasons​ utilise un ​émetteur ultrason​ qui envoie un son inaudible à l'humain. Lorsqu'un ​objet est détecté​, le ​son « rebondit »​ sur l'objet, le ​récepteur​ reçoit le signal sonore dans un temps donné et le capteur détermine la ​distance​.

Comment expliquer le fonctionnement d'un codeur ?

Par exemple ​le compte tour​ ou ​le codeur optique​ :

D'un côté de la roue percée d'encoches, ​un émetteur de signal lumineux envoie ​un signal qui est reçu ou pas par ​un récepteur de l'autre côté.

Le faisceau lumineux va donc être ​bloqué (​0 = le signal lumineux ne passe pas​) ou traverser la roue(​1 = le signal lumineux passe​) et être reçu par ​le récepteur​.

Comment expliquer le fonctionnement d'un détecteur ?

Par exemple ​le détecteur de contact​ :

Fonctionnement d'un détecteur de contact

Soit l'objet est présent et vient appuyer sur la languette, soit il n'y a pas d'objet.

Rappel :

Les ​capteurs sont capables d'​acquérir et de mesurer des ​grandeurs physiques et de les ​transmettre sous forme d'un ​signal électrique ​analogique ou numérique ​à un dispositif de contrôle de commande.

Le ​codeur est un capteur qui ​relève la variation d'une grandeur physique en ​la transformant en un signal numérique ​que la partie ​commande va pouvoir traiter : le codeur ​délivre une information logique.

Le ​détecteur ​est un ​capteur qui change d'état en présence de la grandeur physique et la ​transforme en signal numérique ​que la partie ​commande va pouvoir exploiter directement : le ​détecteur​ délivre une​ information logique​.