Capteurs de position rotatif

Selon le principe de mesure et la série de produits, les capteurs de position angulaire peuvent mesurer différentes plages angulaires. Les plages de mesure typiques vont de petits angles partiels pour les mouvements de positionnement jusqu’à 360° pour une rotation complète. Certains types de capteurs sont conçus pour des plages angulaires limitées, tandis que d’autres permettent une mesure angulaire continue ou absolue. Les capteurs potentiométriques, inductifs, à effet Hall et RVDT sont couramment utilisés pour des plages angulaires définies, par exemple pour le retour de position de volets, de vannes, de leviers, d’arbres ou d’actionneurs. Les encodeurs rotatifs incrémentaux et absolus sont particulièrement adaptés aux axes rotatifs, à la mesure de vitesse, à la surveillance de position et aux applications multitours. La plage de mesure appropriée dépend de l’application, de l’angle de rotation requis, de la résolution, de la précision, de l’interface, des conditions d’installation et des conditions environnementales. Althen peut vous aider à sélectionner un capteur de position angulaire adapté à la plage angulaire requise.

La résolution et la précision des capteurs de position angulaire dépendent du principe de mesure, de la série de produits, de la plage angulaire, du signal de sortie et de l’intégration mécanique. Althen propose des capteurs de position angulaire pour des applications allant de la simple surveillance d’angle au retour de position de haute précision dans des environnements industriels exigeants. Selon le type de capteur, différents niveaux de performance sont disponibles. Les capteurs RVDT offrent une très grande répétabilité et une excellente stabilité à long terme, les capteurs de position inductifs fonctionnent sans contact avec une très haute résolution et une longue durée de vie, les capteurs magnétiques à effet Hall atteignent, selon le modèle, des valeurs de linéarité telles que ±0,5 % de la pleine échelle, et les encodeurs rotatifs sont disponibles, selon la version, avec des résolutions allant de 5 bits à 36 000 impulsions par tour. Les performances de mesure atteignables dépendent également de l’accouplement de l’arbre, du montage, de la température, des vibrations, de la qualité du signal, de l’électronique d’évaluation et des conditions environnementales. Althen peut vous aider à sélectionner un capteur de position angulaire adapté à l’application.

Oui. Les capteurs de position angulaire peuvent effectuer des mesures absolues et incrémentales. Les capteurs de position angulaire absolus fournissent une valeur de position unique pour chaque position angulaire. La position actuelle est ainsi disponible immédiatement après la mise sous tension ou après une coupure de courant, sans nécessiter de procédure de référencement. Les capteurs incrémentaux, notamment les codeurs incrémentaux, détectent les variations de position à l’aide d’impulsions. Le système de commande compte ces impulsions et les utilise pour déterminer le sens de rotation, la vitesse de rotation ou la position relative. Après la mise sous tension, une procédure de référencement est généralement nécessaire lorsque la position absolue exacte doit être connue. Le choix de la version dépend de l’application. Les codeurs absolus sont particulièrement utiles lorsque la position doit être connue sans ambiguïté à tout moment, par exemple sur des axes liés à la sécurité ou dans des systèmes difficiles d’accès. Une mesure incrémentale est souvent suffisante pour la mesure de vitesse, la surveillance des mouvements ou les applications disposant d’un point de référence défini.

Selon le principe de mesure et la série de produits, les capteurs de position angulaire sont conçus pour différentes plages de température. De nombreuses versions industrielles Althen sont développées pour des environnements exigeants et peuvent fonctionner de manière fiable malgré les variations de température, les vibrations, l’humidité et des conditions d’utilisation difficiles. La plage de température exacte doit toujours être vérifiée dans la fiche technique du capteur concerné. Les capteurs de position angulaire magnétiques à effet Hall, tels que le HSM22, sont conçus pour une plage de -40 °C à +105 °C, tandis que le HSM30 est conçu pour -40 °C à +120 °C. Selon la version, les capteurs RVDT et les capteurs de position inductifs conviennent également aux applications robustes nécessitant une grande stabilité en température. Outre la température ambiante, les principaux critères de sélection comprennent les conditions d’installation, l’indice de protection, les variations de température, les vibrations, l’humidité, le signal de sortie et la précision de mesure requise. Althen peut vous aider à sélectionner un capteur de position angulaire adapté à la plage de température et aux conditions d’utilisation requises.

Selon le principe de mesure et la série de produits, les capteurs de position angulaire sont disponibles avec différentes interfaces électriques et différents signaux de sortie. Les sorties analogiques courantes comprennent des signaux de résistance, de tension et de courant, par exemple 0–5 V, 0–10 V, 0,5–4,5 V ou 4–20 mA. Ces signaux conviennent bien à une intégration directe dans des systèmes de commande, des afficheurs, des amplificateurs de mesure ou des systèmes d’acquisition de données. Pour les applications numériques, selon le type de capteur, des interfaces et types de sortie tels que des impulsions incrémentales, SSI, CANopen, PWM, I²C et SPI sont disponibles, ainsi que d’autres signaux de communication industriels. Les codeurs incrémentaux fournissent des impulsions pour la vitesse de rotation, le sens de rotation et la position relative, tandis que les codeurs absolus ou les capteurs d’angle absolus peuvent fournir une valeur de position unique. L’interface la plus adaptée dépend du système de commande, de la résolution, du temps de réponse, de la longueur de câble, de l’environnement perturbé, de la tension d’alimentation et des exigences d’intégration.

Les capteurs de position angulaire doivent être réétalonnés lorsqu’une précision de mesure élevée et constante doit être démontrée ou lorsque les valeurs mesurées présentent des écarts perceptibles. Les raisons typiques comprennent la surveillance régulière des moyens de mesure, des charges mécaniques élevées, les vibrations, les variations de température, l’humidité, les réparations, le remplacement de composants ou des modifications des conditions d’installation. L’intervalle d’étalonnage approprié dépend du type de capteur, de l’application, de la précision requise et des exigences internes en matière de qualité. Dans de nombreuses applications industrielles, un contrôle ou un étalonnage annuel est approprié, tandis que des intervalles plus courts peuvent être nécessaires pour les applications liées à la sécurité, les tolérances serrées ou les environnements difficiles. La chaîne de mesure doit également être contrôlée et, si nécessaire, réétalonnée après une nouvelle installation, un comportement anormal après une coupure de courant, un choc mécanique, des charges sur les paliers ou des modifications de l’arbre, de l’accouplement, des câbles, de l’électronique d’évaluation ou du système de commande. De plus amples informations sur les services d’étalonnage Althen sont disponibles sur notre site web.

La durée de vie des capteurs de position angulaire dépend principalement du principe de mesure, des sollicitations mécaniques et des conditions environnementales. Les technologies sans contact telles que les capteurs RVDT, les capteurs de position inductifs et les capteurs magnétiques à effet Hall sont particulièrement durables, car elles ne comportent pas de contact mécanique glissant soumis à l’usure. Leurs principaux avantages comprennent une longue durée de vie, un fonctionnement sans usure et une grande précision de mesure. Les capteurs RVDT fonctionnent sans contact et offrent une très bonne stabilité à long terme, une grande fiabilité et de faibles besoins de maintenance. Les capteurs de position inductifs offrent également une résolution pratiquement infinie et une longue durée de vie. Les capteurs de position angulaire potentiométriques sont robustes et économiques, mais utilisent une piste résistive avec un contact mécanique glissant. Leur durée de vie dépend donc davantage de la fréquence des mouvements, de l’angle de rotation, de la vitesse de rotation, de la charge sur les paliers, des vibrations, de l’humidité et de la contamination. Pour les applications présentant des cadences très élevées ou un fonctionnement continu, les capteurs de position angulaire sans contact constituent généralement la solution la plus durable.