Dans les applications d’automatismes, les détecteurs « tout ou rien » sont devenus monnaie courante : détection d’obstacles, de fin de course, … Bien qu’ils passent souvent inaperçus, ces composants assurent des fonctions essentielles. Mais quelles en sont les différentes technologies, et laquelle choisir ?

Qu’est-ce qu’un capteur de proximité ?

Les capteurs de proximité sont la solution la plus courante et la plus abordable pour la détection d’objets sans contact. Il existe plusieurs types de capteurs de proximité qui sont utilisés en fonction du besoin et de la détection des matériaux.

Quelles sont les différentes technologies de capteurs de proximité ?

Cinq grandes technologies occupent les premières places du classement du marché actuel de la détection de présence sans contact : l’optique, l’inductif, le capacitif, le magnétique et l’ultrasonique.

Capteurs inductifs : ils intègrent un circuit oscillant qui génère un champ électromagnétique alternatif. Lorsqu’on approche une pièce métallique, celle-ci devient le siège de courants induits. Ce phénomène d’induction dissipe alors l’énergie du circuit oscillant. En conséquence, les oscillations d’amortissent et déclenchent la commutation du détecteur.
Capteurs capacitifs : un condensateur situé sur la face active du détecteur génère un champ électromagnétique alternatif. La présence d’une pièce à proximité modifie la valeur de la capacité, et entraîne une variation de la fréquence des oscillations du circuit.
Capteurs optiques (ou photoélectriques) : basés sur un principe optique, ils détectent l’atténuation ou l’interruption du faisceau lumineux issu de l’émetteur lorsqu’il est traversé par un objet.
Capteurs à ultrasons : leur principe est basé sur l’émission et la réception d’ondes ultrasonores à hautes fréquences (de l’ordre de 200kHz). Le retour de l’onde permet de détecter la présence d’une pièce, et même de savoir à quelle distance elle se trouve (en mesurant le temps mis par l’onde pour effectuer un aller-retour).
Capteurs magnétiques : cette technologie est basée sur un principe mécanique détectant un champ magnétique. Ces capteurs intègrent une lame (constituée d’un mélange de métal et de verre) qui présente la caractéristique d’être magnétisée très rapidement en présence d’aimant, et démagnétisée très rapidement en son absence.

Nous avons comparé ces 5 types de capteurs de proximité :

celduc® , fabricant de capteurs de proximité magnétiques

celduc® fabrique une large gamme de capteurs de proximité magnétiques.

L’élément sensible du capteur magnétique est un interrupteur Reed détectant la présence d’un champ magnétique, en général un aimant permanent. Il détecte, sans contact, la position de l’aimant et transmet un signal électrique tout ou rien, ou analogique en fonction des modèles.

Grâce à ce principe, les détecteurs magnétiques offrent des portées relativement importantes (au regard de leurs faibles dimensions). Ils sont aussi très robustes, ce qui permet de les utiliser dans des milieux difficiles ou à haute température.

Ces détecteurs sont, par exemple employés sur les vérins pneumatiques pour localiser de l’extérieur la position du piston, ou encore pour détecter le niveau de remplissage de réservoirs en utilisant un aimant monté sur un flotteur.

Comment faire le bon choix ?

Le choix d’un détecteur repose principalement sur les contraintes de l’application.

Les principaux critères à prendre en compte sont les caractéristiques physiques (matériaux, dimensions, …), la distance de détection, l’environnement et le coût. De façon plus hiérarchisée, voici les critères de choix :

1. Questions sur le type de détection

Type de détection ? souhaitez-vous détecter un passage ou la presence de pièce ? détecter un niveau de liquide ?

Distance de détection ? Quelle est la distance aimant-capteur ?

La distance garantie d’activation est fonction de la sensibilité du capteur et de la puissance de l’aimant. A titre indicatif, celduc® précise dans son guide de sélection, la distance garantie d’activation avec un aimant donné mais celduc® reste à votre écoute pour définir au mieux le couple aimant / détecteur en fonction de vos besoins.

Environnement : vibrations, chocs, vapeurs, poussière, humidité…? Il est également important de savoir si il y a des perturbations électromagnétiques, ou la présence de moteur ?

2. Questions sur les critères électriques:

-type of charge (résistive ou inductive) ?
-puissance
-tension
-forme de contacts (NO Normalement Ouvert, NF Normalement Fermé, Inverseur, ….) ?

3. Questions sur les contraintes mécaniques pour l’implantation du détecteur :

– Espace disponible ?

– Quels sont les besoins en termes de forme de boîtier (fixation par vis, implantation sur circuit imprimé, format tubulaire,…) ?

– Quel type de câblage : filaire, connecteurs… ?

– Quel format d’aimant : cylindrique, barre, … ?

Voici l’arbre de décision pour les détections de passage, position et présence :

Les capteurs celduc® sont disponibles dans un vaste assortiment de tailles et de forms : tubulaire M8, M10 ou M12, boîtier rectangulaire, montage par vis, montage PCB, ….