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Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation d'une aiguille...). On fait souvent (à tort) la confusion entre capteur et transducteur : le capteur est au minimum constitué d'un transducteur.

Les capteurs sont les éléments de base des systèmes d'acquisition de données. Leur mise en ?uvre est du domaine de l'instrumentation.

Sommaire 1 Apport énergétique 1.1 Capteurs passifs 1.2 Capteurs actifs 2 Caractéristiques des capteurs 3 Capteurs intelligents 4 Principes physiques courants exploités par les capteurs 5 Exemples de capteurs 5.1 de lumière 5.2 de sons 5.3 de température 5.4 de pression 5.5 de débit 5.6 de niveau 5.7 de déplacements 5.8 de contrainte 5.9 Inertiels 6 Exemples concrets d'utilisation de capteurs 6.1 Les capteurs de niveaux à bord des navires 6.1.1 La mesure continue 6.1.2 La détection de seuils 6.1.3 Méthode hydrostatique 6.1.4 Méthode électrique 6.1.5 Méthode basée sur le rayonnement 7 Voir aussi

[] Apport énergétique

[] Capteurs passifs

ils n'ont pas besoin d'apport d'énergie extérieure pour fonctionner (exemple : thermistance,potentiomètre, thermomètre à mercure, ...).

[] Capteurs actifs

ils sont constitués d'un ou d'un ensemble de transducteurs alimentés (exemple : chronomètre mécanique, jauge d?extensométrie (appelé à tort jauge de contrainte), gyromètre, ...).

[] Caractéristiques des capteurs

On caractérise un capteur selon plusieurs critères dont les plus courants sont :

• la grandeur physique observée
• son étendue de mesure
• sa sensibilité
• sa précision
• sa linéarité
• sa bande passante
• sa plage de température de fonctionnement
• sa dérive thermique
• sa résolution
• son hystérésis

Remarques : Pour utiliser un capteur dans les meilleures conditions, il est souvent utile de pratiquer un étalonnage et de connaitre les incertitudes de mesures relatives à celui-ci.

[] Capteurs intelligents

les dernières années du 20eme siècle ont vu apparaître le concept de capteurs intelligents.

En plus de leur faculté de mesurer une grandeur physique, il possèdent d'autres fonctionnalités dont voici une liste non-exhaustive :

• fonctions configurables de traitement du signal (filtre, gains ...)
• fonctions d'auto-test et d'auto-contrôle
• étalonnage automatique
• sortie sur des bus de terrain

[] Principes physiques courants exploités par les capteurs

• variation de capacité
• variation d'inductance
• variation de résistance
• dilatation
• piézo-électricité
• effet Doppler
• principe de la corde vibrante

[] Exemples de capteurs

[] de lumière

• photodiode
• phototransistor
• photoscope

[] de sons

• microphone
• micro pour instruments
• hydrophone

[] de température

• pyromètre
• thermomètre
• thermocouple
• thermistance

[] de pression

• tube de Bourdon
• piezo-électrique
• corde vibrante

[] de débit

• débitmètre à turbine
• roues ovales
• plaque à orifice
• tube de Pitot
• électromagnétique
• débitmètre à effet vortex

[] de niveau

• à pression différentielle
• à sonde capacitive
• à tube de torsion
• à flotteur
• à rayon gamma

[] de déplacements

• souris (informatique)
• capteur de proximité
• Codeur
• détecteur de mouvements
• LVDTs et RVDTs
• corde vibrante

[] de contrainte

• corde vibrante
• piézo-électrique

[] Inertiels

• accéléromètre
• inclinomètre
• gyromètre
• gyroscope

[] Exemples concrets d'utilisation de capteurs

[] Les capteurs de niveaux à bord des navires

Lors des opérations de transfert, chargement, déchargements ou pour le stockage dans les citernes, ballasts ou cales d'un navire il est important de connaître l'état de leurs remplissage. Cette information peut être communiquée soit de manière continue, soit par la détection de seuils (niveau : bas, haut, très haut ).

[] La mesure continue

Un capteur de niveau sera placé sur le réservoir dont on veut connaître le remplissage. Il délivrera un signal dont l'amplitude ou la fréquence sera directement fonction du niveau du réservoir. On peut donc connaître à tout moment le niveau de remplissage du réservoir ou le volume encore disponible.

[] La détection de seuils

Plusieurs capteurs seront placés sur le réservoir a mesurer. Ces capteurs délivreront une information binaire indiquant si le niveau est atteint ou non. Cette détection peut être utilisée pour l'arrêt ou le démarrage d'une pompe. Un niveau haut évitera un débordement du réservoir et un niveau bas assurera une réserve minimale.

On utilisera différents types de capteurs en fonction de la nature du produit. On utilisera les propriétés physique et chimique, viscosité, si on veut une mesure par seuil ou continue, ..

[] Méthode hydrostatique

Le capteur donnera une information continue directement fonction de la hauteur du fluide dans le réservoir.

[] Méthode électrique

On va utiliser les propriétés de conductivité du fluide. Il faut faire attention à la corrosion et a la polarisation des sondes car elles sont parcourues par un courant électrique. Cette méthode peut parfois être utilisée pour des solides.

[] Méthode basée sur le rayonnement

Ce système de mesure a un avantage c'est qu'il n'y a pas de contact avec le fluide pour la mesure.

[] Voir aussi

• Physique
• Capteur (télédétection)
• Expérimentation Assistée par Ordinateur (ExAO)

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La source est wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/ capteur