Les capteurs
numériques
22.01.2022
et leurs fonctionnements
- Un capteur numérique : Composant électrique
Capteur Numérique ;
Sinal analogique : Grandeur physique qui varie de magnière continue en prenant une infinité de valeurs.
Signal numérique :
Signal discontinu au moyen duquel des infomations sont représentées par une succession de "1" et de "0" .
Quelques Exemples
- L'accéleromètre : il mesure une accéleration linéaire d'un objet dans l'environnement.
Accéléromètre piézoélectrique :
Sous l'effet d'une accélération la masse se déplace. Et déforme la tige sur laquelle elle est fixée. Les éléments piézoéléctriques sous l'effet de la déformation génèrent un signal éléctrique.
Ou comme...
Dans ce schéma, le capteur est représenté par un rectangle, ainsi qu'une Del et un Switch sont représentés. Quand un champ magnétique est détecté par le Switch, la Del s’éteint.
Le capteur à effets Hall ;
Il sere à mesurer un champ magnétique (pour fabriquer un teslamètre par exemple) il mesure une grandeur physique et la converti en grandeur éléctrique.
Le capteur photographique ;
Composant électronique captant les rayonnements éléctromagnétiques comme
les UV, les IR ect...
En signal analogique. Il sera "emplifié pour donner une image numérique, une photo.
Sans lui, pas de photos, pas de caméras numériques.
-Il reçoit la lumière et permet de lire l'image formé par l'objectif de l'appareil.
Ceci aura un impact majeur sur la qualité de la photo
Filtres IR et AA = Servent à retirer toutes lumières visibles, et ne laisser passer que les infra-rouges
La Microlentille = servent à faire converger et à concentrer la lumière sur la surface des capteurs.
La Matrice de Bayer = Sert à enregister les photos en couleurs.
Les Photosites = Cellules photoélectrique, sensiblent à la lumière.
A l'intérieur du scanner, une cellule photosensible reçoit
la lumière réfléchie et la convertit en un signal électrique.
Le Lecteur de code barre ;
Il est utilisé dans les caisses enregistreuses, dans les supermarchés, ils enregistre et facteur les produits possédants un code barre.
Le principe est simple,
lorqu'il lit un code barres,
il crée : un signal électrique faible
pour les espaces
(lumière réfléchie)
ensuite un signal électrique
plus fort pour les barres (lumière absorbée).
LES CODEURS OPTIQUES ROTATIFS;
les codeurs contrôlent la vitesse ainsi que la position de machines d'usinages, de moteur électrique, de bras de robots...
On les utilisent fixés à l'extémité de l'axe de transmision de mouvement.
Il y en existe 2 types, LES CODEUR INCÉMENTAUX et ABSOLUES
arbre
Le capteur optique rotatif capte la position de l'angle sur l'arbre.
Son axe fait tourner un disque qui comporte plusieurs zones transparantes et opaques.
Leur fonctionnement
LED
A SAVOIR :
La lumière émise par les DEL arrivent sur des
Photodiodes pour traverser les zones du disque, elles génèrent un signal électrique emplifié et converti avant d'être transmis à l'unité de traitement.
Les photodiodes ont la capacité de capter un rayonement puis de le convertir en signal électrique.
Capteur photo
convertisseur
analogique
numérique
disque
Le codeur intercémental :
Les codeurs incrémentaux génèrent un signal carré en sortie dont l'état change à chaque fois que l'arbre tourne d'un certain angle. Il utilise un disque divisé en pistes.
Ici, les pistes A et B sont à des intervalles d'angles différentes.
A et B permettent de définir le sens de la rotation.
Z est une seule fenêtre transparente, il définit une position de référence et permet de voir la réalisation des tours. On l'appel le "top zéro"
Le codeur absolu :
Son nom l'indique, il fournit une information de position absolue, son déplacement étant mesuré par une variation de position.
Il utilise lui aussi un disque dérivé en pistes, jusqu'a 20 pistes peuvent être utilisées sur certaints modèles.
Son fonctionnement
Comme les codeurs incrémentaux, les codeur absolus utilisent un système de pistes opaques et transparentes succésivement précédées ainsi que le même principe pour emplifié le courant électrique géneré, puis converti et envoyer vers l'unité de traitement.
PAR LA 2 TYPES DE CODES SONT UTILISÉS;
LE CODE BINAIRE
il est numérisé avec 2bases exprimées par nombres sous
la forme d'une série de "1" et de "0".
Mais il a l'incpnvéniants d'avoir plusieurs bits qui changent l'états d'entre 2 positions. Cela provoque des aléas de lecture.
CODE GRAY OU BINAIRE RÉfLÉCHIT
Dans ce code, 1seul bit change à la fois par combinaison.
Il a aussi l'avantage de ne pas trop avoir d'ambiguÏté de lecture car un seul numéro change à la fois.
Procesos
TABLEAU :
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