Principe de fonctionnement du capteur de proximité

Un capteur de proximité est un dispositif électronique à semi-conducteurs utilisé pour indiquer la présence d’un objet sans établir de contact physique. Le capteur de proximité est un appareil très utile dans les zones dangereuses telles que les raffineries de pétrole et les zones moins dangereuses telles que les systèmes de détection de portières de voiture. Les capteurs de proximité n’utilisent aucun type de pièces mobiles physiques, mais ils permettent aux signaux de les transmettre lorsque quelque chose qui est surveillé se trouve à proximité de la zone de détection. Malgré le processus, ils sont toujours appelés commutateurs de proximité.

Le capteur de proximité Utilise

Les capteurs de proximité doivent être utilisés lorsque l’objet à détecter est trop petit, léger ou trop mou pour actionner un interrupteur mécanique. Lorsqu’une réponse rapide est nécessaire et que des taux de commutation élevés tels que les objets de comptage sont nécessaires, les capteurs de proximité sont idéaux pour la tâche. Les capteurs de proximité doivent également être utilisés lorsqu’il est nécessaire de détecter des matériaux à travers des barrières non métalliques telles que le verre, les bouteilles, le plastique ou les cartons de papier ou lorsque vous travaillez dans des environnements hostiles qui nécessitent une isolation électrique du produit surveillé. Des capteurs de proximité sont également nécessaires lorsqu’il est nécessaire d’avoir un appareil offrant une longue durée de vie et un service fiable ou lorsqu’il existe de vastes systèmes de contrôle électronique qui doivent être exempts de contacts bavardants pour produire une analyse précise de ce qui est surveillé. Il existe deux principaux types de capteurs de proximité, qui répondent à ces besoins, notamment les capteurs de proximité inductifs et capacitifs.

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Capteur de proximité inductif

Le capteur de proximité inductif tel que représenté à la figure 1 (a) est utilisé pour détecter à la fois les métaux ferreux qui contiennent du fer et peuvent être magnétisés et les métaux non ferreux tels que ceux que nous utilisons pour conduire l’électricité et le cuivre. Les capteurs de proximité inductifs fonctionnent selon le principe électrique du magnétisme lorsqu’un courant fluctuant induit la tension dans un objet cible.

Fig. 1(a) : Détecteur de proximité inductif

Le détecteur de proximité inductif contient un certain type de système de commande à semi-conducteurs. Il contient un circuit oscillateur qui génère un champ magnétique à haute fréquence. Lorsque l’objet métallique entre dans le champ, il perturbe le champ magnétique, cette perturbation entraîne un changement d’état dans le circuit haute fréquence.

Fig. 1(b): Schéma du commutateur de proximité inductif

Types de capteurs de proximité inductifs

Les capteurs de proximité inductifs sont destinés à être câblés dans des circuits de commande de moteur ou des circuits de commande électroniques avec une tension nominale de 24 V CC. La plupart des capteurs de proximité sont disponibles en deux configurations de base: l’une est une configuration à 3 fils tandis que l’autre est une configuration à 2 fils. Le capteur de proximité à trois fils doit être mis sous tension en tout temps, de sorte que le capteur doit avoir deux fils connectés à une source de tension constante pour faire fonctionner les circuits électroniques de l’appareil. Le troisième fil de l’interrupteur inductif de proximité est le fil de contact qui peut être normalement ouvert ou normalement fermé. Certains commutateurs de proximité peuvent contenir les deux, de sorte que le nombre total de fils provenant de l’unité peut être de 4. Le capteur de proximité à deux fils est destiné à être connecté en série avec la charge à contrôler. À l’état naturel, il y a suffisamment de courant qui doit circuler dans le circuit pour maintenir le capteur actif. Ce courant est appelé courant de fuite et peut typiquement aller de 1 à 2 mA.

Capteur de proximité capacitif

Le capteur de proximité capacitif est similaire au capteur de proximité inductif, comme le montre la figure 1(b). La principale différence entre les deux, le capteur de proximité capacitif produit un champ électrostatique au lieu d’un champ magnétique et la zone de détection du capteur de proximité capacitif peut être actionnée par des matériaux conducteurs et non conducteurs. Un capteur de proximité capacitif contient un circuit oscillant à haute fréquence ainsi qu’une surface de détection formatée par deux plaques métalliques. Lorsqu’un objet ou un type de matériau entre dans la plage de détection, il perturbe le champ électrostatique des plaques métalliques, modifiant la capacité du capteur de proximité, ce changement entraîne un changement d’état dans le fonctionnement du capteur de proximité.