Capteur De Position Schéma
v(t) MOTEUR C. C. r(t) CAPTEUR DE VITESSE. (t) -+ AMPLI. c(t) ω(t) ε Fig. 2-1: Asservissement de vitesse. REMARQUE 1: le retour étant une tension, l'entrée est nécessairement une tension afin de permettre la comparaison REMARQUE 2: Il peut apparaître d'autres éléments dans la boucle, tels qu'un correcteur, un filtre, etc. a) Asservissement de position hydraulique. L'entrée est une tension; il s'ensuit que le signal de retour fourni par le capteur de position est également une tension pour permettre la comparaison. L'écart obtenu, également une tension, est amplifié et pilote une servovalve qui fournit un débit Q(t) proportionnel au courant de commande I(t). Ce débit d'huile provoque le déplacement de la tige du vérin, déplacement mesuré par un capteur de position. v(t) + ε (t) AMPLI SERVOVALVE VERIN Courant Ecart I(t) Débit Q(t) Position x(t) -CAPTEUR DE POSITION. entrée Retour Fig. 2-2: structure d'un asservissement de position hydraulique. Cet asservissement est du type système suiveur: il doit obéir à des variations fréquentes de consigne.
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Les capteurs mécaniques ou interrupteurs de position sont en contact direct avec la pièce en mouvement qu'il faut détecter. L'action mécanique sur la partie mobile du capteur permet d'établir ou d'interrompre un contact électrique. Ils transmettent au système de traitement les informations de présence, d'absence, de passage, de positionnement ou de fin de course. Ci-dessous un exemple: ce n'est ni plus ni moins qu'un interrupteur, lorsqu'un objet vient en contact avec la tête, celle ci s'enfonce et vient faire coller les contacts et ainsi fermer le circuit. (cela fonctionne aussi avec un contact Normalement Fermé (NF), d'ailleurs ils sont souvent munis à la fois d'un contact Normalement Ouvert (NO) et d'un NF).
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Applications: servocommandes aéronautiques, commande d'axe à forte puissance. F. BINET Préparation Agregations internes B1 & B3 COURS D'ASSERVISSEMENTS 28 b) Asservissement (ou régulation) de température. La structure est sensiblement identique, mais il apparaît un bloc " P. I. D. " qui signifie Proportionnel-Intégral-Dérivé et que l'on rencontre souvent en régulation de température (mais pas seulement). Ce bloc modifie d'une manière que nous détaillerons plus loin le signal d'écart dans le but d'améliorer les performances. + ε CORRECTEUR P. AMPLI I(t) (t) SONDE DE TEMPERATURE Entrée THERMO-PLONGEUR ε'(t) θθθθ Fig. 2-3: structure d'un asservissement de température. Cet asservissement est du type système régulateur: il doit maintenir une consigne constante de température malgré les perturbations. Applications: régulation de la température des bacs en traitements de surface, en agroalimentaire, en chimie, régulation de la température des fours ou des étuves en traitements thermiques. c) Pilote automatique de missile (d'après Decaulne & Pélegrin).
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2-5: Asservissement de la stabilisation d'un missile dans le plan vertical. 2-1-2. PRÉCISIONS CONCERNANT L' « ENTRÉE » ET L' « ÉCART ». Jusqu'à maintenant nous avons appelé « entrée » la grandeur d'entrée des servomécanismes décrits. D'autre part, nous avons appelé « écart » la grandeur issue de la comparaison entre l'entrée et le retour. Nous allons maintenant définir d'une manière rigoureuse les notions d'écart et de consigne. Considérons un système bouclé à gain pur avec un retour non unitaire: Entrée: e(t) Retour: r(t) + - Sortie:s(t) K Kr Ecart: (t) ε Fig 2-6: Système bouclé à gain pur. F. BINET Préparation Agregations internes B1 & B3 COURS D'ASSERVISSEMENTS 30 Pour que la comparaison générant l'écart ait un sens, il faut que l'entrée et le retour soient de même grandeur. Le retour n'étant pas de la même grandeur que la sortie (car le gain de la boucle de retour est différent de 1) on en déduit que la sortie et l'entrée ne sont pas de même grandeur. • On ne peut pas définir l'écart comme étant la différence entre la sortie et l'entrée.
Ces capteurs sont par exemple utilisés pour: la mesure de la position de girouettes le positionnement de vannes dès que la position doit impérativement être connue quelques soient les conditions ( coupures de courant,... ) Photographie d'un capteur absolu Capteurs délivrant une impulsion à chaque déplacement élémentaire [ modifier | modifier le wikicode] Capteurs incrémentaux [ modifier | modifier le wikicode] Les capteurs incrémentaux sont des disques ou des règles composés de 2 ou 3 pistes concentriques ou parallèles. Ce type de capteur délivre une impulsion à chaque déplacement élémentaire: en connaissant l'origine, on détermine la position par comptage des impulsions. La lecture est assurée pour chacune des pistes par un émetteur (souvent une DEL (Diode Électroluminescente) et un récepteur de lumière (souvent un phototransistor) placés de part et d'autre de la règle ou du disque. L'erreur de mesure est faible (elle est proportionnelle à la résolution) Ces capteurs ont un coût faible.