En bref
Un capteur à ultrasons mesure des distances ou détecte des objets en émettant des impulsions sonores inaudibles et en évaluant le temps de parcours de l’écho.
Sommaire
Capteur à ultrasons : définition
Un capteur à ultrasons émet de courtes impulsions sonores et reçoit l’écho réfléchi par l’objet. À partir du temps de parcours et de la vitesse du son, l’électronique calcule la distance. Comme le principe est indépendant de la couleur, de la transparence et de la brillance de la surface, le capteur convient au verre, aux films, aux liquides et aux produits en vrac, par exemple pour la mesure de niveau, la mesure du diamètre de bobines ou le contrôle de présence. Même en environnement poussiéreux ou brumeux, le procédé fonctionne de façon plus fiable que de nombreux capteurs optiques.
Il existe des détecteurs à ultrasons à sortie de commutation, des capteurs à sortie analogique pour la mesure continue de distance ainsi que des systèmes en barrage et en réflexion. Les grandeurs caractéristiques sont l’étendue de mesure avec la zone aveugle juste devant le capteur, la forme du lobe acoustique, la résolution, le type de sortie (sortie de commutation, courant ou tension, interface numérique), le temps de réponse, la compensation de température et l’indice de protection. Comme la vitesse du son dépend de la température de l’air, de nombreux capteurs compensent cette influence en interne. Plusieurs capteurs côte à côte peuvent se perturber mutuellement s’ils ne sont pas synchronisés.
Les erreurs de mesure proviennent de surfaces inclinées ou absorbant le son, de forts mouvements d’air, de variations de température et de dépôts sur la surface du transducteur. Après un remplacement, les points de commutation ou l’étendue de mesure doivent généralement être réglés à nouveau.
En pratique : maintenance et achats
Pour un remplacement, il faut la référence fabricant, l’étendue de mesure, le type de sortie, la forme, la tension, le connecteur et l’indice de protection. Documentez avant le démontage les points de commutation ou la mise à l’échelle réglés, afin que l’appareil de remplacement soit mis en service sans longs essais.
Synonymes et abréviations: détecteur à ultrasons · ultrasonic sensor · capteur de distance à ultrasons · capteur de niveau à ultrasons
Questions fréquentes
Qu’est-ce que la zone aveugle d’un capteur à ultrasons ?
La zone aveugle est la zone située juste devant le capteur, dans laquelle aucune mesure fiable n’est possible, car le transducteur doit d’abord cesser de vibrer après l’émission. Les objets situés dans cette zone ne sont pas détectés ou le sont de façon erronée. Lors du montage, le capteur doit donc être positionné de sorte que l’objet se trouve toujours en dehors de cette zone.
Quand un capteur à ultrasons est-il préférable à une cellule photoélectrique ?
Les capteurs à ultrasons sont avantageux pour les objets transparents ou très brillants, en cas de couleurs changeantes ainsi qu’en environnement poussiéreux ou brumeux, où les capteurs optiques atteignent leurs limites. Les cellules photoélectriques réagissent en revanche plus vite et ont une zone de détection plus étroite, ce qui est plus favorable pour les petits objets ou les cadences élevées.
Quelles données faut-il pour remplacer un capteur à ultrasons ?
Il faut la référence fabricant, l’étendue de mesure, le type de sortie, comme sortie de commutation, 4–20 mA ou 0–10 V, la forme et la taille du filetage, la tension d’alimentation, le type de connecteur et l’indice de protection. Il faut en outre savoir quel produit est détecté, car la mousse ou les surfaces molles influencent le choix.