Capteur Électromagnétique

Sommaire
INTRODUCTION ........................................................................................................2
1-Principe de fonctionnnement .......................................................................................2
2-Domaine d'utilisation .................................................................................................2
3- Quelque type du capteur lectromagntique .................................................................3
3-1-Dbitmtre .........................................................................................................3
3-1-1-Principe de fonctionnement ............................................................................3
3-2-Capteur a effet hall ..............................................................................................4
3-2-1-Principe de fonctionnement ............................................................................4
3-3-Capteurs tachymtriques ......................................................................................4
3-3-1-Tachymtrique lectromagntique de vitesse angulaire ......................................5
3-3-2-Tachymtres lectromagntiques de vitesse linaire ..........................................6
CONCLUSION ............................................................................................................7
LISTE DU FIGURE .....................................................................................................8

INTRODUCTION
la connaissance scientifique est dveloppe par un double effort; est l'industrie
donne de temps en temps des problmes est demand des solutions, est les capteur
sont l'uns des lments d'industrie qui sont dvllopes depuis l'poque.
Ce modeste travaille est pour objectif de dfinir les capteurs

lectromagntiques et de reprsenter sont principes de fonctionnements, domaines
d'utilisation et quelques types de ces capteurs
1-Principe de fonctionnnement
Le principe de mesure dun capteur lectromagntique repose sur la loi
dinduction de Faraday : Tout conducteur coupant les lignes dinductions dun
champ magntique une certaine vitesse est soumis une force lectromotrice.
La dpendance dans le temps de la densit de flux magntique rsultant du
mouvement de laimant et la dpendance dans le temps de la f.e.m induite dans
lenroulement sont tudies. Ltude de la dpendance, dans le temps, de la f.e.m au
changement du flux de champ magntique pntrant dans lenroulement est utilise
pour vrifier la loi de Faraday.
2-Domaine d'utilisation
Les capteur lectromagntique sont utilis au diffrents domaine ainsi que la
maritime ,l'industrie ,la mdcine
On peut trouve plusieures types des capteurs lectromagntiques selon le

domaine d'utilisation ,on trouve des capteur qui mesure:
- le dbit (Courantomtre lectromagntique, dbitmtre)
- la vitesse linaire au angulaire (capteur tachymtrique)
- la position et le dplacement (capteur effet hall)
3- Quelque type du capteur lectromagntique
3-1-Dbitmtre
C'est un capteur lectromagntique qui mesure le dbit, Il fournit
immdiatement des mesures de dbit dcoulement prcises et fiables pour les
applications suivantes : jaugeage des rivires et cours deau, conduits
dassainissement et toute autre application en canal ouvert, on peut le trouve sous le
nom de courantomtre.
3-1-1-Principe de fonctionnement
Le principe de mesure est bas sur la loi dinduction de FARADAY. Un
liquide conducteur circulant dans une conduite de diamtre D, avec une vitesse
moyenne Vm, et traversant un champ magntique B, perpendiculaire son sens de
circulation, induit une tension Tm. La tension moyenne Tm induite est
proportionnelle la vitesse du fluide.
Deux lectrodes montes perpendiculairement au champ magntique
lintrieur du tube de mesure, transmettent la tension Tm induite un ampli qui
dlivre un signal en courant continu. La tension mesure est quivalente :
= . .
Tm = Tension mesure aux lectrodes
B = Induction magntique
Vm = Vitesse moyenne du fluide
D = Diamtre de conduite
FG 01- Schma quivalant d'un dbitmtre

3-2-Capteur a effet hall
3-2-1-Principe de fonctionnement
L'effet hall se manifeste par l'apparition d'une diffrence de potentiel Vh
perpendiculairement aux lignes de courant d'un conducteur plac dans un champ
d'induction B, la tension hall Vh dpend de la direction et de la valeur de B. l'effet hall
et la consquence de la force de laplace qui s'exerce sur les charges lectriques en
mouvement.
Tension de hall: = . .
(k = constante de hall)
FG 02- Principe d'ffet hall

Le capteur effet hall est constitu par la sonde, plaquette gnralement semi-
conductrice parcourue par un courant, aux bornes de laquelle est mesure la tension
hall, et par l'aimant qui produit un champ d'induction B dont la valeur sur la sonde
dpend de sa position, il en est donc de mme de la tension Vh.
L'un des lments, sonde ou aimant, est fixe l'autre tant li l'objet mobile, afin
d'viter les problmes inhrents aux liaisons lectriques des circuits mobiles siges
de signaux bas niveaux, c'est gnralement la sonde qui est fixe; dans ce cas, pour
ne pas perturber le mouvement de l'objet, la masse de l'aimant doit tre relativement
faible, ce qui limite la plage dans laquelle l'induction est mesurable et rduit donc
l'tendue de mesure.
Un intrt de ce type de capteur est de permettre des mesures de position ou de
dplacement travers une paroi non ferromagntique sparant de la sonde l'objet
support de l'aimant.
3-3-Capteurs tachymtriques
Dans la pratique industrielle, la meure de vitesse concerne, dans le plus grand
nombre de cas, les vitesses de rotation de machines tournantes qu'il s'agit soit de
surveiller, pour des raisons de scurits, soit d'aservir des conditions de
fonctionnement prtablies. Dans le cas de dplacements rectilignes, la mesure de la
vitesse peut, le plus souvent, tre ramene une mesure de vitesse de rotation. Les
capteurs tachymtriques sont donc, dans leur quasi gnralit, des capteurs de vitesse
angulaire.
3-3-1-Tachymtrique lectromagntique de vitesse angulaire
sont des capteur qui msurant la vitesse angulaire, on les trouves sous forme
des gnrateurs a courant continue ou bien a courant alternatif.
3-3-1-1-Gnratrice tachymtrique a courant continue
La force lectromotrice dlivre par ce gnrateur est lies par la vitesse
angulaire de sont rotor (la vitesse angulaire du moteur) par la relation suivante:
= . . .
: la vitesse angulaire.
p: nombres de paires de poles.
a : nombres de voies d'enroulement.
n : nombres de conducteurs d'induit.
0 : le flux.
C'est sur cette proportionnalit de la f.e.m E et de la vitesse angulaire que
repose l'emploi des gnratrices courant continu en tachymtres et c'est l'un de leurs
avantages, par rapport aux autres capteurs tachymtriques, que de dlivrer un signal
qui change de signe en mme temps que le sens de rotation.
3-3-1-2-Gnratrice tachymtrique courant alternatif

Il se trouve sous deux formes: synchrone et asynchrone.
- Gnratrice tachymtrique synchrone
Il s'agit d'un petit alternateur. Le rotor li l'axe dont on mesure la vitesse est
constitu d'un aimant ou d'un ensemble d'aimants. Le stator porte le bobinage induit,
mono ou polyphas qui est le sige d'une f.e.m sinusodale dont l'amplitude et la
frquence sont proportionnelles la vitesse de rotation du rotor soit:
= .
o = . et = .
k1 et k2 tant des caractristiques de la gnratrice.
La valeur de peut donc tre dduite soit de l'amplitude de la f.e.m soit de sa
frquence.
- Gnratrice tachymtrique asynchrone
Le rotor est form d'un cylindre mtalique mince et amagntique entrain la
vitesse angulaire , objet de la mesure; sa masse et son inertie sont trs faibles.
Le stator en toles magntiques, porte deux enroulements en quadrature, un
enroulement d'excitation auquel est applique une tension v d'amplitude ve et de
pulsation e trs stables.
Un enroulement de mesure sige d'une f.e.m induite qui constitue le signal
tachymtrique em car son amplitude est proportionnelle :
= ( + ) = . . . ( + )
ou k est une constante pour une installation donne.
3-3-2-Tachymtres lectromagntiques de vitesse linaire

Sont des capteur lectromagntique qui mesurant la vitesse linaire. Lorsque
le dplacement de la pice tudi est important, suprieur au mtre, la mesure de sa
vitesse doit tre ramene une mesure de vitesse angulaire, mais dans le cas de
dplacements de faible amplitude, un capteur de vitesse est ralisable en associant un
aimant et une bobine, l'un de ces lments tant fixe, l'autre tant li la pice en
mouvement; leur mouvement relatif induit dans la bobine une f.e.m proportionnelle
la vitesse.
Lorsque la bobine est mobile, elle est dplace dans le champ d'induction
radiale d'un aimant , la f.e.m dont elle est le sige a pour expression:
= . . . . . = . .
ou r et n sont respectivement le rayon des spires et leur nombre.
= 2. . . est la longueur du fil de la bobine.
B est la valeur de l'induction.
v est la vitesse de dplacement.
Le dplacement maximum est de quelques mm, la sensibilit est de l'ordre de
volt par mtre par seconde.
FG 03- Principe d'un capteur bobine mobile

Pour des amplitudes de dplacement plus importantes, pouvant atteindre 0.5m
c'est l'aimant, solidaire de la pice mobile, qui se dplac selon l'axe d'un ensemble de
de deux bobine.
Les f.e.m d'induction produites dans chacune des bobines par le dplacement
de l'aimant sont proportionnelles sa vitesse et elles sont de signe contraire lorsque
les ples opposs s'y dplacent; c'est pourquoi les deux bobines sont montes en srie-
opposition de faon obtenir dans ce cas une f.e.m non nulle.
FG 04- Capteur de vitesse aimant mobile
CONCLUSION
Les capteurs lectromagntique fait partie ssentielle du domaine technique en
gnrale c'est pour a on trouve plusieur types de celui-ci.
On remarque que ce type de capteur repose sur le meme principe de

fonctionnement (loi de faraday) au divers types.
LISTE DU FIGURE
FG 01- Schma quivalant d'un dbitmtre
FG 02- Principe d'ffet hall
FG 03- Principe d'un capteur bobine mobile

FG 04- Capteur de vitesse aimant mobile

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1-Principe de fonctionnnement .......................................................................................2

2-Domaine d'utilisation .................................................................................................2

3- Quelque type du capteur lectromagntique .................................................................3

3-1-1-Principe de fonctionnement ............................................................................3

3-2-Capteur a effet hall ..............................................................................................4

3-2-1-Principe de fonctionnement ............................................................................4

3-3-Capteurs tachymtriques ......................................................................................4

3-3-1-Tachymtrique lectromagntique de vitesse angulaire ......................................5

3-3-2-Tachymtres lectromagntiques de vitesse linaire ..........................................6

LISTE DU FIGURE .....................................................................................................8

Ce modeste travaille est pour objectif de dfinir les capteurs

On peut trouve plusieures types des capteurs lectromagntiques selon le

FG 01- Schma quivalant d'un dbitmtre

FG 02- Principe d'ffet hall

3-3-1-2-Gnratrice tachymtrique courant alternatif

3-3-2-Tachymtres lectromagntiques de vitesse linaire

FG 03- Principe d'un capteur bobine mobile

FG 04- Capteur de vitesse aimant mobile

On remarque que ce type de capteur repose sur le meme principe de

FG 01- Schma quivalant d'un dbitmtre

FG 02- Principe d'ffet hall

FG 03- Principe d'un capteur bobine mobile

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