Applications de mesures capacitives pour le secteur automobile
Les technologies de mesure capacitive répondent aux exigences élevées du secteur automobile en matière de précision, de fiabilité et de mesure sans contact. Elles permettent de contrôler avec une grande finesse les déplacements, vibrations, déformations ou niveaux de fluides, aussi bien sur bancs d’essais que directement sur véhicules roulants.
Grâce à son expertise en instrumentation capacitive, CAPAAB développe des solutions sur mesure adaptées aux contraintes de l’industrie automobile, pour des applications allant du contrôle de composants mécaniques à l’analyse dynamique et au suivi des performances moteur.
Mesures dimensionnelles sans contact pour le secteur automobile
Mesure du voile et d’épaisseur de disque de frein au banc ou sur véhicule roulant
Mesure capacitive du déplacement d’aiguille d’injecteur
En combinant l’utilisation d’un support ultra-mince (250 μm) avec une miniaturisation de la partie sensible et des interconnexions, il est possible de mesurer des déplacements de 100 μm avec une précision pouvant atteindre 1 μm, depuis les déplacements statiques jusqu’à plusieurs kilohertz.
L’objectif est d’analyser le mouvement de l’aiguille en relation avec l’impulsion de courant de commande de l’électroaimant dont le noyau pilote le déplacement de la valve haute pression.
Mesure capacitive du déplacement de soupapes
La réalisation d’un tronc de cône sur la tige de soupape, associée à l’intégration d’un capteur capacitif cylindrique autour de celle-ci, permet de mesurer le mouvement de la soupape directement sur moteur complet, en dehors des bancs organes à entraînement électrique.
Soupape 7 mm / 6,55 sur L = 14 mm
Mesure du déplacement d’éléments de carrosserie
En plaçant de 1 à 3 capteurs sur les bâtis des ouvrants (portières, coffres, etc.), il est possible de mesurer les déplacements et les vibrations de ces éléments selon les trois axes lors des essais de roulage.
Mesure capacitive de la déformation de pneumatiques
La matière constituant les pneumatiques étant considérée comme conductrice d’un point de vue électrostatique, la mesure de leur déformation revient à mesurer une distance. La taille du capteur est alors adaptée à l’amplitude de déformation attendue.
Vous recherchez une solution de mesure capacitive pour vos applications ?
Mesure de vitesse et de jeu aube / carter sans contact (turbocompresseur)
Dans les applications à faible accessibilité et nécessitant la mesure sur des cibles de très petites dimensions, il est possible de concevoir des capteurs capacitifs miniaturisés dont l’électrode de mesure, intégrée dans l’aiguille, ne mesure que 0,5 mm de diamètre.
Cette technologie permet notamment d’effectuer des mesures de vitesse de rotation sur turbocompresseurs.
Vue du capteur à isolant céramique utilisé pour la mesure du jeu entre l’extrémité des aubes et le carter.
Sur cette version, capable de fonctionner jusqu’à 900 °C, l’utilisation d’un câble très haute température a pu être évitée grâce à un refroidissement par air comprimé lors des essais.
Mesure capacitive de niveau de liquides isolants (carburants, huiles)
La partie active du détecteur proposé par CAPAAB se présente sous la forme d’un cylindre métallique de 8 à 10 mm de diamètre polarisé par une tension. Ce cylindre, recouvert d’un matériau isolant, est plongé directement dans le réservoir. Le principe de mesure retenu est donc capacitif.
La technologie développée par CAPAAB permet de relier le tube externe à la masse, évitant ainsi de devoir l’isoler du réservoir lorsque celui-ci est métallique.
À l’extrémité libre du détecteur, un circuit électronique intègre le conditionneur ainsi que, selon les besoins, le traitement local de l’information.
Diagnostic BusCAN
Applications
- Monitoring
- Analyse des trames
- Analyse synchronisée des signaux capteurs / actionneurs et BusCan
- Simulation de signaux
- Diagnostics
CAN
- CAN Faible vitesse
- CAN Haute vitesse
- CAN à tolérance de panne
- CAN 1 fil
- 2 voies en standard
- Extension à 6 voies en option
Acquisition synchronisée
- De 1 à 16 voies différentielles
- 16 bits
- Gamme +/- 0,1 V à +/- 10 V
- 250 kEch/s
- 1,25 Mech/s en option
- 32 Entrées / Sorties digitales
Génération de signaux
- 2 voies +/- 5 V ; +/-10V
- 4 voies en option
- 16 bits
- 833 kEch/s
- 2,8 Mech/s (option)
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Analyse diélectrique de l’huile moteur
Plusieurs secteurs industriels utilisent l’analyse diélectrique des huiles afin d’évaluer leur niveau de dégradation.
L’industrie automobile constitue l’une des applications les plus connues de cette technologie. Certains constructeurs, notamment sur des véhicules haut de gamme, intègrent ce type de dispositif afin de déterminer le moment optimal pour effectuer la vidange du moteur. Le remplacement de l’huile est ainsi réalisé en fonction de son état réel d’utilisation et non uniquement selon le kilométrage parcouru.
Grâce à son expérience dans l’analyse diélectrique appliquée à différents secteurs industriels (agroalimentaire, papier, sables et ciments, etc.), CAPAAB est en mesure de développer des détecteurs spécifiques adaptés à cette application.
Analyse sensorielle avec doigt thermique
Actuellement, le rendu thermique d’un matériau est évalué par un jury d’experts qui quantifient, par exemple, la sensation de chaud ou de froid lors du contact entre l’extrémité de leurs doigts et un matériau donné.
Les matériaux sont ensuite classés sur une échelle variant de 0 à 100.
Cette méthodologie donne des résultats satisfaisants mais nécessite un personnel qualifié et un nombre de mesures important pour minimiser l’effet d’éventuelles erreurs de perception.
La détermination du rendu thermique d’un matériau par des experts est donc longue et onéreuse.
Un appareil dénommé « Doigt Thermique » à été développé afin de« noter » les matériaux comme le ferait un jury d’experts mais sans nécessiter de savoir-faire particulier.
Procédure de mesure
Le doigt thermique est porté à la température du doigt humain par mise en place dans un fourreau chauffant. La température d’équilibre est signalée par un indicateur sonore.
Le doigt peut alors être posé sur la surface à qualifier avec une force d’appui donnée par une masse de 500 grammes. Un top de départ est pris en compte au moment où le doigt est appliqué sur cette surface.
Méthodes de notation
Pour les matériaux isolants, la chute de température au bout de 100 secondes est utilisée pour déterminer la note sensorielle par calcul intégrant un polynome de pondération.
Pour les matériaux conducteurs, la valeur affichée correspond à la valeur de la pente atteinte au bout de 3 secondes. Cette durée est paramêtrable.