Mesure de distance sans contact par méthode capacitive
Présentation de cette méthode de mesure capacitive appliquée à la mesure de distance sans contact :
Principe du capteur capacitif
Un capteur capacitif est composé
de :
- Une électrode interne
- Une électrode de garde
- Un corps
- Un câble
La capacitance C d’un capteur face à un plan métallique est :
Proportionnelle à la surface de l’électrode interne → S
Proportionnelle à la constante diélectrique du media → ε
Inversement proportionnelle à la distance → d
Nous obtenons donc : C = ε S / d
Mesure directe de distance
Le capteur capacitif est connecté à un générateur U de manière à avoir un courant i circulant dans le circuit.
Quand la distance évolue, la valeur de C évolue de manière inverse.
Si U est ajusté de manière à avoir i = constant quand C change. On obtient U proportionnel à la distance
Si I = CSTE, alors d = k1 . U
Mesure capacitive convertie en distance
Pour certaines applications comme le jeu d’extrémité d’aube, la valeur de C peut atteindre zéro (lorsque le capteur est entre deux aubes).
Aussi, il n’est pas possible d’ajuster le niveau du générateur U pour obtenir un courant donné I. Pour répondre au problème, U est maintenu constant.
I est mesuré, aussi : I = K2 . C = K3 / d
La sortie est linéaire en capacité.
Conditionneur pour capteurs capacitifs
CAP100A : Sortie linéaire en distance et fréquence max. 20 kHz
CAP100B : Sortie linéaire en capacité et fréquence max. 20 kHz
Procédure de calibration pour sortie linéaire en distance
Applications pour la mesure de distance par méthode capacitive
Déplacement
Vibration
Excentrement
Épaisseur de film d'huile
Jeu d'aubes / carter en rotation
Jeu d'aubes / carter + précession
Système complet avec logiciel d’acquisition et d’affichage
