Comment choisir le bon capteur de distance ?

Dans de nombreuses applications, la précision du capteur joue un rôle majeur. Souvent, la précision est dérivée de la résolution de la fiche technique. C'est dangereux car la résolution n'est qu'un aspect de la précision totale. Il y a un total de cinq critères à prendre en compte. Commençons par définir les facteurs importants de chaque système de mesure.

La résolution est la plus petite variation de la mesure pour laquelle le capteur donne une variation de la valeur de sortie.

Résolution

La résolution est la plus petite variation de la mesure pour laquelle le capteur donne une variation de la valeur de sortie.

Répétabilité

La répétabilité est la variation de mesure que le capteur donnera lorsqu'il sera testé à la même position physique avec le même objet. Dans une application, la répétabilité est équivalente au "bruit".

La répétabilité est la variation de mesure que le capteur donnera lorsqu'il sera testé à la même position physique avec le même objet.
Dans un monde parfait, toutes les valeurs mesurées sur la plage allant du minimum au maximum devraient donner un graphique en ligne droite, mais ce n'est pas le cas en réalité.

Valeur de linéarité

Dans un monde parfait, toutes les valeurs mesurées sur la plage allant du minimum au maximum devraient donner un graphique en ligne droite, mais ce n'est pas le cas en réalité. La valeur de linéarité correspond à l'écart le plus important entre les résultats parfaits et les résultats réels.

Critères de test

Le quatrième facteur qui est souvent négligé est le critère de test utilisé pour générer ces valeurs. C'est ce que l'on appelle la valeur "sigma". Certains fabricants utilisent des valeurs à un sigma (1σ) dans leurs fiches techniques, d'autres à trois sigma (3σ) et quelques-uns donnent des résultats à six sigma (6σ). Cependant, ces valeurs sigma sont très importantes pour la précision du capteur.

Un sigma, trois sigma, six sigma

Un sigma donne une valeur qui n'est correcte que dans 68,3 % des mesures, il ne s'agit donc pas d'une valeur significative, quelle que soit la résolution ou la linéarité du capteur.

Trois sigma
donnent une valeur correcte dans 99,73% des mesures, c'est-à-dire que pour 10 000 mesures, 27 sont fausses. Mais
Les systèmes de production modernes produisent des millions de composants. Avec les valeurs trois sigma, 2 700 valeurs sur 1 million peuvent être fausses.

Un capteur six sigma améliore la précision à 3,4 erreurs par million de mesures. C'est également la norme dans de nombreuses industries.

Il est donc crucial, lors de la sélection des capteurs pour les applications de mesure, de comparer soigneusement les spécifications.

Température

Enfin, nous devons tenir compte de la température et de son évolution. Un changement de température entraîne une variation de la taille des matériaux. Selon le coefficient de dilatation du matériau, le changement sera différent. Pour les capteurs de haute qualité, on n'utilise donc que des matériaux qui ont une très faible dérive thermique, comme des métaux spéciaux ou du verre au lieu de plastiques. En outre, il existe des mesures actives pour supprimer l'imprécision des mesures (dérive), par exemple avec une construction intelligente ou une compensation de température par logiciel.

Habituellement, la dérive de température est donnée en %/K, par exemple 0,08%/K. Cela signifie qu'un capteur ayant une portée de détection allant jusqu'à 1000 mm aurait un écart de 0,8 mm par changement de température de 1K. Pour les applications de précision, c'est bien sûr trop. La nouvelle génération de capteurs présente donc les caractéristiques suivantes à 0,01 %/K s'est sensiblement améliorée.

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