Capteurs de proximité RS PRO : Faire le bon choix de référence selon ses besoins industriels

Par détection électrique

Le capteur capacitif utilise un oscillateur pour générer un champ électromagnétique. Lorsqu'un objet s'approche, la capacité entre le capteur et l'objet change, déclenchant la détection. Les capteurs capacitifs RS PRO sont parfaits pour la détection d'objets en plastique, en papier ou tout matériau avec une constante diélectrique différente de l'air.

• Avantages : Détection de divers matériaux, y compris les objets non métalliques, insensibilité aux variations de couleur ou de matériau, capacité de détection à travers des matériaux minces (ex. : détecter le niveau de liquide dans un réservoir en plastique).
• Inconvénients : Influence de l'environnement (humidité, température), moins adaptés pour détecter des objets métalliques que les capteurs inductifs.

Le capteur inductif, lorsqu'il est soumis à un objet métallique, voit son champ magnétique perturbé, ce qui entraîne une diminution de l'inductance du circuit et déclenche la détection. Les capteurs inductifs RS PRO sont idéaux pour la détection d'objets métalliques. Ils sont utilisés pour détecter des pièces métalliques dans des machines, des convoyeurs ou des processus de fabrication.

• Avantages : Haute fiabilité, longue durée de vie, insensibilité aux variations de couleur ou de transparence des objets, fonctionnement sans contact physique avec l'objet détecté.
• Inconvénients : Inadaptés à la détection d'objets non conducteurs comme le plastique, la céramique, etc.

Par détection photoélectrique

Les capteurs photoélectriques détectent des objets ou des quantités physiques en émettant un faisceau de rayonnement électromagnétique. Lorsque cet émetteur envoie le rayonnement, il est réfléchi ou modifié par l'objet. Le récepteur mesure ensuite les modifications du signal de retour pour définir les caractéristiques de l'objet. Il existe différents types de capteurs photoélectriques RS PRO : les barrières simples qui ont un émetteur et un récepteur dans deux boîtiers distincts, et les cellules photoélectriques à réflexion qui ont l'émetteur et le récepteur dans le même boîtier, avec bien évidemment un réflecteur en face du capteur.

Les cellules photovoltaïques réagissent selon différents types de détection :

• Par diffusion : Le capteur émet une lumière qui est réfléchie par l'objet. La lumière réfléchie est détectée par le capteur et celui-ci commute. De nombreux détecteurs à réflexion diffuse sont dotés d'une fonction de suppression de l'arrière-plan qui empêche les déclenchements intempestifs causés par les réflexions dans l'environnement.
• Par réflexion : L’émetteur et le récepteur des capteurs à rétro-réflexion sont dans un seul boîtier et sont combinés à un réflecteur prismatique qui réfléchit le faisceau lumineux émis ; si la lumière est interrompue par un objet, le capteur commute. Les capteurs à rétro-réflexion dotés d'un filtre de polarisation empêchent les erreurs de commutation dues aux surfaces réfléchissantes dans l'environnement.
• Par faisceaux de barrage : L'émetteur et le récepteur se trouvent dans deux dispositifs distincts, placés directement l'un en face de l'autre. L'émetteur envoie continuellement de la lumière au récepteur. Le récepteur commute dès que le faisceau lumineux est interrompu par un objet. Les détecteurs barrage sont plus résistants aux dysfonctionnements et offrent des portées de détection très élevées.

Les avantages et les inconvénients d’une détection par cellules photovoltaïques :

• Avantages : Grande flexibilité d'utilisation, pas de pièces mobiles, utilisation dans des environnements contraignants.
• Inconvénients : Sensibilité à la lumière ambiante, nécessite un alignement précis entre la cellule et l'objet.

Les capteurs à fibre optique envoient de la lumière dans une fibre. L'objet est détecté lorsqu’il bloque la lumière ou perturbe le flux lumineux. Les capteurs à fibre optique RS PRO sont utilisés dans des environnements difficiles ou dans des applications de détection à distance où le capteur lui-même doit être éloigné de la zone à surveiller.

• Avantages : Grande flexibilité de configuration, insensibilité aux interférences électromagnétiques, utilisation dans des environnements hostiles.
• Inconvénients : Nécessite un alignement précis de la fibre optique, sensibilité accrue aux conditions environnementales.

Par champ magnétique

Les capteurs à effet Hall sont utilisés pour détecter la présence ou l'absence d'aimants ou d'objets magnétiques, par exemple dans les moteurs électriques, les interrupteurs magnétiques, ou la mesure de courants électriques.

• Avantages : Détection d'objets magnétiques, insensibilité aux variations de couleur ou de matériau des objets.
• Inconvénients : Ne convient pas pour détecter des objets non magnétiques.

Les capteurs à effet Hall RS PRO, et les autres, présentent des avantages spécifiques, mais aussi des limitations. Le choix du capteur dépendra des exigences de l'application et de l'environnement dans lequel il sera utilisé.

Les détecteurs de proximité peuvent envoyer des messages de deux façons : soit en fonctionnant comme un interrupteur, soit en utilisant des signaux électroniques plus complexes.

Les sorties électromécaniques

Les sorties électromécaniques sont des dispositifs qui utilisent des contacts physiques pour générer une sortie tout ou rien (ON/OFF) en réponse à la détection d'un objet ou d'un événement spécifique. Lorsque l'objet est détecté, les contacts se ferment ou s'ouvrent, créant ainsi un changement dans le circuit électrique.

Ces sorties sont souvent utilisées dans des applications simples où la détection binaire (présence/absence) est suffisante. Par exemple, ils peuvent être utilisés pour détecter la position d'une porte, la présence d'un objet sur un tapis roulant, ou pour activer une alarme lorsqu'un niveau limite est atteint.

Les sorties électroniques ou à transistor

Si votre application nécessite un capteur inductif, vous devrez décider du type de sortie dont vous avez besoin : NPN ou PNP.

Dans le cas d’une sortie NPN, négatif-positif-négatif, lorsque le capteur détecte un changement de signal (la présence d'un objet ou une condition particulière par exemple), le transistor du détecteur entre en action et effectue ce qu'on appelle une commutation : Cela signifie qu'il change d'état, permettant au courant de circuler à travers lui.

Le courant électrique, provenant de la source d'alimentation connectée à V+, le point de référence, se dirige alors vers la charge à activer. Il traverse ensuite le transistor du détecteur et continue son chemin vers V-, le côté négatif de l'alimentation, fermant ainsi le circuit de courant.

En revanche, dans le cas d’un détecteur PNP, positif-négatif-positif, lorsqu’il génère un changement de signal, le transistor commute, permettant au courant de circuler de V+ à travers la charge et le transistor vers V-, fermant ainsi le circuit de courant.

Pour communiquer avec les autres machines, certains capteurs de proximité utilisent des connecteurs spéciaux. Utilisés dans de nombreux systèmes de contrôle, les connecteurs M8 et M12 constituent un choix idéal pour répondre aux environnements industriels complexes, comme l'agroalimentaire, la R&D, La construction… D'autres peuvent être reliés par un câble, ou autres méthodes de connexion.

Les capteurs M8

Les capteurs M8 sont souvent utilisés pour les applications nécessitant une taille réduite, on retrouve les capteurs M8 dans l'automatisation industrielle, notamment pour la détection photoélectrique, de pression et de température.

Les avantages des capteurs M8 :

• Compacts : Les capteurs M8 sont plus petits, ce qui les rend idéaux pour les applications où l'espace est limité.
• Légers : Grâce à leur petite taille, les capteurs M8 sont généralement légers, ce qui peut faciliter leur installation et leur manipulation.
• Economiques : Les connecteurs M8 ont un coût inférieur par rapport aux connecteurs plus grands, ce qui peut être avantageux pour des projets à budget limité.

Les inconvénients des capteurs M8 :

• Puissance limitée : Étant donné leur taille réduite, les capteurs M8 ont une capacité de puissance plus limitée.

Les capteurs M12

Les capteurs M12 sont plus grands que les M8 et sont souvent utilisés pour les applications nécessitant une plus grande puissance, une protection IP67 (résistant à l'eau et à la poussière) et une plus grande robustesse mécanique. Ces capteurs sont couramment utilisés pour l’appréciation de débit, de température et de force.

Les avantages des capteurs M12 :

• Robustesse : Les capteurs M12 sont conçus pour être plus robustes et résistants aux conditions difficiles, telles que l'humidité, la poussière et les vibrations. Ils sont adaptés pour une utilisation dans des environnements industriels exigeants.
• Puissance : Les connecteurs M12 offrent une capacité de puissance plus élevée, ce qui les rend adaptés aux capteurs nécessitant une plus grande puissance pour leur fonctionnement.
• Large gamme : Les connecteurs M12 sont disponibles avec différentes configurations de broches, ce qui permet de prendre en charge divers types de signaux et de communications.

Les inconvénients des capteurs M12 :

• Dimensions : Les capteurs M12 sont plus grands que les capteurs M8, ce qui peut être un inconvénient dans les espaces restreints ou les applications où la compacité est primordiale.

Les connecteurs de capteurs par sortie câble

Les capteurs avec une sortie par câble ont simplement un câble intégré à l'appareil, sans connecteur spécifique. Cela peut être pratique lorsque les appareils à connecter sont déjà équipés de bornes ou de connecteurs standard.

Toutefois, les sorties par câble peuvent être moins adaptées à certaines applications où un câblage souple ou interchangeable est requis. Dans de tels cas, les connecteurs M8 ou M12 offrent une solution plus pratique pour le raccordement.

Les autres types de connecteurs de capteurs de proximité

Il existe d'autres types de sorties en termes de connexion physique pour les capteurs de proximité. Certains de ces types de sorties sont les suivants :

• Les connecteurs M5 sont hyper compacts et sont utilisés dans des applications où l'espace est très limité.
• Les connecteurs M18 sont plus grands que les M12 et sont utilisés pour les capteurs de plus grande taille et dans des applications industrielles exigeantes.
• Les connecteurs M23 sont plus grands et plus robustes, souvent utilisés lorsqu’une connexion plus résistante aux vibrations et aux chocs est nécessaire.

Certains types de capteurs ont des sorties sous forme de broches ou de bornes. Ces connecteurs sont utilisés dans des applications spécifiques où des connexions personnalisées sont requises.

Certains capteurs utilisent des technologies de communication sans fil, telles que le Bluetooth ou le Wi-Fi, pour transmettre les données de détection à d'autres appareils.

D’autres intègrent des sorties compatibles avec les protocoles de communication de bus de terrain industriels tels que PROFINET, Modbus, Ethernet/IP, etc. Ces sorties permettent une intégration aisée dans des systèmes automatisés complexes.

L'IO-Link est un protocole de communication standardisé utilisé dans l'automatisation industrielle pour connecter et communiquer avec des capteurs de proximité et d'autres dispositifs. Cette technologie offre de nombreux avantages :

• L'IO-Link permet une flexibilité de configuration des capteurs, facilitant leur mise en service et leur adaptation à différentes applications sans réglages manuels sur site.
• Grâce à l'IO-Link, les capteurs peuvent fournir des diagnostics améliorés sur leur état de fonctionnement, leur niveau de performance et les éventuelles erreurs. Cette maintenance prédictive permet de détecter et de résoudre les problèmes avant qu'ils ne deviennent critiques.
• L'IO-Link permet une gestion centralisée et simplifiée des capteurs de proximité à partir d'un seul point central.
• La transmission de données assurée par l’IO-Link est d’une extrême fiabilité, les risques d'erreurs de communication entre les capteurs et les systèmes de contrôle sont réduits au maximum.
• L'IO-Link étant un standard ouvert et largement adopté dans l'industrie, l’interopérabilité des capteurs de proximité avec cette technologie permet une intégration de manière transparente dans différents environnements industriels.

La combinaison des capteurs de proximité intelligents avec l'IO-Link améliore l'efficacité industrielle, réduit les temps d'arrêt et ouvre de nouvelles perspectives d'automatisation et de digitalisation de l'industrie.

Parmi les innovations les plus spectaculaires en matière de capteurs de proximité, notons :

• La miniaturisation des capteurs
• L’intégration de technologies sans fil pour une connectivité plus flexible
• L’amélioration des performances de détection
• L’utilisation de l'intelligence artificielle pour une prise de décision plus avancée et automatisée

Les capteurs de proximité sont des dispositifs électroniques utilisés dans de nombreuses industries pour détecter automatiquement la présence d'objets. Ils fonctionnent selon différentes technologies telles que la capacité, l'induction, la lumière, le magnétisme et les fibres optiques, offrant ainsi aux industriels des options variées pour répondre aux contraintes de leurs applications. La détection électrique, lumineuse et par champ magnétique sont les principaux moyens de détection. Les capteurs peuvent avoir différents types de sorties, dont les M8, M12, sortie câble, à broches, sans fil ou via des bus de terrain, offrant ainsi une grande flexibilité d'intégration. L'IO-Link permet d’améliorer la productivité industrielle grâce à une gestion centralisée, des diagnostics améliorés et une flexibilité de configuration des capteurs de proximité. L’innovation la plus récente en termes de détection de proximité est probablement l'utilisation de l'intelligence artificielle pour des applications toujours plus avancées.