Nous vivons dans un Monde de Capteurs. Vous pouvez trouver différents types de capteurs dans nos maisons, bureaux, voitures, etc. travailler pour nous faciliter la vie en allumant les lumières en détectant notre présence, en ajustant la température ambiante, en détectant la fumée ou le feu, en nous préparant un délicieux café, en ouvrant les portes de garage dès que notre voiture est près de la porte et bien d’autres tâches.

Toutes ces tâches d’automatisation et de nombreuses autres sont possibles grâce aux capteurs. Avant d’entrer dans les détails de Ce qu’est un Capteur, Quels sont les Différents Types de Capteurs et les Applications de ces différents types de Capteurs, nous allons d’abord jeter un coup d’œil à un exemple simple de système automatisé, ce qui est possible grâce aux Capteurs (et à de nombreux autres composants également).

Application en temps réel de capteurs

L’exemple dont nous parlons ici est le système de pilote automatique dans les avions. Presque tous les avions civils et militaires ont la caractéristique d’un système de contrôle de vol automatique ou parfois appelé Pilote automatique.

Un système de contrôle de vol automatique se compose de plusieurs capteurs pour diverses tâches telles que le contrôle de la vitesse, la hauteur, la position, les portes, les obstacles, le carburant, les manœuvres et bien d’autres. Un ordinateur prend les données de tous ces capteurs et les traite en les comparant avec des valeurs prédéfinies.

L’ordinateur fournit ensuite un signal de commande à différentes parties comme les moteurs, les volets, les gouvernails, etc. cela aide dans un vol en douceur. La combinaison de Capteurs, d’ordinateurs et de Mécaniques permet de faire fonctionner l’avion en mode Pilote Automatique.

Tous les paramètres, c’est-à-dire les Capteurs (qui donnent des entrées aux ordinateurs), les ordinateurs (les cerveaux du système) et la mécanique (les sorties du système comme les moteurs et les moteurs) sont également importants dans la construction d’un système automatisé réussi.

Mais dans ce tutoriel, nous allons nous concentrer sur la partie Capteurs d’un système et examiner différents concepts associés aux Capteurs (comme les types, les caractéristiques, la classification, etc.).

Qu’est-ce qu’un capteur ?

Il existe de nombreuses définitions de ce qu’est un capteur, mais je voudrais définir un capteur comme un dispositif d’entrée qui fournit une sortie (signal) par rapport à une grandeur physique spécifique (entrée).

Le terme « dispositif d’entrée » dans la définition d’un Capteur signifie qu’il fait partie d’un système plus grand qui fournit une entrée à un système de contrôle principal (comme un Processeur ou un microcontrôleur).

Une autre définition unique d’un capteur est la suivante: C’est un dispositif qui convertit les signaux d’un domaine d’énergie en domaine électrique. La définition du Capteur peut être comprise si l’on prend un exemple en considération.

L’exemple le plus simple d’un capteur est un LDR ou une résistance dépendante de la lumière. C’est un appareil dont la résistance varie en fonction de l’intensité de la lumière à laquelle il est soumis. Lorsque la lumière tombant sur un LDR est plus, sa résistance devient très moindre et lorsque la lumière est moins, eh bien, la résistance du LDR devient très élevée.

Nous pouvons connecter ce LDR dans un diviseur de tension (avec une autre résistance) et vérifier la chute de tension aux bornes du LDR. Cette tension peut être calibrée à la quantité de lumière tombant sur le LDR. D’où un Capteur de Lumière.

Maintenant que nous avons vu ce qu’est un capteur, nous allons poursuivre la classification des capteurs.

Classification des capteurs

Il existe plusieurs classifications de capteurs faites par différents auteurs et experts. Certains sont très simples et d’autres très complexes. La classification suivante des capteurs peut déjà être utilisée par un expert en la matière mais il s’agit d’une classification très simple des capteurs.

Dans la première classification des capteurs, ils sont divisés en Actifs et Passifs. Les capteurs actifs sont ceux qui nécessitent un signal d’excitation externe ou un signal de puissance.

Les capteurs passifs, en revanche, ne nécessitent aucun signal d’alimentation externe et génèrent directement une réponse de sortie.

L’autre type de classification est basé sur les moyens de détection utilisés dans le capteur. Certains des moyens de détection sont électriques, Biologiques, Chimiques, Radioactifs, etc.

La classification suivante est basée sur le phénomène de conversion, c’est-à-dire l’entrée et la sortie. Certains des phénomènes de conversion courants sont Photoélectriques, Thermoélectriques, électrochimiques, Électromagnétiques, Thermooptiques, etc.

La classification finale des capteurs sont des Capteurs Analogiques et Numériques. Les capteurs analogiques produisent une sortie analogique, c’est-à-dire un signal de sortie continu par rapport à la grandeur mesurée.

Les capteurs numériques, contrairement aux capteurs analogiques, fonctionnent avec des données discrètes ou numériques. Les données des capteurs numériques, qui sont utilisées pour la conversion et la transmission, sont de nature numérique.

Différents types de capteurs

Voici une liste des différents types de capteurs couramment utilisés dans diverses applications. Tous ces capteurs sont utilisés pour mesurer l’une des propriétés physiques telles que la Température, la Résistance, la Capacité, la Conduction, le Transfert de Chaleur, etc.

• Capteur de Température
• Capteur de Proximité
• Accéléromètre
• Capteur IR (Capteur Infrarouge)
• Capteur de Pression
• Capteur de Lumière
• Capteur à Ultrasons
• Capteur de Fumée, de Gaz et d’Alcool
• Capteur Tactile
• Capteur de Couleur
• Capteur d’Humidité
• Capteur d’inclinaison
• Capteur de débit et de niveau

Nous verrons en bref quelques-uns des capteurs mentionnés ci-dessus. Plus d’informations sur les capteurs seront ajoutées ultérieurement. Une liste des projets utilisant les capteurs ci-dessus est donnée à la fin de la page.

Capteur de température

L’un des capteurs les plus courants et les plus populaires est le capteur de température. Un capteur de température, comme son nom l’indique, détecte la température, c’est-à-dire qu’il mesure les changements de température.

Dans un Capteur de Température, les changements de Température correspondent à des changements de ses propriétés physiques comme la résistance ou la tension.

Il existe différents types de Capteurs de Température comme les circuits intégrés de Capteur de Température (comme LM35), les Thermistances, les Thermocouples, les RTD (Dispositifs de Température Résistifs), etc.

Les capteurs de température sont utilisés partout comme les ordinateurs, les téléphones portables, les automobiles, les systèmes de climatisation, les industries, etc.

Un projet simple utilisant LM35 (Capteur de Température à échelle Celsius) est mis en œuvre dans ce projet: SYSTÈME À TEMPÉRATURE CONTRÔLÉE.

Capteurs de proximité

Un capteur de proximité est un capteur de type sans contact qui détecte la présence d’un objet. Les capteurs de proximité peuvent être mis en œuvre en utilisant différentes techniques telles que l’Optique (comme l’Infrarouge ou le Laser), les Ultrasons, l’Effet Hall, le Capacitif, etc.

Certaines des applications des Capteurs de Proximité sont les Téléphones Mobiles, les Voitures (Capteurs de Stationnement), les industries (alignement d’objets), La Proximité du Sol dans les Avions, etc.

Un capteur de Proximité en Stationnement Inversé est mis en œuvre dans ce projet: CIRCUIT DE CAPTEUR DE STATIONNEMENT INVERSÉ.

Capteur infrarouge (Capteur IR)

Les capteurs IR ou les capteurs infrarouges sont des capteurs à base de lumière utilisés dans diverses applications telles que la détection de proximité et d’objets. Les capteurs IR sont utilisés comme capteurs de proximité dans presque tous les téléphones mobiles.

Il existe deux types de Capteurs Infrarouges ou infrarouges: le Type Transmissif et le Type Réfléchissant. Dans un Capteur IR de Type Transmissif, l’Émetteur IR (généralement une LED IR) et le Détecteur IR (généralement une Photo-Diode) sont positionnés l’un en face de l’autre de sorte que lorsqu’un objet passe entre eux, le capteur détecte l’objet.

L’autre type de capteur IR est un capteur IR de type Réfléchissant. En cela, l’émetteur et le détecteur sont positionnés l’un à côté de l’autre en regard de l’objet. Lorsqu’un objet arrive devant le capteur, celui-ci le détecte.

Les différentes applications où le capteur IR est implémenté sont les téléphones mobiles, les Robots, l’assemblage industriel, les automobiles, etc.

Un petit projet, où des capteurs IR sont utilisés pour allumer des lampadaires: DES LAMPADAIRES UTILISANT DES CAPTEURS IR.

Capteur à ultrasons

Un capteur à ultrasons est un appareil de type sans contact qui peut être utilisé pour mesurer la distance ainsi que la vitesse d’un objet. Un capteur à ultrasons fonctionne en fonction des propriétés des ondes sonores dont la fréquence est supérieure à celle de la plage audible humaine.

En utilisant le temps de vol de l’onde sonore, un capteur à ultrasons peut mesurer la distance de l’objet (similaire au SONAR). La propriété de décalage Doppler de l’onde sonore est utilisée pour mesurer la vitesse d’un objet.

Le télémètre basé sur Arduino est un projet simple utilisant un capteur à ultrasons: un TÉLÉMÈTRE à ULTRASONS PORTABLE.

Voici une petite liste de projets basés sur quelques-uns des capteurs mentionnés ci-dessus.

Capteur de Lumière – DÉTECTEUR DE LUMIÈRE UTILISANT LDR

Capteur de fumée – CIRCUIT D’ALARME DE DÉTECTEUR DE FUMÉE

Capteur D’alcool – COMMENT FAIRE UN CIRCUIT D’ALCOOTEST D’ALCOOL?

Capteur Tactile – CIRCUIT DE GRADATEUR TACTILE UTILISANT ARDUINO

Capteur De Couleur – DÉTECTEUR DE COULEUR BASÉ SUR ARDUINO

Capteur D’Humidité – CAPTEUR D’HUMIDITÉ DHT11 SUR ARDUINO

Capteur D’Inclinaison – COMMENT FAIRE UN CAPTEUR D’INCLINAISON AVEC ARDUINO?

Dans cet article, nous avons vu ce qu’est un capteur, quelle est la classification des capteurs et différents types de capteurs ainsi que leurs applications pratiques.