Quelles sont les tensions d'alimentation nominales en fonction des différents types de sorties proposées par SENSY?

Question : Quelle la meilleure tension d’alimentation pour les capteurs à jauges extensométriques ?

Réponse :

Cette valeur est mentionnée sur le certificat de calibration fourni avec le capteur.

Pour les capteurs sans amplificateur, la valeur la plus courante est de 10V. C’est cette valeur qui est utilisée pour étalonner les capteurs en usine.

La tension maximale est de 15V (pont de 350Ω) ou 20V (pont de 700Ω), dépendant du modèle.

Remarques :

Pour certains petits modèles (ex : 5932, 5962), il peut être préférable d’utiliser une tension plus faible (ex. :5V) afin de limiter l’augmentation de température du capteur.

Certains conditionneurs fonctionnant sur batteries emploient des tensions plus faibles afin d’économiser l’énergie.

Puis-je mettre 2 axes dynamométriques sur un limiteur de charge ?

Il est possible de connecter 2 capteurs en parallèle à un Bridge-Boy mais dans ce cas nous ne pouvons garantir la sécurité positive.

Le limiteur de charge Bridge-Boy a été conçu pour être utilisé avec UN seul capteur afin d’en détecter toute défectuosité. Par exemple, si dans le cas où deux capteurs sont connectés, un fil d’un seul capteur se coupe, il est possible que le Bridge-Boy ne le détectera pas.

 Pour cette raison, le certificat de conformité CE n’est plus valable dans ce cas.

C’est pour cette raison que nous recommandons le schéma suivant pour réaliser la limitation de charge sur la somme des charges de 2 capteurs.

La certification CE est alors valable.

Quelle est la longueur de câble maximale que peut avoir un capteur certifié Exi ?

Réponse:
Cela dépend du type de signal de sortie du capteur:

• Sortie non amplifiée (pont de Wheatstone - mV/V) : Options I4 ou I6
  Notre certificat ISSeP07ATEX012X spécifie que :
  1. La capacité du câble ne peut dépasser 14 nF
  2. L’inductance du câble ne peut dépasser 10 µH

La capacitance de notre câble standard (4 fils) est de 130 pF/m, son inductance de 0,7 µH/m. La longueur maximale est dans ce cas de 14 m car on atteint alors l’inductance maximale.

• Sortie amplifiée (4…20 mA – 2 fils) : Option C6
  Dans ce cas le même certificat spécifie que :
  1. La capacité du câble ne peut dépasser 53 nF
  2. L’inductance du câble ne peut dépasser 150 µH

La capacitance de notre câble standard (2 fils) est de 150 pF/m, son inductance de 0,65 µH/m. La longueur maximale est dans ce cas de 230 m car on atteint alors l’inductance maximale.

Quelle est la tension d’alimentation nécessaire dans le cas d’un capteur de force avec amplificateur intégré fournissant un signal 4..20 mA en 2 fils?

Réponse :

La particularité de l’alimentation des capteurs de force équipés d’un amplificateur 4..20mA 2 fils (Option C ou C6) est que celle-ci dépend de la valeur de la résistance de charge de l’instrument de lecture (RL) augmentée de la résistance du câblage (Rw).

En effet, pour un fonctionnement correct, la tension d’alimentation aux bornes de l’amplificateur (V) ne peut être inférieure à 9 V. Or V = VS – I x (RL+Rw) avec I pouvant atteindre 20 mA.

En conséquence Vs doit être supérieur ou égal à : 9 + (RL+Rw) x 0,02.

Exemples :

1. Résistance d’entrée de l’appareil de lecture RL : 33 OhmRésistance d’entrée de l’appareil de lecture RL : 33 OhmRésistance du câblage Rw :   4 OhmPour pouvoir générer un signal de 20 mA, la tension d’alimentation devra au moins être de :9 V + (33+4) x 0,02 = 9.74 V

2. Avec RL+Rw = 1 kΩ (valeur anormalement élevée), VS devra être d’au moins 9 + 20 = 29 V pour pouvoir générer un signal de 20 mA avec la linéarité spécifiée.

De même, pour une tension d’alimentation spécifiée, la valeur de la somme des résistances de charge sera limitée à : (VS – 9) / 0,02.

Exemple : Avec VS = 24 V, la valeur de RL+Rw ne peut dépasser 750 Ω (valeur anormalement élevée) pour pouvoir générer un signal de 20 mA avec la linéarité spécifiée.

Peut-on utiliser un axe dynamométrique dans les 2 sens?

Réponse:

Nos axes dynamométriques sont basés sur la technologie des jauges de contrainte. Ils peuvent donc travailler dans les deux sens.
Cela est particulièrement vrai si le signal n’est pas amplifié (c’est-à-dire en mV/V).
Dans le cas d’un signal amplifié (4…20mA), il faudra décaler le zéro ; par exemple à 12mA.

Enfin, les axes « normaux » à un seul sens subissent une pré-charge pour parfaire la stabilisation du zéro. Cette opération n’est pas effectuée pour les axes destinés à travailler dans les 2 sens.
C’est pourquoi, il est nécessaire de le préciser à la commande afin que nous puissions en tenir compte lors de la fabrication.

Remarque:

Comme le signal de sortie peut être nul, cela peut poser un problème dans la détection de coupure de fil ou de court-circuit dans le cadre de la sécurité positive.

Quels sont les différents mouflages utilisés pour les engins de levage?

Réponse:

Un mouflage est un dispositif mécanique à plusieurs poulies couramment utilisé sur les engins de levage. Il permet de soulever des charges importantes tout en limitant la force exercée sur les câbles de levage.
Il existe de nombreux types de mouflages différents. Pour chacun, il existe un ou plusieurs endroits optimaux pour monter le (les) capteur(s) de force (capteur sur le câble, axe dynamométrique, capteur en traction ou en compression, boîte à coin dynamométrique) qui permettront de réaliser la limitation de charge Le choix du type de capteur et de son emplacement se fera en fonction de critères tels que la précision requise, la possibilité de perte de hauteur de levage, le coût de l’équipement et du montage, etc…)
Quelques exemples les plus courant sont représentés ci-dessous (liste non exhaustive).
Les    indiquent les endroits où monter les capteurs de force.

Quelle est la longueur maximale des câbles de mesure ?

Réponse:

La longueur maximale des câbles de mesure dépend de nombreux paramètres.
Certains sont internes car ils dépendent du type de signal (analogique, numérique, mV/V, 4…20 mA, RS-232, USB, etc.); d’autres sont externes tel que les environnements électromagnétique et thermique de l’installation.

En pratique, des précautions simples permettront d’éviter facilement certains écueils :

• Ne pas faire cheminer des câbles de mesure près de câbles de puissance
• Toujours utiliser du câble faradisé (blindé) et connecter le blindage à la terre.
• De préférence, utiliser des paires torsadées.
• Adapter la section des fils à la longueur du câblage.
  
  

1. Signaux analogiques
   

   Il existe principalement 3 types de signaux analogiques pour capteur à jauges de contrainte:
   
   
   1. Signal non amplifié (pont de Wheatstone - mV/V)
      Ce type de signal n’est normalement pas prévu pour être transporté sur de grandes longueurs. On se limitera donc à une longueur de 20 m en tenant compte des conditions environnementales citées plus haut.
      L’utilisation de lignes de recopie (sense) aux niveaux de l’alimentation permet de s’affranchir des effets de la température sur les câbles d’alimentation.
      Une section de câble plus importante (ex. : 0,5 mm² au lieu de 0,14 mm²) permettra aussi d’y limiter les pertes de tension ainsi que leurs dérives thermiques.
      
      
   2. Signal amplifié 4…20 mA
      Ce type de signal est un standard industriel pour la transmission de type analogique.
      Il a l’avantage de ne pas être sensible à la longueur du câble et donc de pouvoir transmettre un signal sur plusieurs centaines de mètres.
      De plus il permet de détecter toute coupure de fil car le signal ne peut être nul.
      Il existe en 2 versions :
      
      • 2 fils où l’alimentation du capteur est assurée par la boucle de mesure.
      • 3 fils où l’alimentation du capteur est assurée par un 3eme conducteur.
        Il faut néanmoins tenir compte de la somme des tensions au niveau des entrées des appareils de lecture et de la tension d’alimentation disponible.
        
        
   3. Signal amplifié 0…10V et -10…0…+10V
      Ce type de signal présente l’avantage de pouvoir brancher les appareils de lecture en parallèle et donc sans interrompre la boucle de mesure comme c’est le cas du 4…20 mA. Ceci est particulièrement utile lors des contrôles.
      Il permet aussi de garder le zéro à 0 V ce qui donne une image plus proche de la grandeur mesurée notamment dans le cas des capteurs bidirectionnels (ex. : traction + compression).
      Compte tenu des précautions citées plus haut, nous préconisons 50m comme longueur maximale.
      
      

2. Signaux digitaux
   

   
   
   1. RS-232
      Ce type de connexion n’est pas prévu pour de grandes distances.
      La longueur maximale de câble dépend de la vitesse de transmission.
      Par exemple, on se limitera à 5 m dans le cas d’une transmission à 19 200 Baud.
      
      
   2. RS-485
      Ce type de connexion permet de transmettre des signaux sur de plus grandes distances :
      De plus, il permet de connecter plusieurs appareils sur le même bus.
      La longueur de câble maximale dépend aussi de la vitesse de transmission.
      Typiquement, moyennant l’usage de résistances d’adaptation de ligne, on permet une longueur de 1200m jusqu’à une vitesse de transmission de 100 kbps.
      Cette valeur maximale peut être limitée par les fabricants d’équipements.
      
      
   3. USB
      La norme USB ne permet pas de câble plus long que 5m.
      Remarque : Il existe des répétiteurs qui permettent de prolonger cette longueur jusqu’à 15m.

Pourquoi faut-il brancher les électroniques et capteurs SENSY à la terre?

Réponse:

La mise à la terre consiste à relier à une prise de terre, par un fil conducteur, les masses métalliques qui risquent d'être mises accidentellement en contact avec le courant électrique par suite d'un défaut d'isolement dans un appareil électrique.
D'une part la mise à la terre permet d'écouler les courants de fuite sans danger.
D'autre part, en association avec un dispositif de coupure automatique (disjoncteur différentiel), elle assure la mise hors tension de l'installation électrique.

Pourquoi la mise en terre ?
Pour la sécurité des utilisateurs !

Prenons un exemple:

Une électronique SENSY qui n'est pas branchés sur une prise avec terre.
Une souris a dénudé le câble d'alimentation de cet appareil et les fils électriques se mettent en contact avec la carcasse de l'électronique.
Vous touchez le boitier et comme vous êtes sur un sol conducteur, vous êtes traversé par le courant électrique. C'est une électrocution.
La mise à la terre, associée au disjoncteur différentiel, évite tout incident.
Le courant passe directement dans la terre et l'alimentation est automatiquement coupée.
Plus d'électrocution, plus de danger !

Il faut mettre à la terre toutes les électroniques SENSY et capteurs !!!

La mise à la terre n'est efficace que si elle est associée à un dispositif différentiel.

Une bonne prise de terre doit avoir une résistance électrique déterminée en fonction de la sensibilité du dispositif différentiel de l'installation. la résistance maximale de la prise de terre doit être de 100 ohms.

Règles à suivre:

• Une prise de terre doit être éloignée de tout dépôt ou infiltration qui peut la corroder (ex : produits chimiques).
• Une prise de terre ne doit jamais être plongée dans l'eau.
• Il est interdit d'utiliser comme prise de terre les canalisations d'eau, de gaz ou de chauffage central et les gaines métalliques des câbles.

Quelle est la tenue en fatigue des capteurs et des couplemètres SENSY?

Les capteurs de force et les couplemètres statiques SENSY sont constitués essentiellement d’un corps d’épreuve métallique se déformant à la suite de l’application d’une contrainte mécanique.

Cette contrainte mécanique ne peut dépasser la limite élastique du matériau sous peine de détériorer voire de détruire le capteur.

Néanmoins, même pour des déformations inférieures à la limite élastique du matériau, on constate une détérioration du corps d’épreuve si ces sollicitations sont appliquées de façon répétitive.
Cette détérioration qui est au départ infime peut entraîner à terme la rupture du capteur.

Cette tenue en fatigue est caractérisée par un nombre de cycles garanti. Elle dépend du matériau, du taux de contrainte (µm/m) et du fait que cette contrainte soit uni- ou bidirectionnelle.

Pour les capteurs SENSY en acier, la tenue en fatigue est comme suit:

Attention: ceci n’est pas valable pour certains types de capteurs pour lesquels la contrainte maximale n’est pas située à l’endroit où se trouvent les jauges extensométriques (ex : capteurs membrane).