Potentiomètre
Principe de fonctionnement
Les potentiomètres résistifs permettent de mesurer une position linéaire ou angulaire en mesurant une variation de résistance. Le capteur délivre alors une tension proportionnelle au déplacement.
L'évolution dans la fabrication des potentiomètres permet une mesure continue grâce aux pistes plastiques (matériaux plastiques conducteurs), sans supprimer pour autant l'effet d'usure locale qui limite l'emploi de ce type de capteur.
Potentiomètre linéaire :
Un potentiomètre est un type de résistance variable à trois bornes, dont une est reliée à un curseur se déplaçant sur une piste résistante terminée par les deux autres bornes.
Ce système permet de recueillir, sur la borne reliée au curseur, une tension qui dépend de la position du curseur et de la tension à laquelle est soumise la résistance.
On mesure donc une position linéaire en mesurant une variation de tension aux bornes A et C de la résistance variable. La résistance est proportionnelle à la longueur du fil résistant.
Potentiomètre angulaire :
Ce capteur traduit donc l'angle à mesurer en tension entre la borne C et la borne A. La position du curseur peut varier entre 0° et 360° au maximum.
Il existe deux types de potentiomètres :
les potentiomètres bobinés ;
les potentiomètres à piste plastique.
Modèle avec la résistance variable
Schéma électrique du capteur
Dans ces conditions on obtient : \(V_s=\frac{\alpha R}{\alpha R+(1-\alpha )R}E=\alpha.E\)
avec
Les potentiomètres bobinés
Les capteurs angulaires bobinés sont constitués d'un fil résistif bobiné. Ils permettent d'avoir des capteurs angulaire mesurant jusqu'à 358° ou même des capteurs rotatifs jusqu'à 10 tours.
Les potentiomètres à piste plastique, cermet ou carbone
La technologie à piste plastique est utilisée pour des capteurs angulaire comme pour des capteurs linéaires. Elle permet d'augmenter notablement la durée de vie des capteurs et d'obtenir une résolution dite « infinie ».
Avantage :
simples à mettre en œuvre.
Inconvénient :
amplitude de mesure limitée (bien souvent 1 tour maximum pour la mesure angulaire), ce qui nécessite l'ajout d'un réducteur.
Remarque :
Quand le capteur potentiométrique permet d'aller au delà 360°, on parle de capteur rotatif, il en existe qui peuvent mesurer une position angulaire jusqu'à 10 tours.
Potentiomètres au labo
Pilote automatique
DAE