eterztz

1. 22/12/2021
1
1. LA CHAINE DE MESURE
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
1. LA CHAINE DE MESURE
La chaine de mesure comporte le capteur et les
circuits permettant le traitement du signal
mesuré.
On distingue deux types de chaines:
 Chaine de mesure analogique
 Chaine de mesure numérique
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
a. Définition d’un capteur
- Un capteur: C’est un dispositif (de mesure ou de
détection) qui permet de convertir un phénomène
physique en une autre grandeur physique
manipulable soit d’une manière directe (Capteur
actif) ou d’une manière indirecte (Capteur passif).
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
2. QUELQUES DÉFINITIONS
- Un capteur actif : Un effet physique assure la
conversion de la grandeur physique en énergie
électrique. Il n’a pas besoin d’une alimentation pour
fonctionner
Exemple:
- Thermoélectricité: Transforme la température en
tension (ex: Thermocouple).
- Piézoélectricité: Transforme la force ou la pression
en charges électrique.
- Effet photovoltaïque: Transforme un rayonnement
optique en énergie électrique.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

2. 22/12/2021
2
- Un capteur passif: il a besoin d’une alimentation
pour fonctionner. Il s’agit généralement d’impédance
dont l’un des paramètres déterminant sont sensible
à la grandeur mesurée.
La variation d’impédance résulte:
- Soit d’une variation de dimension du capteur:
C’est le principe de fonctionnement d’un grand
nombre de capteur (ex: potentiomètre …).
- Soit d’une déformation: résultante de force ou de
grandeur s’y ramenant, pression, accélération …
(Armature de condensateur soumise à une différence
de pression …)
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
b. La chaine de mesure analogique
Pour optimiser et exploiter adéquatement la variable
mesurée, des blocs fonctionnels assurent un
conditionnement du signal exempt de bruit, linéaire
et normalisé.
Voici le schéma de principe:
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
Procédé: Environnement dans lequel évolue la
valeur mesurée.
Conditionneur de signal: est un circuit électronique
de traitement du signal d’un capteur. Il est utilisé
pour simplifier l’interface du capteur avec le reste de
la chaine de mesure. Il met en forme le signal
mesuré pour le traduire en une grandeur qui donne
la possibilité du traitement (Tension ou courant).
Amplificateur d’instrumentation: Amplifie les
signaux.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
Transmetteur: C’est un ensemble d’élément
électroniques qui transmet un signal électrique
normalisé et linéaire en fonction de la variation que
subit le capteur.
Équipements usuels : comme :
 l’enregistreur ;
 l’API ;
 le régulateur de procédé ;
 le système d’acquisition de données ;
 le système de gestion des alarmes…
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

3. 22/12/2021
3
c. La chaine de mesure numérique
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
Procédé
et
variable
mesurée
Capteur
Conditionneur de
signal
Équipements
usuels
Équipements
usuels
Équipements
usuels
Convertisseur
analogique -
numérique
Conditionneur de signal : Il permet la linéarisation
du signal qui peut être effectuées par le
microcontrôleur.
Convertisseur analogique à numérique : Circuit
intégré qui permet la conversion du signal reçu en
code binaire.
Équipements usuels : C’est un circuit à base de
microprocesseur qui permet :
 L’affichage ou l’enregistrement numérique ;
 L’acquisition de données ;
 La gestion des alarmes.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
2. LES MESURES USUELS
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
LES MESURES USUELLES
 Les mesures les plus fréquentes dans l’industrie
sont:
 Température
 Pression
 Débit
 Niveau
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

4. 22/12/2021
4
2.1 MESURE DE LA TEMPÉRATURE
 La mesure de la température nous informe sur la
quantité de chaleur d’un corps ou d’un
environnement.
 Les échelles de température les plus utilisées
sont: degré Celsius, Kelvin, Fahrenheit .
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
MESURE DE LA TEMPÉRATURE
 Les échelles:
temp(Kelvin) = temp(Celcius) + 273°C
temp(Fahrenheit) = ((9/5) x temp(Celsius) )) + 32
 Exemple:
Compléter les conversions d’échelle suivantes:
 T = 20°C =… K = … F
 T = 100K= …°C = … F
 T = 80F = … °C= … K
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
MESURE DE LA TEMPÉRATURE
 Exemple (Réponse):
Compléter les conversions d’échelle suivantes:
 T = 20°C = 293 K = 68 F
 T = 100K= -173°C = -279,4 F
 T = 80F = 26,6 °C = 299,6 K
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma 2.2 MESURE DE LA PRESSION
La mesure de la pression correspond à la force
appliquée par unité de surface.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

5. 22/12/2021
5
MESURE DE LA PRESSION
 Les unités de la pression:
Dans les systèmes internationales, l’unité c’est Pa.
Parmi les autres unités on trouve:
 Bar
 atm: atmosphère
 psi: pound-force per square inch
 Conversion d’unité:
 1bar = 105 Pa
 1atm = 101325 Pa
 1psi = 6895 Pa
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
MESURE DE LA PRESSION
 Exemple:
Compléter les conversions d’unité suivantes:
 P = 15Pa = … bar = … atm = … psi
 P = 10bar= … Pa = … atm = … psi
 P = 2atm = … Pa = … bar = … psi
 P = 2psi = … Pa = … bar = … atm
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
MESURE DE LA PRESSION
 Pression hydrostatique:
C’est la pression qu'exerce un fluide stable sur la
surface d'un corps immergé:
P = .g.h
 P: Pression (Pa)
 : Masse volumique (Kg/m3)
 g: accélération de pesanteur (m/s2)
 h: hauteur (m)
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma MESURE DE LA PRESSION
 Exemple:
1. Le niveau de l’eau dans un réservoir est: h=2m
Sachant que : =103Kg/m3 et g=10m/s2
Calculer la pression P=?.
2. Calculer l’effet appliqué sur la surface d’un disque de
diamètre 1,5m pour avoir une pression de 5bar.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

6. 22/12/2021
6
MESURE DE LA PRESSION
 Pression dynamique:
Un fluide qui se déplace crée une pression supplémentaire:
P = (1/2)..v2
 v: Vitesse du déplacement du fluide (m/s)
 : Masse volumique (Kg/m3)
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
MESURE DE LA PRESSION
 Échelles de la pression:
On distingue trois différentes échelles pour présenter la
pression:
 Pression absolue
 Pression relative
 Pression différentielle
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
MESURE DE LA PRESSION
Échelles de la pression
 Pression absolue: Dont la référence est le vide parfait.
 Pression relative: Dont la référence est la pression
atmosphérique. (La pression atmosphérique est la
pression exercée par l’atmosphère de la terre).
Pa=Pr+Patm
 Pression différentielle: dont la référence est une
autre pression.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma 2.3 MESURE DU DÉBIT
 La mesure du débit définit la quantité d'une
grandeur qui traverse une surface donnée par unité
de temps.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

7. 22/12/2021
7
MESURE DU DÉBIT
 On distingue deux types de débit:
 Débit volumique: Si la grandeur est un volume.
 Débit massique: Si la grandeur est une masse.
 La relation entre les deux types de débit est:
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
2.4 MESURE DU NIVEAU
 La mesure du niveau définit la position ou la hauteur
d’un point par rapport à un plan horizontal utilisé
comme référence.
 Généralement la mesure de la pression nous informe
sur la mesure du niveau selon la relation suivante:
P = .g.h => h = P / (.g)
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
3. LES CARACTÉRISTIQUES
GÉNÉRALES DES CAPTEURS
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
1. LIMITE D’UTILISATION
 Limite inférieur et limite supérieur de la
grandeur physique.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

8. 22/12/2021
8
2. L’ÉTENDUE DE MESURE « SPAN »
 C’est la différence algébrique entre la valeur
minimale et la valeur maximale pouvant être
mesuré par la chaine de mesure.
SPAN = Val.max. – Val.min.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
3. LES ERREURS
 Il existe trois types d’erreurs:
 L’erreur absolue
 L’erreur relative
 L’erreur systématique
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
3. LES ERREURS
 L’erreur absolue: c’est la valeur de l’erreur
directement liée à la mesure.
Erreur abs = Vnominal – Vmesuré
N.B: Vnominal est la valeur vraie de la mesure.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma 3. LES ERREURS
 L’erreur relative: c’est le rapport entre l’erreur
absolue sur la valeur nominale.
Erreur rel. = Erreur absolue x 100%
Vnominale
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

9. 22/12/2021
9
3. LES ERREURS
 L’erreur systématique:
Erreur sys. = Erreur absolue x 100%
Span
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
4. LA SENSIBILITÉ
 Elle est égale à la variation du signal de sortie sur la
variation du signal d’entrée pour une plage
d’utilisation donnée.
 Si le capteur a une fonction de transfert linéaire (S est
constante) la même sur toute la gamme d’utilisation,
sinon le fabricant fournira la sensibilité pour
différents points de la fonction de transfert.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
4. LA SENSIBILITÉ
 Exemple de sensibilité:
 Mesure de température : 10mV/°C
 Mesure de débit : 1mA/l/s (1mA/Litre/seconde)
 Pour certains capteurs la sensibilité est influencée par
l’alimentation, exemple:
 Mesure de la température 1mV/V/°C
(C-à-d pour chaque 1V d’alimentation, la sortie
augmentera de 1mV pour une augmentation de 1°C)
Pour 10V d’alimentation, Quelle sera la sensibilité ?
Réponse: S=10mV/°C
 Mesure de pression 1mV/V/KPa
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma 5. LA RÉSOLUTION
 Elle nous informe sur la plus petite valeur que le
système peut mesurer avec précision. Généralement
cette caractéristique est fournie dans le cas d’une
chaine de mesure numérique à une étape de la
conversion.
D’une manière générale :
Résolution= Etendue de mesure de l’entrée
Etendue de mesure de sortie
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

10. 22/12/2021
10
5. LA RÉSOLUTION
 Dans le cas d’une chaine de mesure numérique :
Résolution= Etendue de mesure de l’entrée
Nombre de points de mesure
Résolution = Etendue de mesure
2Nombre de bit - 1
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
6. LA LINÉARITÉ
Elle nous informe sur le degré de la proportionnalité
entre la grandeur d’entrée et la grandeur de sortie.
 L’écart de linéarité
Les valeurs théoriques sont calculées à partir de
meilleur droite « relation linéaire ».
 L’erreur de linéarité
Elle correspond au plus grand écart entre la courbe
caractéristique d’un capteur et la meilleur droite. Plus
l’erreur est petite, meilleur est le capteur.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
7. FIDÉLITÉ, JUSTESSE ET PRÉCISION
On dit qu’un capteur est précis s’il est juste et fidèle.
 Fidélité : C’est l’aptitude d’un capteur à délivrer pour
une même valeur de grandeur mesurée, des mesures
répétitives concordantes entre elles. L’erreur de
fidélité correspond à l’écart type obtenu sur une série
de mesure pour un mesurande constant.
 Justesse: c’est l’aptitude d’un capteur à délivrer une
réponse proche de la valeur vraie. Un instrument
n’est juste que si la valeur moyenne des mesures est
proche de la valeur vraie.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma 8. LA CLASSE DE PRÉCISION
Classe de précision = Plus grande erreur possible x 100
Etendue de mesure (Span)
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

11. 22/12/2021
11
9. LA RÉPÉTABILITÉ
C’est la fidélité de mesure selon un ensemble de
condition de répétabilité.
Mesure de la même grandeur effectuée avec la même
méthode, par le même observateur, avec les mêmes
instruments de mesure et à des intervalles de temps
assez courts.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
10. L’HYSTÉRÉSIS
Le capteur est soumis à une variation croissante de la
grandeur mesurée puis subit la même variation
décroissante. Idéalement le point de retour doit être le
même que le point de départ, sinon on parle d’une
erreur d’hystérésis.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
11. LA FINESSE
Elle permet à l’utilisateur d’estimer l’influence de la
présence du capteur sur la valeur du mesurande.
Exemple: Pour la mesure de la température, le capteur
doit avoir une faible capacité calorifique afin de ne
pas perturber le système.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma 12. LE TEMPS DE RÉPONSE
Ou dit temps de montée, c’est l’intervalle de temps que
prend le signal de sortie pour retrouver un nouvel
équilibre.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

12. 22/12/2021
12
3. LES MÉTHODES DE CHOIX DES
CAPTEURS
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
4. MÉTHODE DE CHOIX DES CAPTEURS
Pour choisir correctement le capteur industriel pour une
application donnée, il faut prendre en considération
les points suivants:
 Définition du cahier des charges
 Considérations techniques externes affectant le
choix du capteur
 Caractéristiques intrinsèque du capteur
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
4.1 DÉFINITION DU CAHIER DES CHARGES
Il faut lire le cahier des charges pour déterminer:
 La nature de la grandeur à mesurer
 La précision demandée par l’application
 Le signal de sortie requis
 Les contraintes financières
 La technologie à utiliser: Electrique, pneumatique,
hydraulique, mécanique…
 …
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma 4.2 CONSIDÉRATIONS TECHNIQUES EXTERNES
 Disponibilité en alimentation AC ou DC
 La technologie à utiliser (TOR, distance entre
alimentation et capteur,
type de sortie …)
 L’environnement (poussiéreux, humide, sec, haute ou
basse température …)
 Dimension nécessaire du capteur
 Mode de fixation du capteur
 …
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

13. 22/12/2021
13
4.3 CARACTÉRISTIQUES INTRINSÈQUES DU
CAPTEUR
 Gamme de mesure : les valeurs min. et max.
 La sensibilité
 La précision
 La répétabilité
 Linéarité
 Type de signal de sortie
 Encombrement
 Coût
 …
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
II. LE RACCORDEMENT
CAPTEUR - TRANSMETTEUR
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
2.1 LES STANDARDS DANS LA TRANSMISSION
DES SIGNAUX
a. Le signal numérique TOR
Pour signifier la présence ou l’absence d’un événement.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
b. Le signal analogique
Le signal analogique fournit une information comprise
entre deux limites définies par la gamme de mesure.
On trouve par exemple: 0-1V , 0-5V, 1-5V, 4-20mA
Et pour les signaux pneumatique: 3-15 psi, 20-100Kpa
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

14. 22/12/2021
14
c. Le transmetteur 4-20mA
Le transport d’un signal analogique de tension offre
quelques difficultés puisqu’il est très sensible au
bruit, et, sur une grande distance, il subit une
atténuation.
Alors que le transport d’un signal analogique en courant
offre les avantages suivants:
 Standard reconnu par tous les fabricants
 Il n’y a pas d’atténuation du signal due à la distance
 Détection facile de la rupture de la ligne: Pour une
rupture de ligne le courant vaut 0mA.
 Liaison facile avec des instruments 4-20mA en série.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
 La charge maximale
Il faut noter que la charge maximale limite la quantité
d’instruments que nous pouvons relier en série sur
la sortie du transmetteur 4-20mA.
Le manufacturier précise deux valeurs:
- Vtmin: La valeur de la tension minimale permettant
au transmetteur de fonctionner correctement.
- Vtmax: la valeur de l’alimentation maximale.
Rmax = Va – Vtmin
20mA
Va: La tension d’alimentation du transmetteur
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
d. Les standards de transmission numérique
Pour transmettre des signaux sur une grande distance,
on utilise fréquemment des circuits de conversion
numérique, ses principaux avantages sont :
 Grande immunité au bruit
 Vitesse de communication
 Possibilité de relier en réseau …
Le système de codification le plus populaire est le
standard « BCD » Binary Coded Decimal. On retrouve
des convertisseurs 8bits, 16 bits, …
Malheureusement, les coûts de ces conversions sont
encore aujourd’hui assez chers.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
e. Les standards de transmission pneumatique
Pour piloter des composants pneumatiques, on utilise
une interface qui converti le signal électrique en
signal pneumatique « Convertisseur I/P » : exemple :
de 4-20 mA à 20 - 100 Kpa.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

15. 22/12/2021
15
2.2 CONVERSION D’UNITÉ
Pour un opérateur de système automatisé, la valeur du
signal électrique transmit a peu de signification.
Donc il faut convertir cette valeur en un système
avec lequel l’opérateur sera familier.
Généralement on utilise la fonction de transfert:
)
( min
min X
X
X
Y
Y
Y 




Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
2.3 LES TYPES DE SORTIES
2.3.1. Les Types de sorties numériques TOR
La teneur du signal acheminé vers l’équipement usuel
dépend du type de sortie du capteur utilisé. Nous
retrouvons trois types de sorties:
 Les sorties à contact secs pour des signaux à
courant continu ou alternatif;
 Les sorties à transistor (NPN ou PNP) pour des
signaux à courant continu seulement;
 Les sorties à triac pour des signaux à courant
alternatif seulement.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
2.3.1. Les Types de sorties numériques TOR
a. Module de sortie à contact sec pour charge cc ou ca
Module de sortie à contact sec pour charge cc ou ca
Circuit de
détection
Ligne
Retour
Sortie à contact
de relais
Source cc/ca
Charge cc/ca
V+
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
2.3.1. Les Types de sorties numériques TOR
a. Module de sortie à contact sec pour charge cc ou ca
Réalisé
par:
Mme.
SERHIRI
ASMA
Quand il y a une détection, le phototransistor sera passant,
sinon le phototransistor sera bloqué.
Quand le phototransistor est passant, le contact du relais se
ferme et la charge sera alimentée, sinon la charge ne sera pas
alimentée.
Au blocage du phototransistor, un courant circule dans la
bobine du relais, celle-ci se décharge alors à travers la diode
de roue libre.
La diode de roue libre protège le phototransistor contre les
surtensions que peut provoquer une rupture brutale du
courant dans la bobine.

16. 22/12/2021
16
b. Module de sortie à transistor NPN pour charge cc
Circuit de
détection
Sortie à
transistor NPN
Charge cc
Module de sortie à transistor NPN pour charge cc
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
b. Module de sortie à transistor NPN pour charge cc
Circuit de
détection
Sortie à
transistor NPN
Charge cc
Module de sortie à transistor NPN pour charge cc
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
Dans ce cas s’il y a une détection, la charge n’est pas
alimentée, sinon la charge sera alimentée.
c. Module de sortie à transistor PNP pour charge cc
Circuit de
détection
Sortie à
transistor PNP
Charge cc
Module de sortie à transistor PNP pour charge cc
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
c. Module de sortie à transistor PNP pour charge cc
Circuit de
détection
Sortie à
transistor PNP
Charge cc
Module de sortie à transistor PNP pour charge cc
Réalisé
par:
Mme.
SERHIRI
ASMA
Dans ce cas s’il y a une détection, la charge est
alimentée, sinon la charge ne sera pas alimentée.

17. 22/12/2021
17
d. Module de sortie à triac pour charge à ca
Module de sortie à TRIAC pour charge ca
Circuit de
détection
Retour
Sortie à TRIAC
Ligne
Charge ca
MOV
Cs
Rs
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
d. Module de sortie à triac pour charge à ca
Le triac est utilisé pour laisser passer les courants
positifs et les courants négatifs.
En cas de détection, la charge sera alimentée sinon la
charge ne sera pas alimentée.
Le filtre RC empêche l’amorçage intempestif du triac dû
à l’effet d’une charge inductive.
Concernant la varistance, au-delà d’un certain seuil de
tension, l’impédance de la varistance chute pour
permettre l’évacuation du courant créant la
surtension.
Réalisé
par:
Mme.
SERHIRI
ASMA
2.3.2. Les Types de sorties analogiques
Nous retrouvons deux modèles de sortie pour le
transmetteur 4-20mA.
Circuit de
traitement
analogique
Charge < Rmax
+
-
V+
Circuit de
traitement
analogique
V+
Charge < Rmax
+
-
4-20mA
4-20mA
Sortie à transistor PNP Sortie à transistor NPN
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
2.3.2. Les Types de sorties analogiques
Le montage à transistor PNP est utilisé lorsque la
charge a déjà une de ses bornes connectée à la masse
et le montage à transistor NPN est utilisé lorsque la
charge a déjà une de ses bornes connectée au potentiel
positif de l’alimentation.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

18. 22/12/2021
18
2.3.3. Raccordement d’un transmetteur 4-20mA
Trois configurations de transmetteurs 4-20mA sont
disponibles sur le marché. Nous retrouvons:
 le transmetteur deux fils ou autoalimenté;
 le transmetteur trois fils;
 le transmetteur quatre fils.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
III. L’ÉTALONNAGE DE
L’INSTRUMENTATION INDUSTRIELLE
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
Il s’agit d’une activité de vérification et d’ajustement
exécuté sur différents appareils de mesure afin de
garantir les mêmes résultats que lorsque l’instrument
est sortie de l’usine.
III. L’ÉTALONNAGE DE L’INSTRUMENTATION
INDUSTRIELLE Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
IV. PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT
DES CAPTEURS
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

19. 22/12/2021
19
1. Capteurs de position et de déplacement
a. Potentiomètre résistif
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
b. Capteur capacitif
Basé sur la variation de la capacité d’un condensateur
en fonction de la distance entre les armatures.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
c. Capteurs inductifs
Un noyau magnétique se déplace à l’intérieur d’une
bobine. Ce déplacement entraîne une variation de
l’inductance de la bobine
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
2. Capteurs de température
a. Lames bimétalliques
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
Il est constitué de deux lames de métaux à coefficients
thermique différents sont collées l’un sur l’autre et
par contraction mécanique elles changent de forme.
Le changement de la température entraine la déviation
ou le redressement des deux lames chose qui peut être
utilisé soit pour dévier l’aiguille du thermomètre ou
pour ouvrir ou fermer un contact.

20. 22/12/2021
20
b. Thermocouple
La différence de température entre les deux jonctions
produit une différence de potentiel.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
c. Thermomètre à résistance RTD (Resistance
Temperature Detector)
Comme son nom l’indique, c’est un capteur mesurant la
température par corrélation de la résistance de
l’élément RTD et de la température.
R(T)=R0(1+aT) (Pour le platine)
R0: La valeur de la résistance à 0°C
a: Le coefficient de température du matériau.
La mesure de la résistance R permet de connaitre la
température T du milieu dans lequel elle est plongée.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
3. Capteurs de pression
a. Manomètre à tube de bourdon
C’est un instrument de mesure mécanique et fonctionne
sans alimentation.
La pression du fluide, appliquée sur l’ouverture du tube
dont l’autre extrémité est fermée, entraine une
déformation du tube et un mouvement de l’extrémité
libre du tube.
Cette déformation est
transmise du tube de
Bourdon au mouvement
par l'intermédiaire
d'une biellette pour
indiquer par la rotation
de l'aiguille la valeur de
la pression.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
3. Capteurs de pression
a. Manomètre à tube de bourdon
Face avant d'un manomètre à
tube de Bourdon.
Le tube de Bourdon est visible sur
la face arrière du manomètre.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

21. 22/12/2021
21
b. Manomètre à un seul liquide (Tube en U)
Son principe repose sur la relation PA-PB=ρ.g.h.
En général PB=Patm. Il permet de mesurer la pression
relative.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
c. Capteur de pression à jauge de contrainte
Elle est composée d’un film mince sur lequel est collé un
zig-zag d’un fil conducteur. Sous l’action d’une
déformation, elle subit une variation de longueur et
donc de résistance.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
d. Capteur de pression capacitif
La pression engendre une variation de l’épaisseur du
diélectrique.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
4. Capteurs de niveau
a. Capteur de pression pour mesure de niveau
La pression qu'exerce un liquide sur un capteur de
pression nous informe sur le niveaux.
P=ρ.g.L
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

22. 22/12/2021
22
b. Capteur conductimétrique
La sonde est formée de deux électrodes cylindriques, le
rôle de l’une d’elle pouvant être assuré par le réservoir
lorsqu’il est métallique. La sonde est alimentée par
une faible tension (10V) alternative afin d’éviter la
polarité des électrodes.
Le courant électrique qui circule est d’amplitude
proportionnelle à la longueur d’électrode immergée.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
c. Mesure du niveau par capture ultrasonique
On utilise la réflexion d'ondes ultrasoniques, pour
déterminer le niveau d'un matériau (liquide ou
solide), dans un bassin.
On mesure le temps écoulé entre l'émission et la
réception pour déterminer la distance séparant la
substance réfléchissante et l'ensemble émetteur-
récepteur.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
5. Capteurs de débit
a. Débitmètre à ultrason
Débitmètres à ultrasons ou émetteur ultrasonique émet
des trains d’ondes. Le temps mis par le signal pour
parcourir la distance entre l’émetteur et le récepteur
nous permet de déterminer la vitesse du fluide.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
b. Débitmètre à turbine
La vitesse de rotation de la turbine est proportionnelle
au débit d’écoulement du fluide.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma

23. 22/12/2021
23
c. Débitmètre électromagnétique
Ce dispositif fonctionne sur le principe de l'induction
électromagnétique.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
c. Débitmètre électromagnétique
La tension est directement proportionnelle à la vitesse
d’écoulement.
Puisque la section de la conduite est connue alors:
Qv = v . S
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
d. Mesure du débit – tube de Venturi
La vitesse du fluide augmente lorsque la section
diminue, alors que la pression diminue en même
temps que la section.
Par la mesure de pression différentielle, on évalue le
débit.
La différence de pression aux bornes du tube de Venturi
est proportionnelle au carré du débit.
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma
d. Mesure du débit – tube de Venturi
Réalisé
par:
Mme
SERHIRI
Asma