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Conception et réalisation d'un robot mobile à  base d'arduino

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par Hocine TAKHI
Université Amar Telidji - Instrumentation 2014
  

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2.3.1. Capteur actif

Fonctionnant en générateur, un capteur actif est généralement fondé dans son principe sur un effet physique qui assure la conversion en énergie électrique de la forme d'énergie propre au mesurande : énergie thermique, mécanique ou de rayonnement. [15]

2.3.2. Capteur passif

Il s'agit d'impédance dans l'un de ce paramètres déterminants est sensible au mesurande. [15]

2.3.3. Capteur composite

Un capteur composite est un capteur constitué d'un corps d'épreuve et d'un capteur actif ou passif. Le corps d'épreuve quant à lui est un capteur qui soumis au mesurande donne une grandeur physique non électrique appelée mesurande secondaire qui elle va être traduit en une grandeur électrique par un capteur. Le schéma d'un capteur composite est le suivant :

Figure 2.3 Schéma d'un capteur composite

2.3.4. Capteur intégré

Un capteur intégré est un capteur qui utilise la microélectronique. Ce capteur est constitué d'une plaque en silicium dans lequel on a fixé le capteur, le corps d'épreuve si besoin et d'autres composants électroniques qui peuvent servir à linéariser, amplifier, convertir le courant en tension, etc.

Ce type de capteur est très utile vu qu'il fournit un signal linéaire avec une grande sensibilité, une miniaturisation et un coût faible.

2.4. Les principes physiques des capteurs

2.4.1. Les principes de fonctionnement des capteurs actif [15]

Effet thermoélectrique : un circuit formé de deux conducteurs de nature chimique différente dont les

jonctions sont à des températures T1 et T2 est le siège d'une force électromotrice .

Effet pyroélectrique : certains cristaux dits pyroélectrique, le sulfate de triglycine par exemple, ont une polarisation électrique spontanée qui dépend de leur température ; ils portent en surface des charge électrique proportionnelles à cette polarisation et de signes contraires sur les faces opposées.

Effet piézoélectrique : l'application d'une force et plus généralement d'une contrainte mécanique à certains matériaux dits piézoélectriques, le quartz par exemple, entraine une déformation qui suscite l'apparition de charges électriques égales et de signes contraires sur les faces opposées.

Effet d'induction électromagnétique : lorsqu'un conducteur se déplace dans un champ d'induction fixe, il est le siège d'une force électromotrice proportionnelle au flux coupe par unité de temps, donc à sa vitesse de déplacement. De même, lorsqu'un circuit fermé est soumis à un flux d'induction variable du fait de son déplacement ou de celui de la source de l'induction (aimant par

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exemple), la force électromotrice dont il est le siège est égale et de signe contraire à la vitesse de variation du flux d'induction.

Effets photoélectrique : on en distingue plusieurs, qui différent par leur manifestations mais qui ont pour origine commune la libération de charge électrique dans la matière sous l'influence d'un rayonnement lumineux ou plus généralement électromagnétique, dont la longueur d'onde est inférieure à une valeur seuil, caractéristique du matériau.

Effet photoémissif : les électrons libérés sont émis hors de la cible éclairée et forment un courant collecté par application d'un champ électrique.

Effet photovoltaïque : des électrons et des trous sont libérés au voisinage d'une jonction de semiconducteurs P et N illuminée ; leur déplacement dans le champ électrique de la jonction modifie la tension à ses bornes.

Effet photoélectromagnétique : l'application d'un champ magnétique perpendiculaire au rayonnement provoque dans le matériau éclairé l'application d'une tension électrique dans la direction normale au champ et au rayonnement.

Effet Hall : un matériau généralement semi-conducteur et sous forme de plaquette, est parcouru par un courant I et soumis à une induction B faisant un angle 8 avec le courant. Il apparait, dans une direction perpendiculaire à l'induction et au courant une tension vHqui a pour expression :

KH dépend de matériaux et des démentions de la plaquette.

Figure 2.4 Quelque effet physique d'un capteur actif : a) thermoélectrique, b) pyroélectrique, c)
piézoélectrique, d) indiction électromagnétique, e) photoélectricité, f) effet Hall

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