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
22
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 :
Où 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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