5. Erreurs courantes et comment les éviter
Nous proposons ici une liste répertoriant les erreurs les plus courantes commises par les ingénieurs lorsqu’ils utilisent des capteurs de position:-
Ne pas calculer le coût d’une défaillance du capteur. Tout ingénieur recherche des solutions à faible coût, mais il ne suffit pas pour cela de simplement sélectionner le capteur le moins cher. En règle générale, le coût d’une défaillance de capteur sur le terrain sera plus dommageable et beaucoup plus coûteux que le seul coût du capteur en question. En d’autres termes, il est généralement préférable de choisir un capteur dont on sait qu’il ne tombera pas en panne une fois sur le terrain. Il convient en outre de tenir compte de la nature de la défaillance. Un capteur défaillant qui cesse de fonctionner est généralement beaucoup moins problématique et coûteux qu’un capteur défaillant qui continue à fournir des mesures crédibles mais fausses. Les conséquences d’une mesure incorrecte, en termes de coût et de sécurité, peuvent être encore plus lourdes que celles d’un capteur qui cesse simplement de fonctionner ou qui émet un message d’erreur.
Ne pas comprendre pas la différence entre répétabilité, résolution et exactitude. Reprenez la section 3 et assurez-vous de bien comprendre ces principes de base. Il est important d’éviter l’erreur (souvent propagée par les fabricants de capteurs de position) consistant à confondre résolution et exactitude. Ce n’est pas parce qu’un codeur optique produit un million de comptes par tour qu’il est exact à raison d’un millionième de tour, loin s’en faut. À l’inverse, la répétabilité est souvent l’exigence centrale pour de nombreuses applications d’ingénierie et les capteurs de haute précision (et donc très coûteux) ne sont pas nécessaires.
Choisir un type de capteur inadapté à l’environnement. De nombreuses techniques optiques, magnétiques, capacitives, résistives et inductives ont été mises en œuvre pour exploiter les phénomènes physiques fondamentaux pour les mesures de position. Chaque technique a des avantages et inconvénients spécifiques. En règle générale, on ne sélectionnera pas:
- Des capteurs résistifs (potentiométriques), optiques ou capacitifs pour les environnements sales ou humides. La condensation et le givre sont des causes fréquentes de pannes sur les équipements extérieurs.
- Des capteurs optiques, magnétiques ou capacitifs pour des applications destinées à des températures de fonctionnement extrêmes (la plupart ne fonctionneront pas au-dessus de 125°C)
- Des capteurs magnétiques nécessitant des performances de mesure élevées, sauf s’il est également possible d’éliminer les champs magnétiques et d’installer un capteur mécanique de précision
- Des potentiomètres pour les applications soumises à des vibrations dures ou prolongées. Leurs contacts électriques glissants sont en effet sujets à l’usure et aux défaillances causées par les mouvements microscopiques constamment induits par les vibrations.
Déduire une mesure au lieu de mesurer directement. Une bonne règle de conception à respecter pour les capteurs de position consiste à mesurer la position de l’objet qui vous intéresse. En d’autres termes, sa position doit être mesurée directement. Tâchez de ne pas déduire ou calculer la position d’un composant en mesurant la position d’un autre composant, par exemple un engrenage en bout de ligne de transmission ou la position d’un moteur d’entraînement. Il y aura probablement des phénomènes de contrecoup ou de jeu, une certaine variabilité d’une pièce à l’autre, des défaillances mécaniques, des dilatations/contractions thermiques différentielles, etc., susceptibles de dégrader la performance et la fiabilité des mesures.
Négliger les câbles et connecteurs. Les câbles et connecteurs sont l’une des principales causes de défaillance des capteurs. Il faut donc veiller à les prendre en compte dans tous les travaux de conception, en particulier les câbles qui sont détendus dans les applications soumises à des mouvements, chocs ou vibrations.
Ne pas lire dans le détail la fiche technique d’un capteur. La fabrication de capteurs de position est un secteur hautement concurrentiel. Et cela a malheureusement conduit certains fabricants à prendre certaines libertés au niveau des données techniques communiquées dans leurs documentations commerciales. Ils s’en tirent bien souvent car ils savent que beaucoup d’ingénieurs ne liront jamais un article tel que celui-ci. Un capteur sera ainsi présenté comme offrant une résolution de 10 000 décomptes par tour, mais sans information sur son exactitude. Dans d’autres cas, des capteurs offrent avec une résolution impressionnante, mais avec une répétabilité très faible : en d’autres termes, une excellente résolution mais aussi beaucoup de bruit au niveau de la sortie du capteur. Tâchez donc de ne pas être induit en erreur par les données fournies bien en évidence sur une fiche technique ; cette dernière doit être consultée dans ses moindres détails.