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Inclinomètre




Un inclinomètre (ou clinomètre) est un capteur permettant de transformer une inclinaison mesurée en signal électrique proportionnel.


Notre processus de fabrication vous permettra de créer votre capteur inclinomètre sur mesure adapté à votre application.
En effet nos boîtiers sont assemblés à la demande, vous permettant de calibrer le signal sortie, l’axe et l’angle de mesure ainsi que le type de montage en fonction de votre besoin.

 

Inclinomètre haute précision, capteur d'inclinaison, IP67



Principe de fonctionnement des capteurs inclinomètres capacitifs :

L’inclinomètre capacitif est composé de 2 électrodes solidaires du corps entre lesquelles se trouve un liquide diélectrique insensible au mouvement de l’appareil. La capacité ainsi créée varie linéairement lorsque le capteur tourne autour de son axe sensible et le signal fourni, est proportionnel à l’angle de rotation.


 

La composition spéciale du liquide diélectrique garantit un comportement thermique optimal, une stabilité à long terme élevée, une valeur de mesure sans hystérésis, des erreurs de linéarité minimales, des temps de réponse courts et couplé à une électronique intégrée une compatibilité électromagnétique élevée.

Le niveau de fluide se place toujours horizontalement, indépendamment du niveau de la gravité.
Ainsi, l'angle mesuré est indépendant de l'accélération gravitationnelle locale, ce qui signifie que peu importe où la mesure est prise, que ce soit en Europe, en Australie, sur le mont Everest ou sur la lune, l'inclinaison sera mesurée correctement n'importe où.

Les applications de mesure d'inclinaison les plus courantes sont les suivantes :

La surveillance d’ouvrages, les applications géotechniques, Machines d’usinage, Equipement embarqué sur véhicules, Contrôle sur bâtiment, Grues et systèmes de levage, Nivellement hydraulique, Régulation d’inclinaison de plate-forme, contrôle de dévers, contrôle de déformation, stabilisation, asservissement, sécurité…

Nos capteurs inclinomètres sont réputés dans de nombreuses industries pour leurs :
- Haute précision adaptée à tous types d’industries ;
- Longue durée de vie et performance en environnement difficile. (IP67-IP68)
- Large gamme de mesure avec des capacités de +/- 2° à +/-360 °
- Prix compétitif

Nos inclinomètres sont aussi fournis avec courbe d’étalonnage.
Nous avons également prévu la possibilité d’intégrer un filtre passe bas afin de répondre au mieux aux applications de surveillance d’ouvrages et autres applications géotechniques souvent soumis à vibration ou accélération.
 

Quelles sont les influences des forces d'accélération (par exemple dans les véhicules) sur le résultat de la mesure d'un capteur d'inclinaison?

Lors de la mesure d’inclinaison, nos inclinomètres mesurent l'angle du vecteur d'accélération par rapport à la gravité proportionnelle à l'élément sur un plan vertical.
Lorsqu’il y’a des des accélérations supplémentaires ajoutées dans d'autres directions, par ex. accélération horizontale (accélération ou freinage) ou accélération centrifuge,  le vecteur résultant déviera du vecteur d'accélération gravitationnel.

 

Le  véhicule de gauche accélère par exemple avec une accélération de 0,25g.
L'inclinaison mesurée du véhicule est incorrecte, car le capteur réagit sur le vecteur résultant (R).

Le véhicule à droite est à l’arrêt ou se déplace à vitesse constante. Le capteur d'inclinaison mesure, avec précision et sans erreur,  l'angle du véhicule par rapport au niveau horizontal.

Si l'accélération perturbatrice a un vecteur dans le plan de mesure Dans ce cas, il n'y a pas de différence avec le capteur d'inclinaison que l'on mesure.

 

Quelles solution est possible pour limiter l’influence de l’accélération sur la mesure d’inclinaison ?

 

Parce que l'accélération due à la gravité est une statique (fréquence à zéro) et que les accélérations perturbatrices sont souvent dynamiques (fréquence supérieur à zéro), on peut éventuellement séparer les fréquences par l’utilisation d’un filtre passe-bas approprié.
 Une vision exacte de la dynamique de mesure attendue et de la fréquence de l'accélération perturbatrice est nécessaire. Plus la différence entre la fréquence réelle à mesurer et l'accélération perturbatrice est grande, plus il est simple de les séparer.

Quel est l’emplacement idéal pour fixer un inclinomètre sur la surface à contrôler ?

L'endroit de fixation le plus favorable est l’axe de rotation de l’échantillon.
Au-dessus ou en dessous de l’axe, il se produit des accélérations transversales horizontales plus ou moins importantes, qui conduisent à des erreurs de mesure.
Ce phénomène est négligeable lorsque l’élément se déplace lentement (signal de mesure quasi-statique, signifie que l'accélération perturbatrice est à négliger par rapport à l'accélération gravitationnelle). Dans ce cas, l'erreur sur la mesure est minime.

Les éventuelles erreurs de mesure, qui résultent d'une accélération de rotation de l'objet, sont compensable par l’utilisation de deux capteurs inclinomètre, fixés l'un en face de l'autre à la même distance de l’axe (un au-dessus et un en dessous). L'erreur de mesure positive et l'erreur de mesure négative s'annulent.
Dans ce cas également, une analyse précise est nécessaire.

Peut-on assimiler la résolution d'un capteur inclinomètre à la précision de mesure?

Bien évidemment, ces 2 paramètres sont bien différents. Il ne faut absolument pas les confondre.

La résolution exprime les changements possibles mesurables du paramètre en question. Cela signifie, la variation de signal détectable étant plus élevé qu'un signal d'interférence (bruit électronique) et d'autres sources d'erreur (par exemple l'hystérésis).

La précision de mesure exprime l'écart maximal de la valeur mesurée par rapport à la valeur réelle dans des conditions concrètes de fonctionnement.
 Étant donné que situation est influencé par différents facteurs, ils doivent être connus pour afin d’estimer la précision de mesure.

Les informations d'erreur les plus courantes à partir desquelles la précision est calculée sont répertoriées dans les fiches techniques, mais tous les facteurs possibles ne peuvent pas être pris en compte.
Dans certains cas particuliers, il est nécessaire de mener des investigations spécifiques sur la précision du capteur.

Le plus souvent,  il est nécessaire de prendre en considération l'influence des variations de température ou encore les vibrations.
 Il est plausible que la précision dans les conditions ambiantes en laboratoire d’étalonnage est meilleure que sur une grue en extérieure soumis aux intempéries et changements climatiques ou encore sur un vérin soumis à de fortes vibrations.

Comment choisir l’inclinomètre idéal pour  votre application?


Nous comprenons que choisir le bon inclinomètre est une tâche difficile, car il n'y a pas de véritable norme de l'industrie sur la façon dont vous allez le choisir.
Pour vous aider à sélectionner votre capteur, nous vous proposons un guide en 5 étapes facile à suivre. Voici un aperçu pour vous aider à affiner vos choix. 

  1. Étape 1: Comprenez votre application et ce que vous souhaitez mesurer. Les inclinomètres sont différents des capteurs de force, capteurs de pression ou des capteurs de couple et sont conçus pour mesurer une inclinaison sur les axes X et/ou Y.

  2. Étape 2: Définissez les caractéristiques de montage du capteur et son assemblage Définissez le type de montage. Comment allez-vous monter ce capteur? Un montage mural ou sur table ou encore comme un plafonnier.  

  3. Étape 3: Définissez l’angle minimal et maximal. Assurez-vous de sélectionner l’angle de fonctionnement maximale et de déterminer toutes les forces et accélérations parasites.

  4. Étape 4: Définissez vos exigences de taille et de géométrie (largeur, poids, hauteur, longueur, etc.) et les exigences de performances mécaniques (sortie, non-linéarité, résolution, temps de réponse, etc.)
    D'autres caractéristiques sont à prendre en compte telles que l’étanchéité, les variations de température et la tenue du capteur aux vibrations potentielles.

  5. Étape 5: définissez le type de sortie requis par votre application. Les inclinomètres délivrent une tension en mV / °.
    Ainsi, si votre API ou DAQ nécessite une sortie analogique, une sortie numérique ou une communication série, vous aurez certainement besoin d'un amplificateur ou d'un conditionneur de signal.
    Assurez-vous de sélectionner le bon amplificateur et de calibrer l'ensemble du système de mesure (Capteur inclinomètre  + conditionneur de signal)..