Capteur inductif : principe, raccordement et choix
Un capteur inductif détecte la présence d'un objet métallique sans contact. C'est le détecteur le plus répandu de l'industrie : robuste, sans pièce mobile, insensible à la poussière et aux projections, et capable de millions de cycles sans usure.
Principe de fonctionnement
Une bobine associée à un oscillateur crée un champ électromagnétique alternatif à l'avant du capteur. Lorsqu'une pièce métallique pénètre dans ce champ, des courants de Foucault y prennent naissance et prélèvent de l'énergie à l'oscillateur. L'amplitude d'oscillation chute ; un circuit à seuil détecte cette chute et commute la sortie.
Portée et facteurs de correction
La portée nominale (Sn) est mesurée sur une plaque d'acier doux normalisée. Sur un autre métal, la distance réelle est plus faible :
| Matériau | Facteur approximatif |
|---|---|
| Acier doux (référence) | 1,00 |
| Acier inoxydable | ≈ 0,70 |
| Laiton | ≈ 0,50 |
| Aluminium | ≈ 0,40 |
| Cuivre | ≈ 0,30 |
Ces valeurs sont indicatives et varient selon le modèle : la notice du constructeur fait foi. Il existe aussi des capteurs dits facteur 1, dont la portée reste identique quel que soit le métal.
À retenir également : la portée de travail retenue en conception est nettement inférieure à Sn — on vise couramment 70 à 80 % pour absorber les tolérances et la dérive en température.
PNP ou NPN, NO ou NF
- PNP : la sortie commute le plus ; la charge est raccordée entre la sortie et le 0 V. C'est le standard en Europe.
- NPN : la sortie commute le moins ; la charge se place entre le +24 V et la sortie. Fréquent sur les machines asiatiques.
- NO (normalement ouvert) : conduit lorsqu'une cible est détectée.
- NF (normalement fermé) : conduit en l'absence de cible. Préférable pour les fonctions de sécurité, car une rupture de fil produit le même état qu'une détection perdue.
Le type doit correspondre aux entrées de l'automate : brancher un capteur NPN sur une carte attendant du PNP ne fonctionnera pas.
Noyable ou non noyable
Un capteur noyable peut être monté à fleur dans une pièce métallique : son champ est concentré vers l'avant, au prix d'une portée plus courte. Un capteur non noyable exige une zone dégagée autour de sa face active, mais offre une portée plus grande. Monter un modèle non noyable à fleur du métal provoque une détection permanente — défaut de mise en service classique.
Points de vigilance
- Influence mutuelle : deux capteurs trop proches se perturbent. Respecter les distances minimales indiquées.
- Fréquence de commutation : sur convoyeur rapide, vérifier que le capteur suit la cadence.
- Température : la portée dérive avec la chaleur ; en prévoir la marge.
- Protection mécanique : un capteur inductif est robuste électriquement mais reste fragile face à un choc direct. Le protéger sur les zones exposées.
Questions fréquentes
Comment fonctionne un capteur inductif ?
Une bobine crée un champ électromagnétique devant le capteur. Un objet métallique qui entre dans ce champ y développe des courants de Foucault qui prélèvent de l\u2019énergie à l\u2019oscillateur ; la chute d\u2019amplitude est détectée et la sortie commute.
Un capteur inductif détecte-t-il le plastique ?
Non. Il ne réagit qu\u2019aux métaux. Pour du plastique, du verre ou un liquide, il faut un capteur capacitif ou un capteur photoélectrique.
Quelle différence entre PNP et NPN ?
Un capteur PNP commute le potentiel positif, la charge étant raccordée entre la sortie et le 0 V ; c\u2019est le standard européen. Un capteur NPN commute le 0 V. Le type doit correspondre aux entrées de l\u2019automate.
Pourquoi la portée change-t-elle selon le métal ?
Parce que la portée nominale est mesurée sur acier doux. Sur inox, laiton, aluminium ou cuivre, les courants de Foucault sont différents et la distance de détection diminue, d\u2019environ 30 à 70 % selon le matériau.
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