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Inductif, capacitif, ultrasonique, IR ? Ce sont les types courants de capteurs de proximité utilisés aujourd’hui pour diverses applications, allant de la détection de proximité sur Andriod et iPhone, à la mesure de distance, la détection d’objets, avec Arduino. Par conséquent, choisir un qui est facilement connectable, précis et fiable est très important pour remplir vos utilisations prévues.

Dans ce guide, je vais couvrir les différents types de capteurs de proximité, ses utilisations et son prix, avec des recommandations pour rendre votre décision plus facile!

Ce guide couvrira les composants suivants:

• Qu’est-ce que les capteurs de proximité ?
• Types de capteurs de proximité
• Comment choisir un capteur de proximité
• Mention honorable
• Capteur de proximité comparé (Résumé)

Les capteurs de proximité sont des capteurs qui détectent le mouvement/la présence d’objets sans contact physique et relaient cette information capturée en un signal électrique. Il peut également être défini comme un détecteur de proximité, une définition donnée par les normes industrielles japonaises (JIS) à tous les capteurs de détection sans contact

• Cela vous semble complexe ? Le capteur de proximité signifie simplement ; Un capteur qui détecte, capture et relaie des informations sans aucun contact physique !

Caractéristiques du capteur de proximité

Pour mieux comprendre ce qu’est le capteur de proximité, nous allons nous pencher sur ses caractéristiques. Voici ses caractéristiques, avec certaines vues de manière unique par rapport aux capteurs optiques/contacts traditionnels :

Détection sans contact

La détection de proximité sans contact permet de détecter sans toucher l’objet, garantissant que l’objet reste bien conditionné

Non affecté par les conditions de surface

Les capteurs de proximité ne sont presque pas affectés par les couleurs de surface des objets puisqu’il détecte principalement les changements physiques

Propriété pour une large gamme d’applications

Les capteurs de proximité sont adaptés aux conditions humides et à une utilisation dans une large gamme de températures, contrairement à votre détection optique traditionnelle.

Les capteurs de proximité sont également applicables dans les téléphones également, que ce soit vos appareils Andriod ou IOS. Il consiste en une simple technologie IR qui allume et éteint l’affichage en fonction de votre utilisation. Par exemple, il éteint votre écran lorsqu’un appel téléphonique est en cours, de sorte que vous ne pourriez pas activer accidentellement quelque chose en le plaçant près de vos joues !

Durée de vie plus longue

Puisqu’un capteur de proximité utilise des sorties semi-conductrices, il n’y a pas de pièces mobiles dépendant du cycle de fonctionnement. Ainsi, sa durée de vie a tendance à être plus longue par rapport aux capteurs traditionnels !

Taux de réponse élevé

Par rapport aux commutateurs où un contact est nécessaire pour la détection, les capteurs de proximité offrent un taux de réponse plus rapide.

Types de capteurs de proximité

Maintenant que nous avons compris ce que sont les capteurs de proximité, nous allons plonger plus avant dans les différents types ; chacun bien adapté à ses applications et environnements spécifiques.

Prêts ? Voici le récapitulatif des différents types de capteurs de proximité !

Capteurs de proximité inductifs

Les capteurs de proximité inductifs sont des capteurs sans contact utilisés pour détecter uniquement les objets métalliques. Il est basé sur la loi de l’induction, pilotant une bobine avec un oscillateur dès qu’un objet métallique s’en approche.

Il existe deux versions et comprend 4 composants principaux :

Versions :

• Sans blindage : Le champ électromagnétique généré par la bobine n’est pas limité, ce qui permet des distances de détection plus larges et plus grandes
• Blindé : Le champ électromagnétique généré est concentré à l’avant, où les côtés de la bobine du capteur sont recouverts

Composants:

• Il comprend 4 composants principaux comme vu dans l’image ; Bobine, Oscillateur, Déclencheur de Schmitt, et circuit de commutation de sortie

Comment fonctionne le capteur de proximité inductif ?

1. Un courant alternatif est fourni à la bobine, générant un champ de détection électromagnétique
2. Lorsqu’un objet métallique s’approche du champ magnétique, des courants de Foucault s’accumulent et entraînent des changements d’inductance de la bobine
3. Lorsque l’inductance de la bobine change, le circuit qui a surveillé en permanence, déclenchera l’interrupteur de sortie du capteur

*Note : Même lorsqu’une cible n’est pas présente, les capteurs inductifs continuent d’osciller. L’interrupteur n’est déclenché que lorsqu’un objet est présent.

Applications courantes:

• Utilisations industrielles
  • Machines d’automatisation de la production qui comptent les produits, transferts de produits
• Utilisations de sécurité
  • Détection d’objets métalliques, armurerie, mines terrestres, etc.

Avantages des capteurs de proximité inductifs

• Détection sans contact
• Adaptabilité à l’environnement ; résistant aux conditions courantes observées dans les zones industrielles telles que la poussière et la saleté
• Capable et polyvalent dans la détection du métal
• Considérablement bon marché en termes de prix
• Aucune pièce mobile, assurant une durée de vie plus longue

Inconvénients des capteurs de proximité inductifs

• Manque dans la gamme de détection, en moyenne une gamme maximale de jusqu’à 80mm
• Peut seulement détecter des objets métalliques
• La performance peut être affectée par des conditions externes ; températures extrêmes,
  fluides de coupe ou produits chimiques

Capteurs inductifs proposés chez Seeed

Grove – Capteur inductif à 2 canaux (LDC1612)

Ici, chez Seeed, nous proposons ce capteur inductif, où il permet de réaliser les avantages de performance et de fiabilité de la détection inductive à un coût et une puissance minimaux.

Expansion au-delà de la simple détection de proximité, son Arduino compatible avec la capacité des applications de détection à distance et de nombreuses autres possibilités!

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Capacitive Proximity Sensors

Les capteurs de proximité capacitifs sont des capteurs sans contact qui détectent les objets métalliques et non métalliques, y compris les liquides, les poudres et les granulés. Il fonctionne en détectant un changement de capacitance.

De façon similaire aux capteurs inductifs, il se compose d’un oscillateur, d’un trigger de Schmitt et d’un circuit de commutation de sortie. La seule différence est qu’il comprend 2 plaques de charge (1 interne, 1 externe) pour la capacitation :

• Plaque interne connectée à l’oscillateur
• Plaque externe (électrodes du capteur) utilisée comme surface de détection

Comment fonctionnent les capteurs de proximité capacitifs ?

1. Le capteur de proximité capacitif produit un champ électrostatique
2. Lorsqu’un objet (conducteur/non conducteur) s’approche de la zone de détection, la capacité des deux plaques augmente, ce qui entraîne un gain d’amplitude de l’oscillateur
3. Le gain d’amplitude résultant déclenche le commutateur de sortie du capteur

*Note : Les capteurs capacitifs oscillent uniquement lorsque l’objet cible est présent

Applications courantes:

• Utilisations industrielles
  • Machines d’automatisation de la production qui comptent les produits, transferts de produits
  • Processus de remplissage, pipelines, encres, etc.
  • Niveau des fluides, composition, et la pression
• Contrôle de l’humidité
• Détection non invasive du contenu
• Applications tactiles

Avantages des capteurs de proximité capacitifs

• Détection sans contact
• Un large éventail de matériaux pouvant être détectés
• Peut détecter des objets à travers des parois nonmétalliques avec sa large bande de sensibilité
• Parfaitement adapté pour être utilisé dans un environnement industriel
• Comprend un potentiomètre qui permet aux utilisateurs de régler la sensibilité du capteur, de sorte que seuls les objets souhaités seront détectés
• Pas de pièces mobiles, assurant une plus longue durée de vie

Inconvénients des capteurs de proximité capacitifs

• Relative faible portée, bien que l’augmentation incrémentale par rapport aux capteurs inductifs
• Prix plus élevé par rapport aux capteurs inductifs

Capteurs capacitifs proposés chez Seeed

Grove – Capteur d’humidité capacitif (résistant à la corrosion)

Puisque nous avons maintenant compris que les capteurs de proximité capacitifs sont capables de contrôler l’humidité, nous aurons, bien sûr, besoin d’un capteur pour ses applications !

C’est là que The Grove – Capteur d’humidité capacitif (résistant à la corrosion) entre en jeu. C’est un capteur d’humidité du sol basé sur les changements de capacité. Par rapport aux capteurs résistifs, non seulement il est résistant à la corrosion, mais il offre une large gamme d’applications !

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Grove – 12 Key Capacitive I2C Touch Sensor V2 (MPR121)

Vous avez besoin d’un module qui fait plus que de la détection de proximité capacitive ? Nous l’avons justement !

Le Grove – 12 Key Capacitive I2C Touch Sensor V2 (MPR121) est un module 3 en 1 avec les caractéristiques suivantes : Capteur capacitif, capteur tactile et capteur de proximité.

Pour en savoir plus à son sujet, vous pouvez vous rendre sur notre page produit ici !

Capteurs de proximité à ultrasons

Troisièmement sur cette liste, les capteurs de proximité à ultrasons, détectant la présence d’objets par l’émission d’une gamme d’ultrasons à haute fréquence. Il le fait par la conversion de l’énergie électrique. De la même manière que les capteurs capacitifs, il peut détecter des objets solides, liquides ou granulaires aussi bien.

Probablement le plus simple de tous, il ne comprend qu’un émetteur et un récepteur d’ultrasons.

Comment fonctionne le capteur de proximité à ultrasons ?

1. Le transducteur sonique émet des ondes sonores
2. Les ondes sonores rebondissent sur l’objet
3. L’onde qui a rebondi est ensuite renvoyée au capteur
4. Temps que cela a a pris pour émettre et recevoir les ondes sonores est ensuite utilisé pour déterminer la distance/proximité

Applications courantes

• Mesure de la distance
• Anemomètres pour la vitesse du vent et la direction du vent
• Automatisation des processus de production
• Détection de fluides
• Drones pour la surveillance d’objets
• Robotique

Avantages des capteurs de proximité à ultrasons

• Détection sans contact
• Non affecté par la couleur et la transparence des objets
• Non affecté par les conditions environnementales externes, solution fiable
  • Fonctionne bien dans des endroits aux conditions extrêmes
  • Peut être utilisé dans des environnements sombres
• Faible consommation de courant

Inconvénients d’un capteur de proximité à ultrasons

• Portée de détection limitée bien que capable d’une portée plus élevée par rapport aux capteurs inductifs et capacitifs. par rapport aux capteurs inductifs et capacitifs
• Ne fonctionne pas dans le vide puisque les capteurs à ultrasons fonctionnent via des ondes sonores
• Ne peut pas mesurer la distance d’objets mous ou ayant des textures extrêmes

Capteurs à ultrasons proposés par Seeed

Grove – Capteur à ultrasons : Version améliorée du HC-SR04

Fait avec des avantages significatifs par rapport au capteur ultrasonique traditionnel HC-SR04, le Grove – Ultrasonic Sensor est le module ultrasonique parfait non seulement pour la détection de proximité, mais aussi pour la mesure de distance et le détecteur ultrasonique !

Intéressé pour en savoir plus ? Vous pouvez consulter les ressources suivantes :

• Page produit
• Blog Post sur ses caractéristiques, comparaisons avec HC -SR04

Détecteur de proximité IR

L’IR, en abrégé infrarouge, détecte la présence d’un objet en émettant un faisceau de lumière infrarouge. Son fonctionnement est similaire à celui des capteurs à ultrasons, bien qu’au lieu d’utiliser des ondes soniques, ce sont des IR qui sont transmis.

Les capteurs de proximité infrarouges sont constitués d’une LED IR qui émet, et d’un détecteur de lumière pour la détection de la réflexion. Il dispose d’un circuit de traitement du signal intégré qui détermine un point optique sur le PSD.

Comment fonctionnent les capteurs de proximité IR ?

1. La lumière infrarouge est émise par l’émetteur LED IR
2. Le faisceau de lumière frappe l’objet et est réfléchi dans un angle
3. La lumière réfléchie atteindra le détecteur de lumière
4. Le capteur dans le détecteur de lumière détermine la position/distance de l’objet réfléchissant

Applications communes

• Mesure de la distance
• Compteur d’articles ; lorsque l’objet coupe la lumière rayonnante, il compte pour un
• Systèmes de sécurité tels que la surveillance, les alarmes anti-effraction, etc.
• Applications de surveillance et de contrôle

Avantages des capteurs de proximité IR

• Détection sans contact
• Applicable pour des utilisations diurnes et nocturnes
• Communication sécurisée par une ligne de vue
• Capable de . mesurer la distance des objets mous contrairement aux capteurs de proximité à ultrasons
• La précision du capteur infrarouge n’est pas affectée par la corrosion ou l’oxydation

Inconvénients des capteurs de proximité IR

• Affectés par les conditions environnementales et les objets durs, impliquant l’incapacité d’utilisation à travers les murs ou les portes
• Requiert une ligne de vue entre l’émetteur et le récepteur pour la communication
• La performance diminue sur des distances plus longues

Détecteur de proximité infrarouge offert chez Seeed

Grove – 80cm détecteur de proximité infrarouge

Sur la base du SHARP GP2Y0A21, ce capteur de proximité IR est un choix populaire que je recommande à tous ceux qui recherchent une mesure de distance précise au-delà de vos alternatives.

Packed in a small package with low power consumption, this IR proximity sensor allows for continuous distance reading with a range of 10cm to 80cm !

Intéressé pour en savoir plus ? Vous pouvez consulter les ressources suivantes :

• Page du produit
• Blog Post sur ses caractéristiques, guide Arduino

Comment choisir un capteur de proximité approprié

Maintenant pour vous aider à en choisir un parmi les quatre, j’ai fourni des critères que vous devriez prendre en compte lors de la sélection d’un capteur de proximité.

Cependant, comme toujours, vous devrez d’abord considérer l’usage auquel vous le destinez ; A quoi essayez-vous de l’utiliser en premier lieu.

Capteur de proximité Crieria	Comment choisir	Capacité du capteur
Exigences de l’objet	Prenez en considération l’objet sur lequel vous prévoyez d’utiliser un capteur de proximité Considérez les facteurs suivants : Couleur de l’objet Forme de l’objet Matériau de l’objet	Plus adapté aux exigences des objets complexes : Capteur de proximité IR Non adapté aux besoins des objets complexes : Capteur de proximité ultrasonique
Environnement de détection	Prenez en compte l’environnement dans lequel vous allez détecter votre objet Considérez les facteurs suivants : Propreté Température Humidité	Adaptés aux environnements difficiles : Capacitif (le plus adapté) Inductif Ultrasonique Non adapté aux environnements difficiles : Capteur de proximité IR
Portée/Distance de détection	Regardez si votre objet sera placé près de la face du capteur Considérez les facteurs suivants : Distance entre l’objet placé et le capteur (Loin ou proche)	Suivi pour la détection à courte distance: Capteurs de proximité inductifs et capacitifs Suivi pour la détection à longue distance: Capteurs de proximité ultrasoniques et IR

Un facteur supplémentaire qui vaut la peine d’être noté est le système électrique avec lequel vous intégrez le capteur de proximité. Qu’il s’agisse d’une charge électrique (NPN/PNP) ou d’une alimentation en tension (AC/DC), le capteur doit fonctionner avec les commandes du système que vous exécutez.

Mention honorable

Maintenant que j’ai couvert les critères de considération des capteurs de proximité, voici une liste de quelques mentions honorables qui valent quand même la peine d’y jeter un coup d’œil !

Détecteur de proximité photoélectrique

Les détecteurs de proximité photoélectriques sont ceux qui utilisent la technologie photoélectrique haut de gamme, elle émet un faisceau lumineux qui est capable de détecter toutes sortes d’objets !

Il dispose des 3 modèles différents suivants ; réfléchissant, à travers le faisceau et rétro-réfléchissant. Chaque modèle offre des méthodes d’émission de lumière variables, bien qu’ils soient tous très efficaces lorsqu’il s’agit de détecter une distance.

Si vous êtes intéressé par une telle technologie de détection de proximité, vous pouvez consulter ce capteur qui l’intègre dans un petit boîtier :

Capteur de mesure de distance infrarouge PSK-CM8JL65-CC5

Capteur de proximité magnétique

Les capteurs de proximité magnétiques sont des dispositifs de proximité utilisés pour détecter des objets magnétiques grâce à leurs grandes plages de détection. Un typique incorpore le verre et la lame de métal, permettant une magnétisation rapide!

Bien qu’il ne fasse que détecter les aimants, il est toujours génial pour son faible coût, sa longue portée et ses petites dimensions.

Si vous en avez envie et que vous souhaitez en savoir plus, vous pouvez consulter ceci :

Grove – Capteur de position rotatif magnétique 12 bits / Encodeur (AS5600)

Basé sur l’A5600, ce capteur de position rotatif magnétique est non seulement capable de répondre aux besoins de détection de proximité sans contact, mais il contient également des avantages significatifs par rapport aux encodeurs ordinaires. Précis, programmable et rentable, c’est une option à considérer !

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Capteur de proximité LiDAR

LiDar, en abrégé de Light Detection and Ranging, est une technologie de détection haut de gamme qui offre une excellente portée de détection maximale avec des taux de mise à jour rapides. Le seul inconvénient principal est le coût, où il peut être trop coûteux pour le consommateur moyen.

N’ayez crainte cependant, ici à Seeed, nous offrons un mini capteur de proximité LiDAR qui est très abordable!

Intéressé pour en savoir plus ? Vous pouvez vous rendre sur notre page produit !

Sommaire

Pour résumer, voici les capteurs de proximité comparés avec ses usages recommandés :

	Inductif	Capacitif	Ultrasonique	IR
Objet à détecter	Métal seulement	Objets métalliques et non métalliques Comprenant les liquides, les poudres, et granulaires	Objet à surface simple	Objet à surface simple/compliquée
Détection Portée	Courte	Courte	Longue	Longue
Applications	Utilisations industrielles : Machines, automatismes	Usages industriels : Machines, Automatismes Liquides et humidité Détection au toucher	Mesure de distance Anemomètres pour la détection de la vitesse et de la direction du vent Automatisation des processus de production Détection des fluides Drones pour la surveillance des objets Robotique	Compteur d’articles Systèmes de sécurité tels que surveillance, les alarmes anti-effraction, etc. Applications de surveillance et de contrôle
Environnement	Suivi pour être utilisé dans des conditions d’environnement difficiles (dans une certaine mesure)	Extrêmement adapté pour être utilisé dans des conditions d’environnement difficiles.	Suivi pour des conditions d’environnement difficiles (Ne convient pas pour être utilisé dans le vide)	Non adapté pour être utilisé dans des conditions d’environnement difficiles

Pour la compatibilité du capteur de proximité Arduino, Vous pouvez considérer les produits Seeed recommandés couverts pour chaque type de capteur de proximité ! Cela vous permettra d’économiser du temps en essayant d’en fabriquer un vous-même aussi bien!

• Recommandation pour les capteurs inductifs :
  • Grove – Capteur inductif à 2 canaux (LDC1612)
• Recommandation pour les capteurs capacitifs :
  • Grove – Capteur d’humidité capacitif (résistant à la corrosion)
  • Grove – Capteur tactile I2C à 12 touches V2 (MPR121)
• Recommandation pour les capteurs à ultrasons :
  • Grove – Capteur à ultrasons
• Recommandation de capteur IR:
  • Grove – Capteur de proximité infrarouge 80cm

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