Capteurs inductifs de sécurité : construction et principe de fonctionnement

Les capteurs inductifs de sécurité s'apparentent aux capteurs inductifs classiques par leur construction et leur fonctionnement. En raison de leurs fonctionnalités spécifiques, ils peuvent cependant être utilisés dans le cadre d'applications liées à la sécurité.

Ces présentent, à une extrémité, une bobine de cuivre intégrée, qui génère un champ magnétique. Cette extrémité est également appelée « face active ». Lorsqu'un objet métallique ou une « cible » s'approche de ce champ alternatif, on donne au phénomène le nom d'amortissement. Le changement d'amplitude des oscillations électriques déclenche une commutation. En d'autres termes, tout comme les capteurs inductifs classiques, les capteurs inductifs de sécurité détectent sans contact les objets métalliques et surveillent leur position.

Cependant, contrairement aux simples capteurs inductifs, ils sont dotés de fonctionnalités additionnelles qui permettent de les utiliser pour des applications en lien avec la sécurité. Ils présentent ainsi, par exemple, des sorties Output Switching Signal Device (sorties OSSD: Sorties du signal de commutation) autocontrôlées et des circuits internes redondants.

Les sorties OSSD contrôlent les capteurs pour relever des écarts par rapport aux schémas de commutation habituels et ainsi identifier, notamment les courts-circuits, courts-circuits transversaux et défaillances de commutation. Si l'un de ces problèmes se produit, les systèmes sont automatiquement désactivés. La redondance interne désigne la présence en plusieurs exemplaires de fonctionnalités de même nature au sein d'un même boîtier de détection. Ainsi, chaque capteur inductif de sécurité dispose, entre autres, de deux ou trois microcontrôleurs. De cette façon, le détecteur est à l'abri de tout dysfonctionnement.

Les capteurs inductifs de sécurité se distinguent également des capteurs inductifs destinés aux applications courantes par leur mode de commutation. Une différence est faite entre les deux types de commutation « sécurité si amortissement » (NF) et « sécurité cas de désamortissement  » (NO).

Les capteurs à « sécurité si amortissement » sont normalement fermés et passent à l'état sécurisé dès que la « cible » se trouve à portée du champ magnétique. À l'inverse, les capteurs à « sécurité cas de désamortissement  » sont normalement ouverts et changent d'état lorsqu'aucun n'objet métallique ne se trouve (plus) devant le capteur. Il convient de prendre en compte le fait que l'amortissement ou le non-amortissement doit s'effectuer à l'intérieur de ce que l'on appelle des Zone de déclenchement . En-dehors de ces zones, les sorties restent respectivement activées ou désactivées.

La commutation vers l'état sécurisé est toujours cruciale dès qu'il faut s'assurer qu'un système ne présente aucun danger pour l'utilisateur.

La distance qui sépare le capteur de l'objet métallique est appelée distance de détection. Cette distance est proportionnelle à la taille de la bobine : plus la bobine est grosse, plus la distance de détection est longue.

Dans le cas des capteurs inductifs de sécurité, outre la distance de détection nominale, il faut également tenir compte des distances de détection Sao et de non-détection Sar garanties.

Sar indique la distance jusqu'à laquelle l'absence de la cible est garantie à 100 % en prenant en compte d'éventuels facteurs extérieurs et tolérances de fabrication.

La grandeur Sao définit quant à elle la plage de distance par rapport à la face active du capteur dans la laquelle la détection correcte de la présence de la cible est garantie à 100 %, en prenant compte des facteurs extérieurs et tolérances de fabrication.

À quelles utilisations les capteurs inductifs de sécurité conviennent-ils ?

Les capteurs inductifs de sécurité peuvent être utilisés pour toutes les applications liées à la sécurité reposant sur la détection de la position d'objets métalliques. Ainsi, les capteurs inductifs de sécurité sont employés, par exemple, dans les domaines suivants :

• Détection de position finale
• Surveillance de volets et capots de protection
• Détection de position de tables rotatives
• Détection de portée de bras de robots
• Manipulation d'engins mobiles, tels que grues et camions poubelles

Par rapport aux interrupteurs de sécurité, les capteurs inductifs de sécurité présentent l'avantage de fonctionner sans dispositif d'actionnement externe.

Capteurs inductifs de sécurité ifm de stock chez Automation24

Automation24 vous propose des capteurs inductifs de sécurité ifm de la catégorie technologie de sécurité. Leader technologique en matière de capteurs de sécurité, ifm est une source fiable pour un maximum de qualité et d'efficacité.

Ces détecteurs sont disponibles en modèles cylindriques de tailles M12, M18 et M30 ainsi qu'en versions cubiques à filetages encastrables ou non. Les capteurs présentent des commutations NO et NF pour différentes zones de validation. Ils disposent de sorties OSSD qui peuvent être exploitées à l'aide de relais de sécurité compatibles OSSD, du contrôleur de sécurité samos® PRO COMPACT ou du contrôleur de sécurité SIMATIC S7-1200F.

La plupart des détecteurs de sécurité proposés répondent aux critères de la catégorie PLd. Pour les exigences de sécurité les plus élevées, vous pouvez vous tourner vers quelques capteurs de catégorie PLe totalement redondants.

Il est important de mentionner que la détermination d'un niveau de performance (PL, performance level) adapté ne peut se faire qu'à l'issue d'une évaluation préalable des risques ou via les prescriptions fournies par les normes.

Tous les capteurs inductifs de sécurité ifm conviennent à une vaste palette d'installations du domaine de l'industrie, au sein desquelles machines et êtres humains doivent être protégés. Les versions à indice de protection élevé IP69K sont extraordinairement résistantes aux chocs et ainsi tout particulièrement destinées aux applications mobiles mais également aux utilisations dans l'industrie agroalimentaire.