Du capteur au système

Les calculateurs de ce site dans l’ordre du travail : choisir le capteur, le câbler et l’alimenter, comprendre son signal, le conditionner et le numériser, puis l’intégrer au système et prouver le résultat.

Étape 1 sur 5 · Choisir le capteur

Définir ce que le capteur doit supporter et la précision requise là où vous mesurez : marquage pour zone dangereuse, indice de protection, raccord process, et ce que vaut une précision de fiche technique à votre lecture plutôt qu’à pleine échelle.

Précision des transmetteurs de pressionCombinez précision de référence, effet de la température et dérive à long terme en une erreur totale probable pour votre échelle étalonnée.Identification des filetages de raccordementMesurez le diamètre extérieur et le pas, et trouvez le filetage G, R, NPT, métrique, UNF ou PG correspondant.Décodeur de marquage ExCe que signifie un marquage ATEX, IECEx ou NEC pour zones dangereuses, et si le matériel convient à votre zone, votre groupe de gaz et votre température d’inflammation.Décodeur d’indice IPLes codes IP expliqués chiffre par chiffre, avec l’essai correspondant et une vérification par rapport à l’indice exigé.Convertisseur de spécifications de précisionRamener le « ±(% de la lecture + % PE) », le coefficient de température et la stabilité d’une fiche technique à un seul nombre à votre lecture, en unités, % de la lecture et % PE.

Étape 2 sur 5 · Le câbler et l’alimenter

Vérifier que le capteur reçoit assez de tension au bout de son câble, que la résistance du câble n’entre pas dans la mesure et que la source supporte la charge : alimentation de boucle, chute de tension des capteurs trois et quatre fils, fils de sonde RTD, charge des TC et autonomie de pile.

Alimentation de boucle 4–20 mAVérifiez qu’un transmetteur 2 fils reçoit encore assez de tension au courant d’alarme maximal, avec votre charge et votre câble.Calculateur de chute de tension d’alimentation de capteurQuelle part des 24 V atteint un capteur trois ou quatre fils, et de combien le 0 V commun décale sa sortie en tension.Calculateur de charge de transformateur de courantAdditionner le câble et les appareils au secondaire d’un TC et comparer le total à la charge assignée.Calculateur d’autonomie de pileCombien de temps dure un capteur sur pile qui dort, mesure et transmet une fois par intervalle.Erreur due aux câbles des sondes RTDCe que la résistance des câbles ajoute à la mesure d’une PT100 ou PT1000 en montage 2, 3 ou 4 fils.

Table de résistance des fils de cuivre (AWG et mm²)

Étape 3 sur 5 · Comprendre son signal

Passer de la grandeur physique à ce que délivre le capteur, et inversement : résistance d’une sonde RTD ou d’une thermistance, tension de thermocouple, sortie de pont en mV/V, pression hydrostatique d’un niveau, grandeurs d’humidité et de vibration, unités de pression.

Calculateur PT100 / PT1000Résistance et température des sondes à résistance de platine selon l’IEC 60751. Saisissez l’une ou l’autre valeur.Calculateur de thermocouplesTempérature et tension mesurée selon NIST ITS-90, avec compensation de soudure froide. Saisissez l’une ou l’autre valeur.Calculateur de thermistances CTNModèle Beta d’après la fiche technique, et Steinhart–Hart à partir de trois points d’étalonnage.Signal de sortie des cellules de chargeSignal de pont pour une cellule ou plusieurs en parallèle via une boîte de jonction.Calculateur de pont de jauges de déformationSortie d’un pont de Wheatstone à jauges de déformation pour une déformation donnée, ou la déformation derrière une sortie mesurée. Saisissez dans l’un ou l’autre champ.Convertisseur d’unités de pressionSaisissez une valeur dans n’importe quelle unité ; toutes les autres se mettent à jour.Calculateur niveau–pressionPression hydrostatique d’une colonne de liquide et étendue à laquelle étalonner un transmetteur de niveau.Calculateur de point de rosée et d’humiditéPoint de rosée, humidité absolue et rapport de mélange à partir de la température et de l’humidité relative, ou l’inverse.Convertisseur de débitDébit volumique et massique dans toutes les unités courantes, et débit en fonction de la pression différentielle d’un diaphragme ou autre organe déprimogène.Convertisseur de vibrationsAccélération, vitesse et déplacement d’une vibration sinusoïdale en crête, valeur efficace et crête à crête, avec la zone de sévérité.

Étape 4 sur 5 · Conditionner et numériser

Rendre le signal lisible pour l’électronique : résistances de diviseur et de gain, filtre anti-repliement, shunt de courant, résolution du CAN dans l’unité mesurée, mise à l’échelle 4–20 mA et sorties impulsions face à l’entrée de comptage.

Convertisseur 4–20 mAConvertissez un courant de boucle en valeur process et inversement, et vérifiez-le selon NAMUR NE 43.Calculateur de sortie impulsionsFréquence et résolution d’une sortie impulsions, à partir du facteur K d’un débitmètre ou des impulsions par tour d’un codeur, face à votre entrée de comptage.Calculateur de résolution d’un CANAvec quelle finesse un convertisseur analogique-numérique résout le signal d’un capteur, dans l’unité que vous mesurez.Calculateur de filtre RC anti-repliementVérifier un filtre d’entrée RC face au CAN : fréquence de coupure, atténuation à la moitié de la fréquence d’échantillonnage, établissement à ½ LSB et retard.Calculateur de gain d’amplificateur d’instrumentationChoisir la résistance de gain d’un amplificateur de pont ou de capteur et vérifier que la sortie reste dans les alimentations.Calculateur de résistance shuntTension, dissipation et erreur d’un shunt de courant, et le gain et la résolution qu’il demande devant un CAN.Calculateur de diviseur de tension CTNDimensionner la résistance série d’une CTN lue par un CAN : sortie, sensibilité, résolution par code et auto-échauffement sur votre plage.

Tables de mise à l’échelle 4–20 mA

Étape 5 sur 5 · Intégrer et vérifier

Amener la valeur dans l’automate et prouver ce qu’elle vaut : décoder les registres Modbus dans le bon ordre d’octets, puis additionner toutes les erreurs de la chaîne en un total qui peut figurer dans un rapport.

Décodeur de registres ModbusConvertir des registres de maintien ou d’entrée bruts en la valeur qu’ils portent, dans chaque ordre d’octets et de mots, ou une valeur en registres.Calculateur d’erreur de mesure de températureToute la chaîne en un chiffre : classe de tolérance, câblage ou soudure froide, transmetteur et sortie, combinés en erreur probable totale et pire cas.