Inventé par George E. Smith et Willard Boyle dans les Laboratoires Bell en 1969 (cette invention leur rapporte la moitié du prix Nobel de physique en 2009), il est rapidement adopté pour des applications de pointe (imagerie astronomique) puis popularisé sur les caméras et appareils photo.
Chaque catégorie peut être subdivisée en trois catégories de capteurs : les capteurs mécaniques, électriques, pneumatique.
Les premiers capteurs CCD sont nés dans les laboratoires d'AT&T et Bell en 1969. Cette invention a valu à ses concepteurs Willard Sterling Boyle et George Elwood Smith le prix Nobel de physique en 2009, très contesté par la suite (écouter le podcast "Who Deserves Credit for the Nobel-Prize-winning CCD?").
Un capteur convertit la grandeur physique à mesurer en une grandeur électrique et traite cette dernière de telle manière à ce que les signaux électriques puissent être facilement transmis et traités en aval.
Le capteur de vilebrequin est situé à côté du volant moteur et du vilebrequin. Ces systèmes sont tous placés dans le carter de distribution, sous l'arbre à cames et sur la partie inférieure du bloc moteur.
Détection avec contact (le capteur doit entrer en contact physique avec un phénomène pour le détecter). Détection sans contact (le capteur détecte le phénomène à proximité de celui-ci).
2) Les familles de capteurs
Il existe 3 grandes familles de capteurs : -les capteurs Tout Ou Rien (TOR), -les capteurs analogiques, -les capteurs numériques.
Un capteur est un dispositif qui transforme une grandeur physique d'entrée, appelée mesurande [m], en une grandeur généralement de nature électrique (Charge, Tension, Courant ou Impédance) appelée réponse [s]. Avec : s =F (m) Le capteur nous permettre de délivrer une image exploitable (signal électrique par exemple).
Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation d'une aiguille….
Un capteur CMOS (« complementary metal-oxide-semiconductor ») est composé de photodiodes, à l'instar d'un CCD, où chaque photosite possède son propre convertisseur charge/tension et amplificateur (dans le cas d'un capteur APS).
Un capteur numérique se compose de photosites, plus ou moins nombreux selon sa taille et sa définition. Ils mesurent la quantité de lumière (les photons) reçue à un endroit précis afin de créer et canaliser un courant électrique (les électrons) pour mesurer l'intensité lumineuse dans les différents points de l'image.
Les capteurs CMOS sont apparus au début des années 1990. Ils permettent notamment une conversion de la charge directement sur la photosite de génération par la présence d'un amplificateur sur le pixel. Cette particularité permet également de supprimer de nombreux transferts et d'accroitre la vitesse de lecture.
Comment le capteur est alimenté
De nos jours, on utilise généralement des alimentations à découpage, qui convertissent une tension d'entrée (tension alternative) de 230 V / 110 V en une tension de sortie (tension continue) de 24 V.
Pour vérifier le bon fonctionnement d'un ou plusieurs capteurs de pesage, il faut procéder à des vérifications en utilisant un multimètre numérique avec une échelle en mV. Le test doit être effectué par du personnel spécialisé capable de réaliser les mesures de manière précise.
Pour faire simple, un capteur indique une valeur variant sur une échelle alors qu'un détecteur lui ne fait que détecter et founit un état binaire (0 ou 1).
définition capteur actif et passif
Un capteur passif, comme une résistance, une sonde de température CTN, nécessite une alimentation pour fournir l'information. En revanche un capteur actif fournit sa propre énergie.
Les capteurs actifs sont à la fois émetteurs et récepteurs (ex : les radars, les lasers etc...) Les capteurs passifs sont uniquement récepteurs (ex : radiomètres, caméras, spectroradiomètres, etc.), la source d'énergie est le plus souvent le soleil.
Lorsqu'un capteur est conçu pour enregistrer la radiation solaire réfléchie par la Terre, on dit qu'il est «passif» puisqu'il ne peut acquérir des images que du côté de la Terre éclairé par le soleil.
Tout comme un détecteur de fumée, un détecteur de gaz comporte des capteurs capables de détecter une concentration anormale de gaz dans l'air ambiant. Cette détection produit une réaction chimique qui entraîne à son tour l'envoi de signaux électriques, à l'origine du déclenchement de l'alarme.
La sensibilité d'un capteur est le rapport entre sa valeur de sortie et sa valeur d'entrée. La valeur d'offset est la valeur de sortie du capteur pour une valeur d'entrée nulle.
Un capteur TOR (tout-ou-rien) est un capteur qui transforme un phénomène physique en signal électrique logique. Un signal électrique logique est un signal électrique qui ne peut prendre que deux valeurs. Ces deux valeurs sont nommées état haut et état bas.
Le diamant : matériau ultime pour la fabrication de capteurs.
Deux grandes classes de matériaux qui peuvent assurer cette reconnaissance en découlent: les métaux et les semi- conducteurs donnant lieu à l'échange électronique et les matériaux échangeurs ioniques donnant lieu à l'échange d'ions.
Le capteur de vitesse est un générateur d'impulsion qui transforme un mouvement de rotation mécanique en un signal électrique. Ce dernier est envoyé au calculateur pour être interprété et utilisé notamment par l'affichage sur le tableau de bord.