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11 octobre 2022

Qu'est-ce que l'étalonnage des capteurs et pourquoi est-il important ?

11 octobre 2022

Un capteur ou un instrument peut avoir besoin de subir une série de modifications, connues sous le nom d'étalonnage de capteur, afin que l'instrument fonctionne aussi correctement et sans erreur que possible. Les avantages de l'étalonnage sont notamment les suivants.

Qu'est-ce que l'étalonnage des capteurs ?

Les capteurs et les systèmes de mesure, entre autres outils de mesure, sont étalonnés pour vérifier leur précision et leur répétabilité. Des capteurs étalonnés sont nécessaires pour obtenir des résultats de mesure précis, cohérents et répétables. L'étalonnage est l'une des conditions essentielles d'une assurance qualité efficace.

Dans le domaine des techniques de mesure, l'étalonnage des capteurs désigne les processus utilisés pour établir, dans des circonstances spécifiques, la relation entre les valeurs d'une sortie de mesure par un instrument de mesure - tel qu'un capteur ou un système de mesure - et les valeurs correspondantes d'un instrument de mesure établi avec des normes.

Principe de fonctionnement de l'étalonnage des capteurs

  • Un capteur ou un groupe de capteurs doit être étalonné pour qu'un instrument puisse fonctionner avec la plus grande précision ou sans erreur possible.
  • Les capteurs sont des composants de l'électronique. Ils sont conscients des changements qui se produisent au travail. Des valeurs de sortie non souhaitées sont produites lorsque l'environnement de travail des capteurs est modifié de manière brusque et non intentionnelle.
  • En conséquence, il y a un écart entre la sortie observée et la sortie prévue. La comparaison de la sortie mesurée à la sortie prévue est le processus d'étalonnage d'un capteur.
  • L'étalonnage est nécessaire pour améliorer le fonctionnement du capteur. Il est utilisé pour estimer les défauts structurels causés par les capteurs.
  • La différence entre la valeur projetée par le capteur et sa valeur mesurée est appelée erreur structurelle.

Pourquoi l'étalonnage des capteurs est-il si important ?

Même le système ou l'équipement de mesure le plus sensible et le plus précis peut perdre de sa précision en raison de l'utilisation, du vieillissement et des facteurs environnementaux. Ils doivent donc être réétalonnés fréquemment. Selon la norme DIN EN ISO 9001, une méthode de surveillance des équipements d'essai doit être mise en œuvre et les dispositifs de mesure doivent être étalonnés. C'est pourquoi de nombreuses entreprises ont des programmes d'assurance qualité qui prévoient un étalonnage régulier.

A quelle fréquence devons-nous calibrer ?

Le calendrier d'étalonnage de tout instrument doit être déterminé par l'application. Pour préserver la confiance dans la chaîne de traçabilité, les réétalonnages doivent être effectués à des intervalles appropriés. La durée de l'intervalle varie en fonction de divers facteurs, notamment l'importance des mesures, la stabilité de l'instrument, la fréquence et la méthode d'utilisation, le niveau d'incertitude requis, etc. C'est donc à l'utilisateur de décider quand recalibrer. Vous êtes le seul à connaître l'importance des résultats ou, au contraire, les implications financières, de production ou de sécurité d'une imprécision systématique de la densité.

Application de l'étalonnage des capteurs

1. La définition la plus simple de l'étalonnage d'un capteur est la comparaison entre la sortie souhaitée et la sortie mesurée. Ces erreurs peuvent être causées par diverses circonstances. Les erreurs de référence zéro incorrectes, les erreurs dues à des dommages mécaniques, etc. sont quelques exemples de défauts des capteurs. L'étalonnage et le réglage sont deux concepts différents.

2. Une fois qu'un ajustement est effectué pour supprimer l'erreur, celle-ci est ajustée au montant nécessaire.

L'étalonnage utilise des simulations de modèles de capteurs. La calibration des capteurs est utilisée dans les systèmes de contrôle pour surveiller et modifier les processus de contrôle. Les systèmes automatiques calibrent leur capteur pour obtenir des résultats précis.

3. En fonction de la mesure, plusieurs techniques d'étalonnage sont utilisées pour les capteurs. Pour l'étalonnage des capteurs de pression, des capteurs de force et des capteurs de couple, plusieurs procédures et dispositifs d'étalonnage sont utilisés.

Erreurs de mesure du capteur

1. Erreur de référence zéro incorrecte : L'instrument peut ne pas avoir une référence zéro correcte. Les capteurs et les transmetteurs modernes sont des équipements électroniques, et la tension ou le signal de référence peut dériver dans le temps en raison des changements de paramètres environnementaux tels que la température, la pression ou le temps.

2. Erreur due à un changement de plage du capteur : La "gamme du capteur" peut changer en raison des circonstances mentionnées précédemment, ou peut-être la gamme de fonctionnement du processus a changé. Par exemple, un processus peut fonctionner actuellement dans la plage de 0 à 200 livres par pouce carré (PSI), mais des modifications de son fonctionnement l'obligeront à fonctionner dans la plage de 0 à 500 PSI (PSI).

3. Erreur causée par une usure mécanique ou un dommage : Les erreurs de mesure des capteurs peuvent être causées par une usure ou un dommage mécanique. Ce type d'erreur nécessite généralement la réparation ou le remplacement de l'équipement.

Conclusion

Un capteur, ou un ensemble de capteurs, doit être étalonné pour qu'un instrument puisse fonctionner avec autant de précision ou sans erreur que possible. La procédure d'étalonnage est utilisée pour améliorer le fonctionnement et les performances du système. Elle permet de réduire les erreurs systémiques. Un relevé précis provenant d'un capteur étalonné peut être utilisé comme point de comparaison. L'imprécision non détectée d'un capteur peut entraîner une dégradation systémique. Pour s'assurer que les systèmes automatisés fonctionnent avec précision, il est crucial d'étalonner le capteur.

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