Composants et systèmes mécatroniques
Introduction à la mécatronique

3.1 Composants mécatroniques

Un composant mécatronique est un élément constitutif d'un système mécatronique présentant un niveau partiel d'intégration mécatronique, du point de vue fonctionnel et physique, associant les technologies de la mécanique et de l'électronique et permettant le traitement de l'information.

Historiquement, ce sont les composants d'automatismes, comme par exemple les vérins en automatisme pneumatique, qui ont intégré des capteurs de positionnement. La fonction principale étant de transmettre un mouvement et un effort de translation ; le fait de lui adjoindre un capteur détectant la position de la tige ajoute une possibilité qui vient enrichir la fonction de pilotage d'une machine équipée de vérins, notamment pour le repérage de points d'enclenchement, l'indication de l'état (verrouillé ou déverrouillé), l'asservissement à une consigne de position.

Il en est de même pour les vérins hydrauliques, et plus généralement pour ce qu'on appelle les actionneurs. Ainsi, dans les machines de chantier, on rencontre trois types d'actionneurs hydrauliques à piloter : les vérins, les moteurs hydrauliques, les pompes hydrauliques à pistons axiaux et à cylindrées variables.

De nombreux types de capteurs de grandeurs mécaniques (pour mesurer le déplacement, la vitesse, l'accélération, la force…) ou physiques (pour mesurer la déformation d'un matériau, la température, la pression…) sont rapidement apparus avec la capacité de transformer la grandeur mesurée en un signal électrique proportionnel à cette grandeur mesurée. Ces capteurs sont basés sur différentes technologies : potentiométrique, magnétostrictif, inductorésistif, à courants de Foucault, à transformateurs différentiels, inductif, capacitif, piézoélectrique, optique… Par exemple, le vérin hydraulique Hänchen comprend un détecteur inductif qui fournit la position de la tige à tout instant (figure 3).

La...