Mesures sans contact - Généralités

Les mesures dimensionnelles sans contact, que ce soit de déplacements, de distances ou de formes, concernent un large éventail de méthodes, d’échelles et de moyens. Une onde ou un champ, qu’il soit électromagnétique ou acoustique, est très généralement émis et reçu par le capteur. La méthode ou le moyen universel n’existe pas, par contre, pour chaque cas spécifique existe la méthode la plus appropriée, les techniques disponibles offrant un large choix.

Notre choix sera donc guidé par ces données du cahier des charges, dont les principales sont :

• l’étendue de mesure et sa distance au capteur ;

• l’étendue mesurée de la surface de la pièce, la réponse spatiale ;

• le type de mesure : absolue ou relative ;

• les conditions d’environnement : principalement la température et la pression mais aussi l’humidité, présence de poussière, brouillard ;

• le milieu à travers lequel la mesure doit être effectuée : air, vide, liquide, solide conducteur ou isolant électrique ;

• la nature et les caractéristiques de la pièce à mesurer : conductrice ou isolante électrique, sa perméabilité magnétique, sa permittivité, son éventuel caractère ferromagnétique, son aimantation, son aspect visuel (matte, brillante, blanche, noire, opaque, translucide, transparente, rayonnante ou lumineuse), son degré d’homogénéité ;

• la direction du déplacement : est-il normal ou parallèle à la direction de mesure ;

• la bande passante, le temps de montée ;

• le niveau du signal de bruit ;

• la résolution, la justesse ;

• les dérives acceptables avec la température, la pression ;

• la sensibilité ;

• la sortie : tension, courant ou numérique, tout ou rien.

Les domaines de mesure concernent aussi bien la rugosité avec une résolution de l’ordre du dixième de nanomètre, ce qui correspond à l’échelle atomique, que la géodésie avec des distances de mesure qui peuvent atteindre plusieurs dizaines de kilomètres et même, à la limite, l’astronomie. Nous nous intéresserons plus particulièrement aux domaines de mesure qui correspondent à ceux de la mécanique (c’est-à-dire de l’ordre de 0,01 µm à quelques dizaines de mètres), qui restent encore très larges.

Cet article ouvre une série consacrée aux mesures dimensionnelles sans contact :

• Mesures sans contact. Généralités Mesures sans contact- Généralités ;

• Mesures sans contact. Méthodes magnétiques et capacitives Mesures sans contact- Méthodes magnétiques et capacitives ;

• Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 1) Mesures sans contact- Méthodes optiques (partie 1) ;

• Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 2) Mesures sans contact- Méthodes optiques (partie 2) ;

• Mesures sans contact. Autres méthodes Mesures sans contact- Autres méthodes ;

• Mesures sans contact. Comparatif Mesures sans contact.

Cette série d’articles propose une vue d’ensemble des différents capteurs de mesures dimensionnelles sans contact. Certains sont déjà présentés en détail dans les articles spécialisés de ce traité auxquels nous renverrons le lecteur pour plus de précision.