Capteur à ultrasons ou optique - lequel détecte sûrement ?

En quoi les deux principes de mesure diffèrent-ils ?

Un capteur optique émet de la lumière (rouge ou infrarouge) et analyse le signal réfléchi ou interrompu. Un capteur à ultrasons émet des impulsions sonores comprises entre environ 65 et 400 kHz et mesure le temps de vol de l'écho. Comme le son se réfléchit sur presque toute surface solide ou liquide, le principe ultrasonore reste largement indépendant de la couleur, de la transparence et de la brillance.

Les capteurs optiques sont plus rapides et offrent une meilleure résolution, mais ils réagissent aux propriétés optiques de l'objet. Les ultrasons travaillent plus lentement, tout en restant robustes face à la saleté, au brouillard et aux variations de lumière. Le choix dépend donc moins de l'objet lui-même que de sa surface et de l'environnement.

Transparent, brillant ou poussiéreux - qui l'emporte ?

C'est ici que les deux principes se séparent vraiment. Les bouteilles PET transparentes laissent passer la lumière, les tôles brillantes renvoient le faisceau de façon imprévisible et la poussière trouble tout trajet optique. Les ultrasons sont en grande partie insensibles à ces trois effets.

• Contenants transparents, verre, films : ultrasons ou capteurs optiques objet clair.
• Surfaces très brillantes, chromées ou miroir : les ultrasons évitent les commutations parasites.
• Environnements poussiéreux, brumeux ou huileux : les ultrasons fonctionnent quand l'optique s'encrasse.
• Pièces très petites ou rapides : capteur optique pour la résolution fine et le temps de réponse court.

Quelles limites l'environnement impose-t-il ?

Les ultrasons ont des limites physiques : la vitesse du son dépend de la température de l'air (environ 0,17 pour cent par kelvin), et les bons appareils la compensent en interne. Les matériaux absorbants comme la mousse, l'ouate ou les voiles lâches amortissent l'écho. Un fort courant d'air ou le vide empêchent totalement la transmission du son.

Les capteurs optiques sont gênés par la lumière ambiante, les fonds réfléchissants et les lentilles encrassées. En contrepartie, ils atteignent des temps de réponse plus courts (moins de 1 ms) et des points de commutation précis au millimètre. Pour des portées de plusieurs mètres avec une grande précision, les capteurs photoélectriques ou laser de distance sont supérieurs.

• Vérifier la compensation de température du capteur à ultrasons si l'ambiance varie.
• La mousse et les textiles lâches absorbent le son - tester l'optique dans ce cas.
• Sous forte lumière (soleil, flashs), choisir des capteurs optiques à modulation ou à suppression d'arrière-plan.
• Respecter la zone morte des ultrasons : pas de mesure dans le proche (typiquement < 6 cm).

Questions fréquentes