Les capteurs se présentent sous de nombreuses formes et tailles, mais ils partagent tous certaines caractéristiques communes. Tout d’abord, ils sont sensibles à certaines grandeurs physiques, telles que la température, la lumière, le son ou la pression. Deuxièmement, ils génèrent un signal électrique proportionnel à la quantité mesurée. Troisièmement, ils ont une certaine exactitude et une certaine précision, qui déterminent à quel point leurs lectures sont proches de la valeur réelle. Quatrièmement, ils peuvent avoir une certaine résolution, qui détermine la faible variation de la quantité mesurée qu’ils peuvent détecter. Cinquièmement, ils peuvent avoir une certaine étendue, qui détermine les valeurs minimales et maximales qu’ils peuvent mesurer. Enfin, ils peuvent avoir un certain temps de réponse, qui détermine la rapidité avec laquelle ils peuvent réagir aux changements de la quantité mesurée.
Les capteurs numériques sont des capteurs qui génèrent un signal binaire, c’est-à-dire un signal qui ne peut avoir que deux états : haut ou bas, marche ou arrêt, 1 ou 0. Les capteurs numériques sont couramment utilisés dans les systèmes électroniques parce qu’ils sont faciles à interfacer avec les circuits numériques, tels que les microcontrôleurs ou les ordinateurs. Les capteurs numériques peuvent être de différents types, tels que des interrupteurs, des boutons ou des capteurs tactiles. Ils peuvent également être plus complexes, comme les encodeurs, qui mesurent la position ou la rotation d’un arbre, ou les gyroscopes, qui mesurent l’orientation d’un objet.
Les capteurs numériques convertissent la quantité mesurée en un signal électrique qui peut être interprété comme une valeur binaire. Par exemple, un capteur de température numérique peut avoir une valeur seuil au-dessus de laquelle il génère un signal élevé et au-dessous de laquelle il génère un signal faible. Lorsque la température dépasse le seuil, le capteur génère un signal élevé, qui peut être lu par un microcontrôleur ou un ordinateur comme un 1. Lorsque la température tombe en dessous du seuil, le capteur génère un signal faible, qui peut être lu comme un 0. Les capteurs numériques peuvent être mis en œuvre à l’aide de différentes technologies, telles que les transistors, les diodes ou les circuits intégrés.
Le robot MBOT est équipé d’un capteur de pression qui lui permet de détecter les obstacles et d’éviter les collisions. Le capteur de pression est un capteur numérique qui génère un signal élevé lorsqu’il détecte un certain seuil de pression, qui correspond à un obstacle. Le capteur de pression est monté sur la partie inférieure du robot et est connecté à un microcontrôleur, qui peut interpréter le signal et déclencher un comportement d’évitement des collisions, tel que l’arrêt du robot, la marche arrière ou le demi-tour. Le capteur de pression est un moyen simple mais efficace de rendre le robot plus autonome et plus sûr.
Les capteurs sont également largement utilisés dans les voitures pour surveiller divers paramètres, tels que la vitesse, l’accélération, la température, la pression ou la proximité. Les voitures modernes peuvent être équipées de dizaines de capteurs qui collectent des données provenant de différentes parties de la voiture et les envoient à un ordinateur central, qui peut les analyser et contrôler différents systèmes, tels que le moteur, la transmission, les freins ou les airbags. Quelques exemples de capteurs de voiture sont le capteur de vitesse, qui mesure la vitesse des roues ou de l’arbre de transmission, le capteur de température, qui mesure la température du liquide de refroidissement ou de l’huile, le capteur de pression, qui mesure la pression des pneus ou du système d’alimentation en carburant, ou le capteur de proximité, qui mesure la distance par rapport aux obstacles et active les systèmes d’aide au stationnement ou d’évitement des collisions.
En conclusion, les capteurs sont des composants essentiels dans de nombreux systèmes électroniques, y compris les robots et les voitures. Ils permettent au système de percevoir son environnement et d’interagir avec lui. Ils se présentent sous différentes formes et tailles, du simple interrupteur numérique au capteur analogique complexe. Le robot MBOT est équipé d’un capteur de pression qui lui permet de détecter les obstacles et d’éviter les collisions, tandis que les voitures peuvent avoir des dizaines de capteurs qui surveillent divers paramètres et contrôlent divers systèmes. Il est essentiel de comprendre les caractéristiques et le fonctionnement des capteurs pour concevoir et construire des systèmes électroniques efficaces et fiables.