Types d'interrupteurs de fin de course et leur utilisation

Les interrupteurs de fin de course sont des dispositifs utilisés pour détecter la présence ou l'absence d'un objet ou pour contrôler et indiquer si les limites de mouvement de cet objet ont été dépassées. Ils sont couramment utilisés dans les systèmes de contrôle industriel et dans diverses applications mécaniques pour contrôler les machines en les mettant en marche ou en les arrêtant lorsqu'un objet passe un certain point. Cet article présente les différents types d'interrupteurs de fin de course et leurs applications.

Types d'interrupteurs de fin de course

Les interrupteurs de fin de course peuvent être classés en fonction du type d'actionnement et de la configuration du contact.

En fonction du type d'actionnement

Mécanique

• Actionné par le plongeur : Les interrupteurs de fin de course à plongeur sont dotés d'un plongeur ou d'un bouton poussoir que l'objet en mouvement enfonce pour activer l'interrupteur. Ils sont idéaux pour la détection simple de la position marche-arrêt. Leur nature de contact direct exige un alignement précis, et ils ne conviennent pas aux applications avec des taux de cycle élevés en raison de l'usure de l'actionneur.
• Levier à galet actionné : Dotés d'un galet au bout d'un levier, ces interrupteurs sont actionnés par le mouvement d'un objet qui pousse le galet. Le rouleau réduit l'usure et permet un actionnement plus souple avec moins de friction. Ils sont polyvalents, avec des leviers réglables pour différents points d'action, mais ils peuvent être sensibles à un mauvais alignement, et le levier peut être endommagé par une force excessive.
• Le levier de la tige est actionné : Ces interrupteurs sont actionnés par une tige ou un levier poussé par un objet. Ils sont généralement plus robustes que les interrupteurs à levier à galet et peuvent supporter des forces d'actionnement plus élevées, mais nécessitent une force d'activation plus importante.
• Tirer le câble : Activés par un câble tiré, ces interrupteurs de fin de course sont parfaits pour le gardiennage de périmètres ou la surveillance de grandes zones. Ils offrent une certaine souplesse dans l'emplacement du commutateur par rapport à l'objet en mouvement, mais nécessitent une tension de câble appropriée et peuvent avoir un actionnement moins précis que les commutateurs à contact direct.
• Actionnement rotatif : Les interrupteurs de fin de course rotatifs sont activés par une came ou une roue rotative qui appuie sur l'interrupteur dans certaines positions. Ils sont précis pour les mouvements de rotation mais nécessitent une mise en place minutieuse et peuvent être complexes à régler.
• Actionné par le whisker : Les interrupteurs de fin de course de type "whisker" sont des capteurs tactiles sensibles qui utilisent un fil métallique fin ou "whisker" pour détecter la présence ou la position d'objets par contact physique. Ils sont appréciés pour leur haute sensibilité et leur conception simple, ce qui les rend appropriés pour des applications dans l'automatisation industrielle, la robotique et les mécanismes de sécurité où une détection précise des pièces est nécessaire. Cependant, ils peuvent être sensibles aux facteurs environnementaux, à la fatigue et à la rupture des whiskers, et nécessitent plus d'entretien.

Sans contact

Ces interrupteurs de fin de course ne nécessitent pas de contact physique avec l'objet, ce qui réduit l'usure et peut s'avérer utile dans les environnements difficiles.

• Interrupteurs de fin de course magnétiques : Utilisant un champ magnétique pour détecter la présence d'un aimant ou d'un objet ferreux, ces interrupteurs sont durables et insensibles à la poussière, à la saleté et à l'humidité. Cependant, leur portée est limitée et ils peuvent être sujets à des déclenchements intempestifs dans des environnements présentant des champs magnétiques parasites.
• Interrupteurs de fin de course inductifs : Ces interrupteurs détectent les objets métalliques par le biais d'un champ électromagnétique. Ils sont résistants à la poussière et à l'humidité et conviennent aux applications à grande vitesse. Cependant, ils ne peuvent détecter que des objets métalliques et ont une portée relativement courte.
• Interrupteurs de fin de course capacitifs : Capables de détecter des objets métalliques et non métalliques par des changements de capacité, ces commutateurs sont polyvalents et peuvent même détecter des matériaux à travers de minces barrières. Cependant, ils peuvent être sensibles aux changements environnementaux tels que la température et l'humidité.
• Interrupteurs de fin de course optiques : Grâce à un faisceau lumineux, souvent infrarouge, qui détecte les objets, ces interrupteurs peuvent être actionnés à grande vitesse et ne sont pas affectés par le matériau de l'objet. Ils peuvent être sensibles à l'alignement, à la saleté et à la poussière sur le capteur, et leurs performances peuvent varier en fonction de la surface et de la couleur de l'objet.

En fonction de la configuration du contact

1. Normalement ouvert (NO) : Dans cette configuration, les contacts sont ouverts lorsque l'interrupteur est au repos et se ferment lorsque l'interrupteur est activé.
2. Normalement fermé (NC) : Les contacts sont fermés à l'état de repos et ouverts lorsque l'interrupteur est actionné.
3. Inverseur ou unipolaire, bipolaire (SPDT) : Ceux-ci ont une borne commune et deux autres contacts où l'interrupteur peut soit fermer le circuit avec le contact normalement ouvert, soit ouvrir le circuit avec le contact normalement fermé.

Autres types

Outre l'actionnement mécanique et sans contact, des interrupteurs de fin de course spécialisés sont conçus pour des applications ou des environnements spécifiques.

• Interrupteurs de fin de course à pression : Les interrupteurs de fin de course à pression sont actionnés par un changement de pression et sont souvent utilisés dans les systèmes d'alimentation en fluide. Ils sont sensibles aux variations de pression et peuvent être utilisés pour surveiller les débits, mais ils nécessitent un étalonnage et peuvent être affectés par les fluctuations de température.
• Interrupteurs de fin de course thermiques : Les interrupteurs de fin de course thermiques réagissent aux changements de température et sont utilisés dans les systèmes de chauffage et de refroidissement. Ils assurent un fonctionnement fiable dans certaines plages de température, mais n'ont pas la précision des capteurs de température spécialisés tels que les thermocouples ou les RTD.

Choix d'un interrupteur de fin de course

• Lors du choix d'un interrupteur de fin de course, il convient de tenir compte des besoins spécifiques de l'application, tels que la méthode d'actionnement, les conditions environnementales, la précision requise et le potentiel d'usure.
• Les interrupteurs mécaniques sont généralement choisis pour leur fiabilité et leur simplicité dans les applications où le contact direct est acceptable.
• Les interrupteurs sans contact sont préférables lorsque le contact avec l'objet n'est pas souhaitable ou pourrait entraîner des dommages, ou dans des environnements où l'interrupteur pourrait être exposé à des contaminants susceptibles d'affecter son fonctionnement.
• Les interrupteurs de fin de course spécialisés sont choisis en fonction des paramètres spécifiques qu'ils sont censés surveiller, tels que la pression ou la température.

Applications des interrupteurs de fin de course

Usage industriel

Dans l'industrie, un interrupteur de fin de course fournit un retour d'information sur la position des machines. Un interrupteur de fin de course peut être utilisé pour déterminer quand une pièce mécanique a atteint la fin de sa course sur une ligne de production. Ceci est crucial dans les systèmes automatisés où un contrôle précis du mouvement est nécessaire. Par exemple, des interrupteurs de fin de course sont installés dans les systèmes de convoyeurs à bande en fin de parcours pour signaler qu'un article a atteint sa destination. Lorsque le produit touche l'actionneur de l'interrupteur de fin de course, les contacts changent d'état et envoient un signal au système de contrôle. Ce signal peut arrêter la bande transporteuse, empêcher les articles de tomber de l'extrémité ou déclencher le démarrage d'un autre processus, tel que le tri, l'emballage ou l'empilage.

Interrupteur de fin de course du four

L'interrupteur de fin de course du four mesure la température de l'air passant sur l'échangeur de chaleur et arrête le four en cas de surchauffe du système. Cela permet d'éviter d'endommager le four et de libérer des gaz dangereux.

L'interrupteur de fin de course du ventilateur est un interrupteur du système de commande du four. Sa fonction est examinée ci-dessous :

1. Détection de la température : Contrôler en permanence la température de l'air à l'intérieur du four ou de l'appareil de traitement de l'air.
2. Activation du ventilateur : Le ventilateur s'active lorsque la température atteint une valeur prédéfinie (généralement entre 49 °C et 65 °C ou 120 °F et 140 °F).
3. Fonctionnement du ventilateur : Le ventilateur continue de fonctionner jusqu'à ce que la température descende en dessous d'un seuil d'arrêt du ventilateur (généralement autour de 32 °C - 38 °C ou 90 °F - 100 °F).
4. Protection contre la surchauffe : Agir comme un dispositif de sécurité, en arrêtant complètement le système de chauffage si la température dépasse une valeur limite élevée (généralement autour de 93 °C ou 200 °F) afin d'éviter la surchauffe et les risques d'incendie.

Ces interrupteurs se trouvent généralement à l'intérieur du panneau d'accès du four, souvent monté sur ou près de l'échangeur de chaleur ou de la soufflerie.

Interrupteur de fin de course de porte de garage

Les interrupteurs de fin de course des portes de garage contrôlent les points d'arrêt de la porte de garage lors de l'ouverture et de la fermeture. Ces interrupteurs sont généralement situés au niveau du rail ou de l'unité motrice et sont réglés pour garantir que la porte s'arrête avec précision en position ouverte et fermée. Ils sont généralement situés sur le rail de l'ouvreur ou sur l'ensemble du moteur. Deux interrupteurs sont utilisés :

• Interrupteur de fin de course vers le haut : Signale à l'ouvreur de s'arrêter lorsque la porte atteint sa position d'ouverture complète.
• Interrupteur de fin de course vers le bas : Signale à l'ouvreur de s'arrêter lorsque la porte est fermée.

Interrupteur de fin de course HVAC

Un interrupteur de fin de course HVAC est similaire à un interrupteur de fin de course de four. Il surveille les températures dans les systèmes de chauffage et de refroidissement et interrompt l'alimentation électrique si les températures dépassent les limites de sécurité. Cela protège le système contre la surchauffe ou le gel. Les applications des interrupteurs de fin de course dans les systèmes CVC sont les suivantes :

• Protection contre la surchauffe : Prévenir la surchauffe de l'appareil de chauffage ou de la pompe à chaleur et arrêter le système si la température dépasse un seuil de sécurité (généralement autour de 93 °C ou 200 °F).
• Commande de la soufflerie : Des interrupteurs de fin de course contrôlent le ventilateur pour gérer le flux d'air et la distribution de la température. Ils combinent un capteur de température et un interrupteur dans un seul boîtier. L'interrupteur de fin de course active le ventilateur lorsque le four atteint une température prédéfinie et continue à fonctionner jusqu'à ce que la température descende en dessous d'une limite inférieure.
• Contrôle des clapets et des vannes : Les interrupteurs de fin de course à galet sont utilisés pour détecter la position des clapets, des vannes et d'autres composants mobiles. Ils sont activés lorsqu'un rouleau entre en contact avec une came ou un levier, indiquant qu'une position spécifique a été atteinte.
• Prévention du débordement des condensats : Protéger contre les dégâts des eaux.
• Contrôle de la pression du réfrigérant : Les pressostats surveillent la pression de l'air ou du réfrigérant du système et déclenchent des actions de contrôle pour protéger les compresseurs et maintenir le bon fonctionnement du système.

Interrupteur de fin de course du chauffe-eau

L'interrupteur de fin de course d'un chauffe-eau est un dispositif de sécurité conçu pour couper l'alimentation de l'élément chauffant si la température de l'eau dépasse un niveau de sécurité. Ils sont généralement situés près de l'élément chauffant supérieur ou du thermostat, dans le panneau d'accès du chauffe-eau.

Interrupteur de fin de course de l'ascenseur

Les interrupteurs de fin de course des ascenseurs contrôlent les positions de la cabine d'ascenseur. Les applications des interrupteurs de fin de course dans les ascenseurs sont résumées ci-dessous :

• Empêcher la surcourse en haut et en bas du puits.
• Initier la réduction de vitesse lorsque l'ascenseur s'approche d'un étage.
• Contrôler les séquences d'ouverture et de fermeture des portes.
• Restreindre l'accès à certains niveaux ou zones.

FAQ

Où se trouve l'interrupteur de fin de course d'un four ?

En général, l'interrupteur de fin de course d'un four est situé près du brûleur ou dans le compartiment du ventilateur.

Qu'est-ce qu'un interrupteur de fin de course à haute température ?

Un interrupteur de limite de température élevée est un dispositif de sécurité qui arrête un four si les températures internes dépassent les limites de sécurité, évitant ainsi une surchauffe et des dommages potentiels.

Quelle est la fonction d'un détecteur de proximité ?

Un détecteur de proximité détecte la présence ou l'absence d'objets à proximité sans contact physique, en utilisant souvent une technologie inductive, capacitive, magnétique ou optique pour déclencher une réponse lorsqu'un objet entre dans son champ de détection.

Qu'est-ce qu'un interrupteur de fin de course à actionnement pneumatique ?

Les interrupteurs de fin de course pneumatiques s'appuient sur la variation de la pression de l'air causée par l'objet en approche, qui actionne alors l'interrupteur.

Qu'est-ce qu'un interrupteur de limite de pression ?

Les interrupteurs de fin de course à pression réagissent à la pression du fluide. Ils garantissent des niveaux de pression sûrs dans les pipelines et déclenchent des alarmes en cas de surpression.