RVDT : Comprendre le Transformateur Différentiel Rotatif Variable
Aujourd’hui, on va voir en détail ce qu’est un RVDT, ou Transformateur Différentiel Rotatif Variable, un capteur électromécanique de position angulaire très utilisé en électronique industrielle et aérospatiale.
Qu’est-ce qu’un RVDT ?
Le RVDT est un capteur qui convertit une position angulaire mécanique en un signal électrique proportionnel. Contrairement à d’autres capteurs, il est basé sur un principe inductif et différentiel, ce qui lui confère une grande précision et une bonne résistance aux perturbations électriques.
Principe de fonctionnement
Le RVDT est constitué d’un rotor mobile et d’un stator équipé de bobinages. Le stator comporte généralement une bobine primaire et deux bobines secondaires disposées symétriquement. Lorsque le rotor tourne, il modifie la distribution magnétique, induisant des tensions variables dans les bobines secondaires.
- Une tension alternative est appliquée à la bobine primaire.
- Le flux magnétique généré par cette bobine induit des tensions dans les deux bobines secondaires.
- La position angulaire du rotor modifie la répartition du flux, affectant ainsi les tensions secondaires.
- La différence des tensions secondaires est proportionnelle à l’angle de rotation.
Caractéristiques techniques principales
| Caractéristique | Description | Valeur typique |
|---|---|---|
| Plage de mesure angulaire | Amplitude maximale d’angle mesurable | ±30° à ±60° |
| Sortie | Tension différentielle proportionnelle à l’angle | Quelques volts en fonction de l’excitation |
| Excitation | Fréquence et amplitude de la tension primaire | AC 3 kHz à 10 kHz, 3 Vrms |
| Précision | Erreur angulaire typique | ±0,1° ou mieux |
| Temps de réponse | Réponse dynamique du capteur | Quelques millisecondes |
Applications courantes
- Contrôle de position dans l’automatisation industrielle
- Systèmes de commande de vol en aéronautique
- Robotique pour la mesure de l’orientation des articulations
- Instrumentation et test de matériel rotatif
Avantages et inconvénients
- Avantages :
- Grande précision et stabilité dans le temps
- Résistance aux perturbations électriques grâce au principe différentiel
- Absence de contact électrique direct entre rotor et stator, donc moins d’usure
- Bon comportement en environnements industriels sévères
- Inconvénients :
- Plage angulaire limitée par conception
- Nécessite une alimentation en tension alternative stable
- Complexité de l’électronique de traitement du signal
Exemple d’utilisation et interprétation du signal
Imaginons un RVDT installé sur un axe dont la position varie de -30° à +30°. La tension appliquée à la bobine primaire est de 3 Vrms à 5 kHz. Lorsque l’axe est à 0°, les tensions dans les bobines secondaires sont égales, la sortie différentielle est nulle. En tournant vers +15°, la différence de tension secondaire augmente proportionnellement, produisant par exemple +1,5 V en sortie. En tournant vers -15°, la sortie devient négative, par exemple -1,5 V.
Cette sortie peut ensuite être traitée par un convertisseur analogique-numérique pour être utilisée par un système de contrôle ou d’affichage.
Pour approfondir votre connaissance des capteurs électromécaniques, n’hésitez pas à découvrir notre article sur les capteurs LVDT, une autre technologie proche du RVDT.
