Tester un capteur 2, 3 ou 4 fils (PNP / NPN)

Aller plus loin en électricité industrielle et mobile

Rôle d’un capteur inductif ou capacitif

Les capteurs permettent par exemple de vérifier la position ou la présence d'une pièce.

Le capteur inductif détecte les objets ferreux alors que le capteur capacitif détecte n'importe quels matériaux.

Ces détecteurs sont des capteurs actifs. C'est-à-dire qu'ils doivent être alimentés pour fonctionner. Le test de ces capteurs doit se faire sous tension.

Les capteurs peuvent posséder 2 , 3 ou 4 fils. Ils sont transistorisés de type PNP ou NPN.

Différence entre capteur PNP et NPN

Dans un circuit électrique, les capteurs 3 fils et 4 fils peuvent être de type PNP ou NPN. Ils fonctionnent en courant continu.

Cette distinction est essentielle pour comprendre le sens du courant et le type de signal envoyé vers l’automate ou le relais.

Principe de fonctionnement

Capteur PNP (logique positive)
Le capteur envoie un + sur sa sortie lorsqu’il détecte.

Capteur NPN (logique négative)
Le capteur envoie un - 0V sur le fil de sortie lorsqu’il détecte.

En hydraulique, ces capteurs sont notamment utilisés pour détecter la position d’un vérin hydraulique et piloter les séquences de fonctionnement.

Tester un capteur 2 fils

Test (Fig. B): Le test se fait capteur connecté et sous tension.

Vérifier l'intégrité du capteur.
Vérifier l'état des connexions.
Installer un voltmètre en parallèle du relais électrique K1, mettre une pièce à détecter et vérifier le changement d'état de la présence de tension.

À noter : souvent les détecteurs possèdent une diode lumineuse qui s'active lors de la détection. Attention cette diode ne valide pas le test du capteur. La diode peut être HS et le capteur peut fonctionner correctement ou la diode peut fonctionner alors que le capteur peut être défaillant.

Tester un capteur 3 fils

Ce type de capteur peut être à contact NO (normalement ouvert) ou NC (normalement fermé).

Ce type de capteur fonctionne en courant continu. Il est transistorisé de type PNP ou NPN.

On retrouve :

Une alimentation, la borne 1 (fil marron) est connectée au (+) et la borne 3 (fil bleu)est connectée au (-).
Une sortie signal en borne 4 (fil noir): Signal (+) pour un capteur de type PNP ou un signal (-) pour un capteur de type NPN.

Le capteur peut être en filaire connecté sur un bornier ou branché avec un connecteur 3 ou 4 broches.

Test (Fig. D) : le test se fait capteur connecté et sous tension.

Vérifier l'intégrité du capteur.
Vérifier l'état des connexions.
Installer un voltmètre entre le fil marron et bleu pour contrôler l'alimentation du capteur.
Installer un voltmètre entre le fil noir et marron pour un capteur NPN ou entre le fil noir et bleu pour un capteur PNP. Mettre une pièce à détecter et vérifier le changement d'état de la présence de tension.

(1,2,3): Débrancher le capteur et insérer le boitier dans le sens souhaité (mâle-femelle ou femelle-mâle). Ce boitier possède des connecteurs 4 broches M12.
(4) : À l'aide d'un voltmètre, contrôler l'alimentation du capteur entre la borne 1 & 3.
(5,6) : Mettre une pièce à détecter et vérifier le changement d'état de la tension entre la borne 4 & 1 pour un capteur NPN ou entre la borne 4 & 3 pour un capteur PNP.

Tester un capteur 4 fils

Ce type de capteur possède 2 contacts : NO (normalement ouvert) et/ou NC (normalement fermé).

Ce type de capteur fonctionne en courant continu. Ils sont transistorisés de type PNP ou NPN.

On retrouve:

Une alimentation, la borne 1(fil marron) est connectée au (+) et la borne 3 (fil bleu)est connectée au (-).
Une sortie signal en borne 2(fil blanc) : signal (+) pour un capteur de type PNP ou un signal (-) pour un capteur de type NPN.
Une sortie signal en borne 4 (fil noir) : signal (+) pour un capteur de type PNP ou un signal (-) pour un capteur de type NPN.

Le capteur peut être en filaire connecté sur un bornier ou branché avec un connecteur 4 broches.

Test (Fig. F) : Le test se fait capteur connecté et sous tension:

Vérifier l'intégrité du capteur.
Vérifier l'état des connexions.
Installer un voltmètre entre le fil marron et bleu pour contrôler l'alimentation du capteur.
Installer un voltmètre entre le fil noir et marron pour un capteur NPN ou entre le fil noir et bleu pour un capteur PNP. Mettre une pièce à détecter et vérifier le changement d'état de la présence de tension.
Installer un voltmètre entre le fil blanc et marron pour un capteur NPN ou entre le fil blanc et bleu pour un capteur PNP. Mettre une pièce à détecter et vérifier le changement d'état de la présence de tension.

(1,2,3): Débrancher le capteur et insérer le boitier dans le sens souhaité (mâle-femelle ou femelle-mâle). Ce boitier possède des connecteurs 4 broches M12.
(4): À l'aide d'un voltmètre, contrôler l'alimentation du capteur entre la borne 1 & 3.
(5,6): Mettre une pièce à détecter et vérifier le changement d'état de la tension entre la borne 4 & 1 pour un capteur NPN ou entre la borne 4 & 3 pour un capteur PNP.
(7,8): Mettre une pièce à détecter et vérifier le changement d'état de la tension entre la borne 2 & 1 pour un capteur NPN ou entre la borne 2 & 3 pour un capteur PNPN.

À noter : souvent les détecteurs possèdent une diode lumineuse qui s'active lors de la détection. Attention cette diode ne valide pas le test du capteur. La diode peut être HS et le capteur peut fonctionner correctement ou la diode peut fonctionner alors que le capteur peut être défaillant.

Pannes fréquentes lors du test d’un capteur

Lors du dépannage, plusieurs défauts reviennent régulièrement lors du contrôle d’un capteur inductif ou capacitif :

Le capteur est alimenté mais ne commute pas → capteur défectueux ou distance de détection non respectée
La LED s’allume mais la sortie ne change pas → problème de sortie (PNP/NPN) ou mauvais câblage
Aucune tension d’alimentation → coupure sur le fil + ou 0V
Erreur PNP / NPN → signal incompatible avec l’entrée automate
Mesure hors tension → diagnostic erroné (un capteur se teste sous tension)

Ces situations sont fréquentes en maintenance et nécessitent une méthode de diagnostic rigoureuse.