Comprendre l'hystérésis et la linéarité dans les spécifications des vannes proportionnelles

Comparez l'hystérésis et la linéarité des vannes proportionnelles avec l'exemple SMC à 0.5 % et ±1 % FS, les courbes d'essai, les méthodes de référence et les contrôles de demande de devis.

Partager
Eric Zhou, ingénieur systèmes de contrôle pneumatique, Bepto Pneumatique

À propos de l’auteur

Eric Zhou

ingénieur systèmes de contrôle pneumatique

Je suis Eric, ingénieur systèmes de contrôle pneumatique chez Bepto Pneumatique. J’aide à vérifier les besoins de produits pneumatiques, les applications de composants et les détails techniques avant devis.

Articles de l’auteurEric@bepto.com

L'hystérésis et la linéarité décrivent des erreurs différentes dans une vanne proportionnelle. L'hystérésis compare la sortie pour une même consigne lorsque la consigne augmente puis diminue. La linéarité compare une caractéristique mesurée à une droite de référence déclarée. Aucun des deux pourcentages n'est significatif tant que la fiche technique ne précise pas la variable de sortie, la base pleine échelle, le sens d'essai et les conditions de fonctionnement.

Cette distinction est importante pour comparer des vannes. SMC spécifie par exemple pour son régulateur électropneumatique ITV une hystérésis inférieure ou égale à 0.5 % pleine échelle et une linéarité inférieure ou égale à ±1 % pleine échelle. Emerson indique au contraire une hystérésis de 0.04 bar pour une variante AVENTICS EV07. Ces nombres utilisent des formes différentes ; comparer simplement « 0.5 contre 0.04 » serait incorrect.

Points clés

  • L'hystérésis compare les sorties montante et descendante pour la même entrée ; la linéarité compare la sortie à une droite de référence définie.
  • SMC spécifie pour une famille ITV une hystérésis de 0.5 % FS et une linéarité de ±1 % FS.
  • Comparer la même variable de sortie, la même plage, la même méthode, la même pression, la même température et le même état d'écoulement.
  • Approuver l'axe pneumatique complet sous sa charge réelle.

Que signifie l'hystérésis dans une vanne proportionnelle ?

Bürkert définit l'hystérésis comme la plus grande différence de sortie fluidique entre les balayages croissant et décroissant sur toute la plage d'entrée électrique, rapportée à la sortie fluidique maximale (présentation des vannes proportionnelles Bürkert, consultée en 2026). Elle mesure la dépendance au chemin, et non une variation aléatoire ou la plus petite variation de consigne détectable.

Pour un essai avec la consigne xx, la sortie montante y(x)y_{\uparrow}(x), la sortie descendante y(x)y_{\downarrow}(x) et la sortie pleine échelle yFSy_{\mathrm{FS}}, une valeur d'hystérésis normalisée peut s'écrire :

H=maxxy(x)y(x)yFS×100%H = \frac{\max_x \left|y_{\uparrow}(x)-y_{\downarrow}(x)\right|}{y_{\mathrm{FS}}}\times 100\%

Ici, HH est l'hystérésis en pourcentage de la pleine échelle. La variable yy doit être nommée, par exemple le débit en litres standard par minute, la pression régulée en bar ou la position de tiroir mesurée en millimètres. Les deux balayages doivent utiliser la même plage, la même alimentation, la même condition aval, la même règle de stabilisation, la même température et les mêmes instruments. Sinon, le numérateur inclut des variations qui ne sont pas l'hystérésis de la vanne.

Que signifie ce nombre en fonctionnement ? Si un contrôleur approche la même consigne depuis des directions opposées, la vanne peut fournir un débit ou une pression différents. Le frottement, le comportement magnétique, les forces d'étanchéité et les jeux mécaniques peuvent contribuer, mais le pourcentage d'une fiche technique est une caractéristique mesurée dans son essai défini, et non le diagnostic d'une cause physique unique.

La lecture la plus utile est donc conditionnelle : « séparation maximale de ces deux courbes mesurées selon cette méthode ». Ce n'est pas une erreur universelle de positionnement. Une vanne affichant une faible hystérésis au catalogue peut encore être installée sur un axe présentant du collage des joints, une inversion de charge, une variation de pression ou une erreur de capteur. Le guide du positionnement en boucle fermée des vérins traite ces éléments comme des contributeurs distincts.

Comment calculer la linéarité ?

Bürkert définit la linéarité comme l'écart maximal d'une caractéristique mesurée par rapport à une caractéristique idéale rectiligne, normalisé par rapport à la sortie fluidique maximale (présentation des vannes proportionnelles Bürkert, consultée en 2026). Une spécification exploitable doit aussi indiquer comment cette droite de référence est construite, car les méthodes par extrémités et par meilleur ajustement peuvent donner des résultats différents.

Une forme normalisée générale est :

L=maxxy(x)yref(x)yFS×100%L = \frac{\max_x \left|y(x)-y_{\mathrm{ref}}(x)\right|}{y_{\mathrm{FS}}}\times 100\%

Dans cette expression, LL est l'écart maximal de linéarité en pourcentage de la pleine échelle, y(x)y(x) la sortie mesurée et yref(x)y_{\mathrm{ref}}(x) la droite de référence déclarée pour la consigne xx. La sortie pleine échelle yFSy_{\mathrm{FS}} utilise les mêmes unités que les deux sorties. La spécification doit préciser si le résultat est signé, absolu ou écrit comme une tolérance ±.

Pourquoi insister sur la méthode de la droite de référence ? Imaginer une courbe de débit régulière qui se courbe au-dessus d'une droite passant par ses extrémités. Une droite des moindres carrés peut se déplacer pour partager l'écart entre les deux côtés, alors qu'une droite par extrémités ne le peut pas. Les mêmes mesures peuvent donc produire deux valeurs rapportées. Demander la courbe et la méthode avant de classer les fournisseurs.

Hystérésis et linéarité d'une vanne proportionnelle sur une caractéristique entrée-sortie Un graphique montre une droite de référence idéale en pointillés, une courbe de sortie montante bleue, une courbe de sortie descendante orange, un écart vertical d'hystérésis pour une entrée et un écart de linéarité distinct entre la courbe montante et la droite de référence. Consigne d'entrée électrique, x Sortie fluidique mesurée, y droite de référence déclarée balayage montant balayage descendant écart d'hystérésis écart de linéarité même entrée
L'hystérésis compare les courbes montante et descendante pour la même entrée. La linéarité compare une courbe mesurée déclarée à une droite de référence déclarée. Le schéma est conceptuel ; les courbes et méthodes d'essai réelles viennent du fabricant de la vanne.

La figure explique également pourquoi « non linéaire » ne signifie pas « incontrôlable ». Une courbe non linéaire répétable peut parfois être caractérisée et compensée. Une courbe instable ou dépendante du sens est plus difficile à inverser, car une même consigne ne correspond pas à une sortie unique. La compensation doit encore être validée pour la pression, la température, l'usure et les tolérances de production.

Hystérésis, zone morte, sensibilité, résolution et répétabilité

SMC liste quatre termes de performance distincts pour son régulateur ITV : linéarité de ±1 % FS au maximum, hystérésis de 0.5 % FS au maximum, répétabilité de ±0.5 % FS au maximum et sensibilité de 0.2 % FS au maximum (catalogue SMC ITV, consulté en 2026). Ils ne doivent pas être utilisés comme synonymes.

TermeQuestion d'ingénierie à laquelle il répondCe dont le résultat a besoin
HystérésisLa sortie change-t-elle lorsque la même entrée est approchée dans des sens opposés ?Balayages montant et descendant, séparation maximale, base de normalisation
LinéaritéDans quelle mesure une courbe mesurée s'écarte-t-elle de la droite de référence déclarée ?Courbe mesurée, méthode de la droite de référence, écart maximal
Zone morteDe combien l'entrée peut-elle se déplacer avant que la sortie ne réponde après une inversion ou depuis un état défini ?État initial, direction, seuil de réponse
SensibilitéQuelle est la plus petite variation d'entrée qui crée une variation de sortie mesurable ?Pas, seuil de bruit, résolution de mesure
RésolutionQuel est le plus petit incrément de commande ou de sortie que le système peut représenter ou distinguer ?Profondeur de bits numérique ou définition de mesure
RépétabilitéDans quelle mesure des sorties répétées concordent-elles lorsque la même entrée est approchée de la même manière ?Essais répétés, sens d'approche, statistique, conditions

Les définitions de Bürkert sont particulièrement utiles ici. Bürkert appelle sensibilité la plus petite différence de consigne qui provoque une variation mesurable de la sortie fluidique, tandis que la répétabilité est la dispersion lorsque la même entrée est approchée plusieurs fois dans le même sens. L'hystérésis change volontairement de sens. La répétabilité le maintient volontairement constant.

Une zone morte peut-elle être causée par l'hystérésis ? Elles peuvent partager des causes mécaniques et apparaître toutes deux autour d'une inversion de consigne, mais les essais rapportés répondent à des questions différentes. Garder les termes séparés dans une exigence. Un fournisseur ne peut pas prouver une exigence de sensibilité de 0.2 % en soumettant seulement un résultat de répétabilité de 0.2 %.

Pourquoi ne peut-on pas comparer des pourcentages sans conditions d'essai ?

SMC indique une hystérésis de 0.5 % FS au maximum pour un régulateur ITV, tandis qu'Emerson indique 0.04 bar pour une variante AVENTICS EV07 (manuel d'instructions SMC ITV, consulté en 2026 ; page produit Emerson EV07, consultée en 2026). La première valeur est normalisée ; la seconde est une différence de pression absolue.

Avant de comparer deux lignes, aligner ces champs :

  1. Fonction de la vanne : régulateur proportionnel de pression, vanne proportionnelle de débit ou vanne proportionnelle de distribution.

  2. Sortie mesurée : pression régulée, débit normalisé, débit massique, position de tiroir ou autre grandeur.

  3. Normalisation : plage complète de commande, sortie nominale, sortie fluidique maximale ou plage de mesure déclarée.

  4. Méthode de référence : extrémités, meilleur ajustement, droite passant par zéro ou autre construction définie par le fabricant.

  5. Procédure de balayage : direction, vitesse, incréments, temps de maintien, cycles et utilisation éventuelle d'un préconditionnement.

  6. État pneumatique : pression d'entrée et de sortie, perte de pression, gaz, température, état d'écoulement et restriction d'échappement.

  7. État électrique : type de signal, tension d'alimentation, réglages du contrôleur, fréquence PWM et filtres.

  8. Mesure : précision de l'instrument, échantillonnage, moyennage et traitement de l'incertitude.

La notation du débit peut masquer une autre incompatibilité. La présentation Bürkert donne un exemple de débit nominal de gaz en litres standard par minute à 20°C, avec une entrée à 6 barg et une perte de pression de 1 bar, tout en définissant les conditions standard à 1,013.25 mbar absolus et 0°C. Un catalogue concurrent peut utiliser une autre température de référence ou une autre chute de pression. Faire correspondre les bases avant de convertir la courbe.

C'est pourquoi un pourcentage normalisé n'est pas automatiquement plus transférable qu'une valeur absolue. Il est plus facile à mettre à l'échelle, mais uniquement dans sa plage et selon sa définition déclarées. Un résultat absolu de 0.04 bar peut être plus immédiatement utile pour une tolérance de pression, tandis qu'un résultat en pourcentage du débit peut convenir à un budget d'erreur de débit. Il faut d'abord faire correspondre la métrique à la variable régulée.

ISO 6358-1 fournit des méthodes d'essai du débit en régime permanent pour les composants pneumatiques à chemins d'écoulement fixes ou variables, mais son domaine exclut les composants présentant un comportement hystérétique marqué ou un retour interne, notamment les régulateurs de pression (ISO 6358-1:2013). Ne pas la citer comme procédure universelle d'hystérésis pour tout dispositif pneumatique proportionnel.

Comment ces erreurs de vanne affectent-elles un axe pneumatique ?

Festo décrit une architecture de positionnement pneumatique comme une vanne proportionnelle de distribution combinée à un contrôleur de position externe et à un codeur de déplacement, et non comme une vanne fonctionnant seule (fiche technique Festo MPYE, consultée en 2026). L'hystérésis de la vanne est donc un contributeur au comportement de l'axe, et non une déclaration directe de la précision de position du chariot.

En commande de débit en boucle ouverte, l'hystérésis peut faire produire à une même consigne des vitesses de vérin différentes après accélération et décélération. La non-linéarité peut faire produire à des incréments de consigne égaux des incréments de débit inégaux. L'effet traverse alors le débit de la vanne dépendant de la pression, la résistance des tuyaux, le volume des chambres, le frottement des joints, la force de charge et la restriction d'échappement. Le guide des vannes proportionnelles de débit explique ce chemin pneumatique.

Dans une boucle fermée, le retour d'information peut corriger une partie de l'erreur prévisible, mais la correction n'est pas gratuite. Le contrôleur doit disposer d'une autorité et d'une bande passante suffisantes sans exciter la compliance pneumatique ou le frottement. Près d'une inversion, l'hystérésis de la vanne et le collage du vérin peuvent se combiner en une zone apparente de non-réponse plus large. Augmenter le gain peut alors créer du pompage plutôt que de la précision.

Que doit indiquer la spécification machine ? Définir séparément le résultat d'axe et les limites du composant vanne :

Acceptation du composantAcceptation de l'axe complet
Hystérésis entrée-sortie de la vanne selon un essai au banc nomméErreur de position ou de pression sous charge et mouvement réels
Linéarité de la vanne par rapport à une droite de référence déclaréeErreur de trajectoire, dépassement, stabilisation et bande en régime établi
Répétabilité de la vanne dans le même sensRépétabilité bidirectionnelle de l'axe aux positions déclarées
Plage de débit ou de pression dans des conditions pneumatiques indiquéesTemps de cycle avec les tuyaux, raccords, silencieux et l'alimentation réels

Pour une application de régulation de pression, distinguer également la caractéristique de pression propre à la vanne de la compliance du système et de la consommation en aval. Le guide des régulateurs proportionnels de pression traite cette limite. Pour les applications de mouvement, la sélection de vannes proportionnelles pour la commande de précision présente l'architecture plus large.

Processus de comparaison des fiches techniques

Un exemple SMC ITV sépare l'hystérésis de 0.5 % FS, la linéarité de ±1 % FS, la répétabilité de ±0.5 % FS et la sensibilité de 0.2 % FS en lignes distinctes (catalogue SMC ITV, consulté en 2026). Une comparaison solide conserve ces libellés, puis ne normalise que les mesures qui partagent réellement la même variable et la même méthode.

Utiliser cette séquence pour chaque candidate :

  1. Classer la fonction. Le dispositif commande-t-il la pression, le débit ou les deux orifices du vérin ? Ne pas comparer l'hystérésis de pression d'un régulateur avec la caractéristique de débit d'une vanne de distribution.

  2. Recopier la définition exacte. Enregistrer la formulation du fabricant, le symbole, l'inégalité, la convention de signe et les unités.

  3. Nommer le dénominateur. Écrire la valeur réelle pleine échelle ou la plage à côté de chaque pourcentage. Si elle n'est pas indiquée, marquer la ligne comme incomplète.

  4. Identifier la caractéristique. Obtenir la courbe mesurée lorsque c'est possible. Noter les données montantes, descendantes, moyennes ou à sens unique.

  5. Enregistrer les conditions. Inclure l'alimentation, la sortie, la chute de pression, le gaz, la température, l'état d'écoulement, le signal et les réglages électroniques.

  6. Séparer les valeurs garanties et typiques. Une courbe typique n'établit pas une limite d'acceptation de production, sauf si le fournisseur le précise.

  7. Convertir dans l'unité d'application. Traduire la limite de la vanne en bar, litres par minute ou autre unité de sortie régulée seulement après avoir confirmé sa base.

  8. Construire un budget d'erreur. Garder visibles les termes de la vanne, du capteur, du contrôleur, de l'alimentation en air, de la mécanique et de la charge, au lieu d'additionner aveuglément des pourcentages différents.

Supposons qu'un régulateur soit prévu sur une plage de sortie de 0 à 10 bar et que son hystérésis soit réellement spécifiée à 0.5 % de cette plage pleine échelle. La contribution correspondant à la limite du catalogue serait de 0.05 bar dans l'essai déclaré. Cette conversion ne prédit pas l'erreur de pression de la machine ; elle exprime simplement une spécification de composant dans l'unité de l'application.

Le guide d'interprétation des courbes de débit de vanne est utile lorsque la sortie régulée est le débit plutôt que la pression. Il évite aussi une erreur de catégorie courante : utiliser un coefficient statique ou un seul point de débit comme s'il décrivait toute la caractéristique entrée-sortie proportionnelle.

Comment tester l'hystérésis et la linéarité sur la machine ?

ISO 6358-1:2013 définit les essais du débit en régime permanent pour les composants pneumatiques, et l'ISO a publié l'Amendement 2 en 2026 pour traiter l'incertitude de mesure (ISO 6358-1 ; ISO 6358-1:2013/Amd 2:2026). Ces documents soulignent deux points essentiels : stabiliser l'état d'essai et rapporter un résultat avec une base de mesure défendable.

Un essai pratique de composant ou de contrôle à réception doit suivre une séquence écrite :

  1. Installer la vanne exacte, l'électronique, les raccords, les tuyaux, les silencieux et les instruments de mesure nommés dans le plan.

  2. Conditionner l'air et stabiliser la pression d'alimentation, la pression aval, la température et l'alimentation électrique.

  3. Appliquer la séquence de chauffe ou de préconditionnement du fabricant. L'enregistrer au lieu de supposer que « température ambiante » suffit.

  4. Balayer la consigne vers le haut par pas déclarés et maintenir chaque point jusqu'à ce que la sortie respecte la règle de stabilisation.

  5. Balayer vers le bas avec les mêmes pas, le même maintien et la même méthode d'acquisition.

  6. Répéter assez de cycles pour séparer la répétabilité d'une seule boucle d'hystérésis. Déclarer comment le maximum rapporté est sélectionné.

  7. Construire la droite de référence convenue et calculer la linéarité à partir de la courbe montante, descendante, moyenne ou autre courbe déclarée.

  8. Conserver les données brutes de consigne, de sortie, de temps, de pression, de température et de configuration avec le résultat calculé.

L'essai machine doit-il reproduire une norme de débit de laboratoire ? Pas nécessairement. Un essai d'acceptation de production peut mesurer la pression régulée ou le mouvement de l'axe plutôt que le débit intrinsèque de la vanne. Son objectif et ses limites doivent être explicites. Utiliser la méthode catalogue pour la conformité fournisseur, puis un essai d'application séparé pour la performance système. Ne pas rebaptiser l'un pour l'autre.

La capacité des instruments doit figurer dans le dossier. Si la bande d'acceptation est proche de la précision du manomètre, du bruit du signal, de la résolution ou de la dérive d'alimentation, la décision passe/échoue peut refléter le banc plutôt que la vanne. Indiquer l'état d'étalonnage, la plage, la fréquence d'échantillonnage, le filtrage, le seuil de stabilisation et la règle d'incertitude avant de relever la première courbe.

Corrections pratiques de l'hystérésis et de la non-linéarité

La documentation du contrôleur Bürkert Type 8605 explique que la fréquence PWM influence l'ondulation du courant de bobine et la réponse de la vanne, avec des réglages optimaux dépendant du type de vanne (manuel Bürkert Type 8605, consulté en 2026). Le réglage du dither ou de la PWM est donc une tâche de mise en service propre au produit, et non un remède universel à chaque courbe d'hystérésis.

Choisir la correction qui correspond aux preuves :

  • Réduire le frottement mécanique et pneumatique : corriger la contamination, les joints endommagés, le désalignement, la charge latérale et la lubrification inadaptée conformément aux manuels de la vanne et de l'actionneur.
  • Stabiliser les conditions de fonctionnement : réguler la pression d'alimentation dynamique, réduire les restrictions d'échappement inattendues et maintenir la qualité et la température du gaz dans les limites du produit choisi.
  • Utiliser les réglages électroniques approuvés : appliquer le contrôleur, la fréquence PWM, le dither et les limites de courant du fabricant. Un dither externe peut ajouter ondulation de sortie, bruit, chaleur ou usure si la vanne n'est pas conçue pour cela.
  • Étalonner une courbe non linéaire répétable : utiliser une caractéristique fournie par le fabricant ou une table de correspondance validée lorsque la courbe est assez stable pour être inversée.
  • Conserver le sens dans le modèle si nécessaire : une seule courbe de compensation peut ne pas représenter les chemins montant et descendant. Une cartographie dépendante du sens ajoute de la complexité et exige encore une logique de transition près de l'inversion.
  • Fermer la boucle autour de la variable réelle : mesurer la pression, le débit ou la position lorsque le procédé exige cette sortie, puis régler dans les limites de stabilité et de sécurité de l'axe.
  • Choisir une vanne mieux adaptée : la compensation ne peut pas créer une capacité de débit, supprimer un frottement instable ou garantir la performance hors de la plage documentée.

Un ordre utile se dégage : réparer, stabiliser, caractériser, puis compenser. Si la caractérisation arrive en premier, la table de correspondance peut absorber un silencieux bouché, un régulateur dérivant ou un actionneur désaligné. Elle semblera fonctionner ce jour-là et échouera après la maintenance. La compensation doit décrire un système sain, et non dissimuler un défaut corrigeable.

Si la préoccupation principale est la capacité de débit plutôt que l'erreur de caractéristique, utiliser le guide de dimensionnement des vannes pneumatiques de réglage du débit comme vérification distincte. Une vanne sous-dimensionnée peut rester parfaitement linéaire alors que l'axe n'atteint toujours pas les objectifs de vitesse et de temps de cycle.

Que doit spécifier une demande de devis ou un essai d'acceptation ?

La page Emerson EV07 rapporte une hystérésis de 0.04 bar, tandis que la documentation SMC ITV rapporte 0.5 % FS au maximum (page produit Emerson EV07, consultée en 2026 ; manuel SMC ITV, consulté en 2026). Une demande de devis doit donc demander des définitions et des conditions, et non simplement une « faible hystérésis ».

Inclure les éléments suivants dans le dossier commercial et technique :

  • Fonction de la vanne, raccordement, fluide, taille nominale, plage nominale et variable de sortie requise.
  • Type d'entrée, plage d'entrée, tension d'alimentation, électronique, contrôleur et réglages autorisés.
  • Hystérésis, linéarité, répétabilité, sensibilité et zone morte requises comme éléments séparés lorsque cela est pertinent.
  • Unités et base de normalisation de chaque limite, y compris la valeur numérique pleine échelle.
  • Méthode de la droite de référence et indication de la courbe montante, descendante, moyenne ou autre évaluée.
  • Pression d'alimentation, pression aval ou perte de pression, température, conditions de référence du gaz et règle de stabilisation.
  • Plage de balayage, pas, vitesse, maintien, direction, préconditionnement et nombre de cycles.
  • Plage, précision, étalonnage, échantillonnage, filtrage et règle d'incertitude ou de garde de l'instrument.
  • Indication que la valeur est une limite garantie, une valeur typique, une cible de contrôle initial ou une exigence machine continue.
  • Courbes brutes, fichier de calcul, identification de la vanne, micrologiciel et rapport d'essai requis.

Pour la machine complète, ajouter la charge utile, l'orientation, le profil de mouvement, la disposition des tuyaux et raccords, la pression d'alimentation dynamique, le capteur de retour, la fréquence de tâche du contrôleur et le comportement en état sûr. Définir séparément l'acceptation de l'axe : erreur de suivi, répétabilité, dépassement, stabilisation, temps de cycle et réaction à une perte d'alimentation électrique ou d'air.

Un tableau d'achat avec des cases vides vaut mieux qu'une équivalence supposée. Demander à chaque soumissionnaire de renseigner les unités, le dénominateur, la méthode de référence et les conditions. Toute case vide reste un écart technique ouvert. La comparaison finale devient ainsi vérifiable et le pourcentage qui semble le plus bas ne gagne pas sur une base indéfinie.

FAQ sur les spécifications des vannes proportionnelles : que doivent vérifier les ingénieurs ?

La documentation SMC ITV place l'hystérésis à 0.5 % FS au maximum à côté de la linéarité à ±1 % FS et de la répétabilité à ±0.5 % FS (manuel SMC ITV, consulté en 2026). Ces cinq réponses montrent comment séparer les métriques et transformer une ligne de catalogue en exigence testable pour la vanne ou la machine.

Une hystérésis plus faible est-elle toujours préférable ?

Une hystérésis plus faible est généralement utile lorsque la même consigne doit produire une sortie similaire après un changement de direction, mais ce n'est pas le seul critère de sélection. L'exemple SMC ITV spécifie séparément une hystérésis de 0.5 % FS et une linéarité de ±1 % FS. Confirmer également la capacité de débit, la plage, la réponse, la répétabilité, les conditions, la sécurité et la performance totale de l'axe.

La linéarité et la précision sont-elles la même spécification ?

Non. La linéarité est l'écart maximal par rapport à une droite de référence déclarée, tandis que la précision compare un résultat à une valeur réelle ou cible définie et inclut d'autres sources d'erreur. Une vanne indiquée à ±1 % FS de linéarité ne garantit pas à elle seule une précision de ±1 % de pression, de débit, de vitesse ou de position dans la machine assemblée.

Peut-on additionner directement l'hystérésis à la linéarité ?

Pas sans modèle d'erreur déclaré. L'hystérésis est une séparation de courbes dépendante du sens ; la linéarité est un écart par rapport à une droite de référence. Leurs maxima peuvent se produire pour des consignes différentes et utiliser des signes différents. Garder les deux termes visibles, les convertir dans la même unité de sortie lorsque c'est justifié et vérifier le chemin de fonctionnement requis au pire cas avec des données mesurées.

Le dither supprime-t-il l'hystérésis d'une vanne proportionnelle ?

Il peut réduire les effets liés au frottement pour une vanne et un pilote compatibles, mais ce n'est pas universel. Le manuel Bürkert Type 8605 rend le comportement PWM dépendant du type de vanne et de la fréquence. Utiliser uniquement les réglages approuvés, puis remesurer l'hystérésis, l'ondulation de sortie, la température, le bruit et la stabilité. Un signal de dither arbitraire peut remplacer un problème par un autre.

Quelles données demander lorsqu'un catalogue ne donne qu'un pourcentage ?

Demander la sortie mesurée, la base pleine échelle numérique, les courbes montante et descendante, la méthode de la droite de référence, les pressions, le gaz, la température, la vitesse de balayage, le maintien, l'électronique, le nombre de répétitions et l'indication que la limite est garantie ou typique. La notation SMC de 0.5 % FS n'est utile que lorsque sa plage et son contexte d'essai accompagnent le pourcentage.

Sources et références techniques

L'article utilise 8 documents primaires de fabricants ou de normalisation provenant de SMC, Bürkert, Emerson, ISO et Festo. L'hystérésis SMC de 0.5 % FS et la linéarité de ±1 % FS servent de comparaison illustrée, et non de limites universelles pour d'autres fonctions de vanne, plages de sortie ou méthodes d'essai.

  1. Bürkert, présentation des vannes proportionnelles, définitions de l'hystérésis, de la linéarité, de la sensibilité, de la répétabilité et des conditions nominales de débit de gaz.
  2. SMC, consignes de sécurité et spécifications de la série ITV, limites de linéarité, d'hystérésis et de répétabilité propres au modèle.
  3. SMC, catalogue du régulateur électropneumatique ITV, sensibilité propre au modèle et caractéristique de température parmi les autres spécifications.
  4. Emerson, fiche produit AVENTICS EV07, exemple d'hystérésis exprimée en unités absolues de pression.
  5. Bürkert, instructions d'utilisation du Type 8605, fréquence PWM et comportement du contrôleur dépendant de la vanne.
  6. ISO 6358-1:2013, domaine et cadre d'essai du débit en régime permanent pour les composants pneumatiques.
  7. ISO 6358-1:2013/Amd 2:2026, amendement traitant de l'incertitude de mesure.
  8. Festo, fiche technique de la vanne proportionnelle de distribution MPYE, limite système du positionnement pneumatique avec contrôleur externe et retour de déplacement.