Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Capteur de contraintes mécaniques : principe La fonction de transfert de la cha

Capteur de contraintes mécaniques : principe La fonction de transfert de la chaîne de mesure s’articule autour de la déformation ε image de la contrainte mécanique (force , accélération, …) appliquée sur le corps d’épreuve. La jauge résistive Rj(ε) sera insérée dans un montage électrique conditionneur qui fournira le signal électrique de sortie Y comme cela est schématisé ci dessous : Corps d’épreuve : lame en flexion Les corps d’épreuve opérant en flexion sont particulièrement adaptés à la mesures de contraintes mécanique en raison de leur sensibilité élevée et de la possibilité de réaliser des dispositifs différentiels (face supérieure en traction et face inférieure en compression). . Corps d’épreuve Conditionnement Électrique Déformation ε(m) Capteur résistif de déformation R(ε) Sortie Y(m) Contrainte m F x Rj Force F appliquée à l’extrémité libre d’une lame en flexion encastrée de longueur L , de largeur a et d’épaisseur e. Déformation à la distance x de l’extrémité libre : Face supérieur : ε(x) = 6. x.F/(Y.a.e2) = d.F Face inférieure : ε’(x) = - ε(x). Fléche (déplacement de l’extrémité libre) : W = 4. L3.F/(Y.a.e3) La jauge Rj présente une variation Rj = R0.(1+Kε) Capteur de contraintes mécaniques : configuration pratique Bilame en flexion : constitué de 2 lames en parallèles obtenues par l’usinage d’une lumière centrale dans une poutre parallélépipédique horizontale. Le bilame, encastré à une extrémité, est utilisé comme capteur de la force F appliquée à l’extrémité libre. La force provoque une déformation symétrique (2 zones en tractions et 2 en compression). Le corps d’épreuve (bilame) est équipé de 4 capteurs (jauges) résistifs de déformation. : - 2 capteurs ( R1 et R4) subissent une traction ε = d.F - 2 capteurs ( R2 et R3) subissent une compression ε’ = - d.F d étant une constante dépendant du matériau et des dimensions du corps d’épreuve. Encastrement Capteur de contraintes mécaniques : conditionnement électrique Pont différentiel : Les 4 capteurs résistifs (noté R1, R2, R3 et R4) sont reliés « in situ » en pont différentiel (pont de Wheatstone) comme le schématise la figure ci dessous. Deux bornes du pont sont reliées à l’alimentation électrique E. Les deux autres fournissent la tension électrique de sortie V. Les jauges R1 et R4 sont en traction : R1 = R4= R0.(1+Kε) = R0.(1+K.d.F.) = R0.(1+S.F.) Les jauges R3 et R2 sont en compression: R2 = R3 = R0.(1- Kε) = R0.(1-K.d.F.) = R0.(1-S.F.) S = K.d étant la sensibilité propre de l’ensemble du capteur dépendant des caractéristiques du corps d’épreuve (d ) du facteur de jauge K. En considérant le montage différentiel et en utilisant la loi d’Ohm, la tension de sortie V est donnée par V=E. R1 (R1+R2)−E. R3 (R3+R4)=E. (R1−R3) (R1+R3) car R1 = R4 et et R2 = R3. En remplaçant les résistances R1 = R0.(1+S.F.) et R3 = R0.(1-S.F.), on obtient : V = E.S.F R2 R1 R4 R3 E V uploads/Voyage/ capteurs-de-contraintes-mecaniques.pdf