Que mesurent les jauges de contrainte?
La première chose à comprendre lors de la discussion des jauges de contrainte est ce qu’elles mesurent. Une jauge de contrainte est un capteur dont la résistance électrique mesurée varie avec les changements de contrainte. La déformation est la déformation ou le déplacement du matériau résultant d’une contrainte appliquée. La contrainte est la force appliquée à un matériau, divisée par la section transversale du matériau. Les cellules de charge sont conçues pour concentrer les contraintes à travers des éléments de poutre où se trouvent des jauges de contrainte. Les jauges de contrainte convertissent la force appliquée, la pression, le couple, etc., dans un signal électrique qui peut être mesuré. La force provoque une déformation, qui est ensuite mesurée avec la jauge de contrainte par un changement de résistance électrique. Ensuite, la mesure de tension est recueillie à l’aide de l’acquisition de données.
Comment mesure-t-on la déformation?
Maintenant que le processus de mesure de contrainte est établi, l’étape suivante lors de l’utilisation des jauges de contrainte consiste à obtenir des données utiles.La jauge de contrainte doit être connectée à un circuit électrique capable de répondre avec précision aux changements infimes de résistance associés à la contrainte. Plusieurs jauges de contrainte peuvent être utilisées dans un circuit à pont divisé pour mesurer de petits changements de résistance électrique. C’est ce qu’on appelle un pont de Wheatstone. Dans une configuration de pont de Wheatstone, une tension d’excitation est appliquée sur le circuit et la tension de sortie est mesurée sur deux points au milieu du pont. Lorsqu’il n’y a aucune charge agissant sur le capteur de pression de piézoélectrique, le pont de Wheatstone est équilibré et la tension de sortie est nulle. Tout petit changement dans le matériau sous la jauge de contrainte entraîne une modification de la résistance de la jauge de contrainte lorsqu’elle se déforme avec le matériau. Cela provoque un déséquilibre du pont, entraînant une modification de la tension de sortie. Comme indiqué précédemment, le changement de résistance est infime, ce qui signifie qu’une amplification du signal est souvent nécessaire pour déterminer correctement les changements. Le processus d’amplification renforce les changements de signal de déformation; cependant, il conduit également à la détection de plus de bruit indésirable dans le signal. Le conditionnement du signal filtre l’excès de bruit, garantissant des données précises et compréhensibles.
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