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Capteur - Un diapason pour la mesure de force

Rédaction Industrie et Technologies
Le capteur développé par le laboratoire Laiman exploite la fréquence de résonance d'un double diapason pour la mesure de force.


La mesure de force s'effectue généralement par des jauges de contraintes. Ces capteurs sont toutefois sujets au vieillissement, leurs propriétés se dégradant au cours du temps. 

Le Laboratoire d'Instrumentation et de Matériaux d'Annecy (Laiman) a donc entrepris, il y a quelques années, le développement d'un tout autre type de système de mesure d'efforts capable de travailler dans des environnements sévères. 

Cette étude a abouti à la réalisation d'une structure composée d'un tube de faible hauteur collé sur un disque dans lequel est usiné un double diapason. Les dimensions de l'ensemble sont de l'ordre de 35 mm de diamètre. La structure du capteur est métallique. Les deux éléments piézo-électriques collés sur chacune des lames du double diapason sont eux en céramique. L'un est utilisé pour exciter la structure et le second pour recueillir le signal de réception. 

Le principe du capteur repose sur la mesure d'une fréquence de résonance. L'application d'une force de compression sur le tube se traduit par une force de traction qui se répartit également sur le double diapason. Les lames du diapason sont mises en vibration. 

La fréquence de résonance mesurée dépend directement de la force appliquée. Sur une gamme d'efforts de 0 à 30 N, le prototype affiche une sensibilité de 10,5 Hz/N. « Cette sensibilité n'est pas encore suffisante, reconnaît Yves Teisseyre, directeur adjoint du laboratoire. Nous travaillons sur la géométrie du double diapason et sa fixation au cylindre pour l'améliorer ». Objectif la multiplier par 10 !  En attendant d'atteindre ces résultats, le Laiman a pris des contacts avec un partenaire prêt à collaborer sur l'amélioration de ce capteur. Youssef Belgnaoui
Pour contacter le laboratoire.  

 

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