Les transducteurs de jauges de déformation sont des dispositifs utilisés pour mesurer la force ou la charge en convertissant la déformation mécanique en un signal électrique. La mesure de la tension de sortie sous charge implique la compréhension des propriétés de la jauge de contrainte et de la configuration du circuit.

Comprendre les principes fondamentaux

Un transducteur de jauge de contrainte fonctionne généralement selon le principe que la déformation provoque un changement de résistance électrique. Ce changement est mesuré à l'aide d'un circuit de pont de Wheatstone, qui convertit les variations de résistance en un signal de tension. La tension de sortie est proportionnelle à la tension éprouvée par la jauge.

Calcul de la souche à partir de la charge

La première étape consiste à déterminer la souche (ε) causée par la charge appliquée, qui peut être calculée à l'aide de la formule suivante:

ε = (ΔL) / L

où ΔL est le changement de longueur dû à la charge, et L est la longueur originale du matériau. La souche est généralement très petite, souvent dans la gamme microstrain.

Calcul de la tension de sortie

La tension de sortie (Vout du circuit de jauge de contrainte peut être calculée en utilisant la relation suivante:

Vout = (Vex / 4) * GF * ε

où Vex est la tension d'excitation fournie au pont Wheatstone, GF est le facteur de jauge (une propriété du jaugeur de déformation), et ε est la souche calculée plus tôt.

Exemple de calcul

Supposons qu'un jaugeur de pression avec un facteur de jauge de 2,0 soit alimenté par une tension d'excitation de 10V. Si la charge appliquée provoque une tension de 500 microstrains (0.0005), la tension de sortie est:

Vout = (10 / 4) * 2,0 * 0,0005 = 2,5 mV

Cette tension représente le signal électrique généré par le jauge de contrainte sous la charge spécifiée.