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Bien choisir un capteur de force

Un capteur de force transforme une force en un signal électrique exploitable et proportionnel à la force appliquée. Les capteurs de force sont très utilisés, en particulier pour les mesures de poids. Il existe 2 principales technologies, les capteurs à jauges de contrainte ou les capteurs piézoélectriques, il y a aussi différentes configurations de capteurs en fonction de la force à mesurer et de la façon dont elle va s’appliquer sur le capteur.

Consulter les capteurs de force

  • Comment choisir un capteur de force ?

    Capteurs de force de la marque Eilersen Electric Digital Systems A/S

    Pour choisir votre capteur de force (aussi appelé cellule de charge), il vous faut d’abord connaître la force qui lui sera appliquée, pour bien le dimensionner.

    Il vous faut aussi déterminer la construction du capteur de force en fonction de la force à mesurer : type poutre pour un travail en flexion, canister pour relever des contraintes en compression, bouton qui est un capteur en compression de taille réduite, en S pour mesurer des efforts en traction et en compression, en ligne pour mesurer des efforts en traction et en compression entre deux éléments reliés par le capteur, pancake pour effectuer des mesures en traction ou en compression avec un capteur de faible hauteur, en anneau pour mesurer par exemple un effort de serrage ou un effort de tension de bande, ou type bloc pour mesurer des efforts en compression.

    Il vous faut également choisir la technologie utilisée pour votre capteur : piézoélectrique pour mesurer rapidement de faibles efforts, ou à jauges de contrainte pour mesurer des forces pouvant aller jusqu’à plusieurs tonnes.

    Pour trouver le capteur adapté à vos besoins, vous devez savoir quel type d’effort vous devez mesurer, c’est-à-dire si votre capteur doit fonctionner par exemple en compression, en traction,  en flexion, en torsion ou  en cisaillement.

  • Quelle configuration de capteur choisir ?

    Capteur de force type bouton de la marque Futek Advanced Sensor Technology, Inc.

    Pour choisir la configuration de votre capteur de force, vous devez définir comment il va pouvoir être monté et quel type d’effort il devra mesurer :

    • Type bouton : de forme cylindrique avec un cylindre central de plus petit diamètre qui permet de mesurer des efforts en compression. Les capteurs bouton sont notamment utilisés pour les applications générales de test et mesure, ainsi que pour la surveillance et le contrôle de machines telles que les machines d’emballage, les machines d’assemblage, les équipements de test de fin de ligne, ou dans les équipements médicaux. Selon les modèles, les capteurs de force bouton peuvent mesurer de 0,5 à 50 000 daN.
    • Capteur de force type pancake de la marque SENSY

      Type pancake : de forme cylindrique de faible hauteur, ces capteurs peuvent être utilisés en compression et en traction. L’alésage central est taraudé pour faciliter la liaison avec l’élément à contrôler. Ces capteurs sont généralement utilisés dans des environnements industriels difficiles ou dans des laboratoires pour des mesures statiques ou dynamiques. Selon les modèles, les capteurs de force pancake peuvent mesurer de 25 à 500 000 daN. Leur forme les rend moins sensibles que les autres types de capteurs aux efforts parasites (force transversale ou couple par exemple).

    • Capteur de force en aneau de la marque GEFRAN

      Type anneau (rondelle de force) : ce capteur de forme cylindrique présente un trou central entouré d’un anneau qui permet de mesurer un effort en compression. L’effort doit être appliqué de façon uniforme sur l’anneau central pour obtenir des résultats précis. Ces capteurs sont généralement utilisés pour mesurer des efforts de serrage. Selon les modèles, les capteurs de force en anneau peuvent mesurer de 20 à 20 000 daN

    • Capteur de force canister de la marque Mettler Toledo

      Canette/canister : ce capteur de forme cylindrique allongée permet de mesurer de fortes charges en compression. Par rapport aux capteurs de force de type bouton, les capteurs canister sont plutôt utilisés dans l’industrie pour mesurer de fortes charges. Selon les modèles, les capteurs de force canister peuvent mesurer de 1 000 à 150 000 daN.

    • Capteur de force type poutre de la marque OMEGA

      Poutre : ces capteurs, généralement de forme rectangulaire, servent à mesurer des efforts en flexion ou en cisaillement. Ce type de capteur est très sensible aux efforts parasites (force transversale ou couple par exemple) et nécessite un alignement très précis pour obtenir des mesures précises.

    • Capteur de force en S de la marque HBM

      En S : son nom vient de sa forme qui permet d’effectuer des mesures en compression et en traction. De par leur construction, ces capteurs sont moins sensibles aux efforts parasites que les capteurs de type poutre.

    • Capteur de force en ligne de la marque SENSY S.A.

      En ligne : ce capteur équipé de deux axes permet de mesurer les efforts en flexion ou en cisaillement entre deux éléments raccordés sur le capteur.

    Type de capteur Fonction Capacité Applications
    Bouton ou rondelle Compression 0,5 à 50 000 daN Surveillance de machines
    Pancake Compression
    Traction
    25 à 500 000 daN Industrie (environnements sévères)
    Laboratoires
    Anneau Compression 20 à 20 000 daN Efforts de serrage
    Canette/canister Compression 1 000 à 250 000 daN Industrie (fortes charges)
    En ligne Compression
    Traction
    Flexion
    Cisaillement
    10 à 500 000 daN Industrie agricole
    Poutre Flexion
    Cisaillement
    2 à 50 000 daN Industrie (plateformes de pesage)
    En S Compression
    Traction
    20 à 10 000 daN Industrie (plateformes de pesage)
  • Capteur piézoélectrique ou à jauges de contrainte ?

    Les jauges de contrainte sont des grilles conductrices dont la résistance change lorsqu’elles sont étirées ou comprimées, ce qui permet de mesurer l’effort appliqué sur la jauge, que ce soit en traction ou en compression. Les jauges de contrainte sont particulièrement adaptées aux opérations de surveillance de longue durée.

    Les capteurs piézoélectriques intègrent une électrode placée entre deux disques de cristal piézoélectrique qui produit une charge lorsqu’elle est comprimée. Vous devez privilégier un capteur de force piézoélectrique lorsqu’il doit être placé dans un espace confiné ou qu’il doit être utilisé sur une large plage de mesures ou dans des conditions extrêmes de température ou de surcharge.

    Dans tous les cas, il est important de vous référer à la fiche technique des capteurs, en sachant que les capteurs piézoélectriques représentent le meilleur choix pour mesurer rapidement de faibles forces, tandis que les capteurs à jauges de contrainte sont nettement supérieurs lorsqu’il s’agit de mesurer des forces importantes.

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