Jauge de contrainte à trois directions pour le test de contrainte de ci

• Type: Strain Gauge
• Objet Mesure: Force
• Méthodes d′essai: Méthode d′Indicateur
• Matériel: Foil
• Precision Gauge: Precision Gauge
• Certificat: ISO, RoHS
• N° de Modèle.: CA
• Usage: Pour travail
• Forme: Small Piece
• Personnalisé: Personnalisé
• application: capteur de force
• matériau de la grille: feuille karma
• les poutres: 3
• résistance: 120 ohms, 350 ohms
• Paquet de Transport: Carton Box
• Spécifications: CE, ROHS, OIML
• Marque Déposée: QYE
• Origine: China
• Code SH: 8423900000
• Capacité de Production: 100000PCS/ Year

Description de Produit

Jauge de contrainte à trois directions pour le test de contrainte de ci
Règles de nom :

MODÈLE	DIM. GRILLE		DIM. DE SAUVEGARDE		VITESSE RAMPANTE
	L (mm)	L (mm)	L (mm)	L (mm)
BF120-3AA(**)	2.8	2	6.4	3.5	N8,N6,N3,N1,N0
BF240-3AA(**)	3.2	3.06	7.4	4.5	N8
BF(BA)300-3AA(**)	2.9	1.8	5.5	2.5
BF(BA)350-1AA(**)	1.5	2.5	4.5	3.5	N3,N0,N8,N6,N4,
					N2,T0,T2,T4,T6,T8
BF(BA)350-2AA-A(**)	2.4	3	5	4
ZF350-2AA(**)	1.9	2.8	5.6	4	T6, T4, T0,
					N8,N6,N4,N1,N0
BF(BA)350-2AA-P(**)	2	2.4	5	3.5	N0, N2,
					T0,T2,T4,T6,T8
BF(BA)350-2AA(**)	2.5	3.3	6.5	4.5	N9,N7,N5,N3,N1,N0,
ZF1000-2AA(**)					N8,N6,N4,N2,T0,
					T2,T4,T6,T8,T1
ZF1000-3AA-B(**)	3	3.1	14.2	4.5	N7,N6,N5,
ZF350-3AA-B(**)					N3,N2,N1,N0
					T8,T4,T3,T2
BF350-3AA-A(**)	3.2	1.6	6.9	3	N8, N6
BF(BA)350-3AA(**)	3.2	3.1	7.5	4.5	N9,N7,N5,N3,
					N1,N0,N8,N6,N4,
					N2,T0,T2,T4,T6,
					T8, T1, T3, T5
ZF350-3AA(**)	3.2	3.2	7.5	4.5	N0,N8,N6,N4,N2
ZF1000-3AA(**)	3.1	2.6	7.5	4	T4, T0,
					N6,N5,N4,N3,N1,N0
BF(BA)350-4AA(**)	3.8	2.7	8.2	4.2	N9,N7,N5,N3,
ZF1000-4AA(**)					N1,N0,N8,6,N4,N2,
					T0,T2,T4,T6,T8
BF(BA)350-5AA(**)	5	2.9	9.2	4.5
ZF1000-5AA(**)
ZF1000-1.5AA(**)	1.5	4	5	5.2	T8
ZF1000-1.5AA-A(**)	1.5	2.5	4.5	3	T8
BF1000-2AA(**)	2.2	4.6	5.8	5.8	N0,N6,T6,T8
ZF1000-2AA-A(**)	2.1	3.3	5.8	4.5	T8
BF(BA)1000-3AA(**)	3	5.3	6.8	6.5	N3,N1,N8,N6,N4,
BF(BA)1000-4AA(**)	4	4.3	7.8	5.5	T0,T2,T6
BF(BA)1000-6AA(**)	6	4	10	5.5

Si une bande de métal conducteur est étirée, elle devient plus fine et plus longue, les deux changements se traduisant par une augmentation de la résistance électrique de bout en bout Inversement, si une bande de métal conducteur est placée sous une force de compression (sans flambage), elle s'élargit et se raccourcit. Si ces contraintes sont maintenues dans la limite élastique de la bande métallique (de sorte que la bande ne se déforme pas de façon permanente), la bande peut être utilisée comme élément de mesure de la force physique, la quantité de force appliquée déduite de la mesure de sa résistance.

Un tel dispositif est appelé jauge  de contrainte. Les jauges de contrainte sont fréquemment utilisées dans la recherche et le développement en génie mécanique pour mesurer les contraintes générées par les machines. Les essais de composants d'aéronefs sont un domaine d'application, de minuscules bandes de jauge de contrainte collées aux éléments mécano-soudés, aux articulations et à tout autre composant critique d'une cellule pour mesurer la contrainte. La plupart des jauges de contrainte sont plus petites qu'un timbre-poste et ressemblent à ceci :


Les conducteurs d'un extensomètre sont très fins : s'ils sont faits de fil rond, environ 1/1000 pouce de diamètre. Les conducteurs de jauge de contrainte peuvent également être des bandes minces de film métallique déposées sur un matériau de substrat non conducteur appelé  support. La dernière forme de jauge de contrainte est représentée dans l'illustration précédente. Le nom de « jauge de liaison » est donné aux jauges de contrainte collées à une structure plus grande soumise à des contraintes (appelée  échantillon d'essai). La liaison des jauges de contrainte aux échantillons de test peut sembler très simple, mais elle ne l'est pas. Le « jaugeage » est un métier à part entière, absolument essentiel pour obtenir des mesures de déformation précises et stables. Il est également possible d'utiliser un fil de jauge non monté étiré entre deux points mécaniques pour mesurer la tension, mais cette technique a ses limites.

Les résistances de jauge de contrainte types vont de 30 Ω à 3 kΩ (sans contrainte). Cette résistance ne peut changer qu'une fraction de pour cent pour la plage de force complète de la jauge, étant donné les limites imposées par les limites élastiques du matériau de la jauge et de l'échantillon d'essai. Des forces suffisamment importantes pour induire des changements de résistance plus importants déformeront définitivement l'échantillon d'essai et/ou les conducteurs de jauge eux-mêmes, ce qui ruinerait la jauge comme un appareil de mesure. Ainsi, pour utiliser le dynamomètre comme instrument pratique, nous devons mesurer avec une grande précision les variations de résistance extrêmement faibles.

Une telle précision exige un circuit de mesure en pont. Contrairement au pont de Wheatstone présenté dans le dernier chapitre en utilisant un détecteur à équilibrage nul et un opérateur humain pour maintenir un état d'équilibre, un circuit de pont de jauge de contrainte indique la déformation mesurée par le degré de  déséquilibre, et utilise un voltmètre de précision au centre du pont pour fournir une mesure précise de ce déséquilibre :


En général, le bras de rhéostat du pont (R2 sur le schéma) est réglé à une valeur égale à la résistance de la jauge de contrainte sans aucune force appliquée. Les deux bras de ratio du pont (R1 et R3) sont réglés égaux. Ainsi, sans force appliquée sur la jauge de contrainte, le pont sera symétrique et le voltmètre indiquera zéro volt, ce qui représente une force nulle sur la jauge de contrainte. Lorsque la jauge de contrainte est comprimée ou tendue, sa résistance diminue ou augmente, respectivement, ce qui déséquilibrera le pont et produit une indication au voltmètre. Cette disposition, avec un seul élément de la résistance de changement de pont en réponse à la variable mesurée (force mécanique), est appelée un  circuit quart de pont .

La distance entre la jauge de contrainte et les trois autres résistances du circuit de pont pouvant être importante, la résistance du fil a un impact significatif sur le fonctionnement du circuit. Pour illustrer les effets de la résistance des fils, je vais montrer le même schéma, mais ajouter deux symboles de résistance en série avec la jauge de contrainte pour représenter les fils :


La résistance de la jauge de contrainte (Rgauge) n'est pas la seule résistance mesurée : les résistances de fil Rwire1 et Rwire2, en série avec Rgauge, contribuent également à la résistance de la moitié inférieure du bras du rhéostat du pont et contribuent par conséquent à l'indication du voltmètre. Bien sûr, cela sera interprété à tort par le compteur comme une contrainte physique sur la jauge.

Bien que cet effet ne puisse pas être complètement éliminé dans cette configuration, il peut être minimisé par l'ajout d'un troisième fil, en connectant directement le côté droit du voltmètre au fil supérieur de la jauge de contrainte :


Le troisième fil n'étant pas alimenté en courant (en raison de la résistance interne extrêmement élevée du voltmètre), sa résistance ne chute pas une quantité importante de tension. Notez comment la résistance du fil supérieur (Rwire1) a été « contournée » maintenant que le voltmètre se connecte directement à la borne supérieure du dynamomètre, laissant uniquement la résistance du fil inférieur (Rwire2) pour contribuer à toute résistance parasite en série avec le calibre. Pas une solution parfaite, bien sûr, mais deux fois plus bonne que le dernier circuit!

Il existe toutefois un moyen de réduire l'erreur de résistance de fil bien au-delà de la méthode décrite, et de contribuer à atténuer un autre type d'erreur de mesure due à la température. Une caractéristique regrettable des jauges de contrainte est celle du changement de résistance avec les changements de température. Il s'agit d'une propriété commune à tous les conducteurs, certains plus que d'autres. Ainsi, notre circuit à quart de pont comme illustré (avec deux ou trois fils reliant la jauge au pont) fonctionne comme un thermomètre tout comme un indicateur de déformation. Si tout ce que nous voulons faire est de mesurer la déformation, ce n'est pas bon. Nous pouvons toutefois transcender ce problème en utilisant un extensomètre « factice » à la place de R2, de sorte que  les deux éléments du bras du rhéostat modifient la résistance dans la même proportion lorsque la température change, annulant ainsi les effets du changement de température :


Les résistances R1 et R3 ont une valeur de résistance égale et les jauges de contrainte sont identiques. Sans force appliquée, le pont doit être parfaitement équilibré et le voltmètre doit indiquer 0 V. Les deux jauges sont reliées au même échantillon d'essai, mais une seule est placée dans une position et une orientation afin d'être exposée à la déformation physique (la  jauge active). L'autre jauge est isolée de toute contrainte mécanique et agit simplement comme un dispositif de compensation de température (la  jauge « factice » ). Si la température change, les deux résistances de jauge changent du même pourcentage et l'état d'équilibre du pont reste inchangé. Seule une résistance différentielle (différence de résistance entre les deux jauges de contrainte) produite par la force physique sur l'échantillon d'essai peut modifier l'équilibre du pont.

La résistance des fils n'a pas d'impact sur la précision du circuit autant qu'auparavant, car les fils reliant les deux jauges de contrainte au pont sont à peu près de longueur égale. Par conséquent, les sections supérieure et inférieure du bras du rhéostat du pont contiennent à peu près la même résistance parasite, et leurs effets ont tendance à s'annuler :

Même s'il existe maintenant deux jauges de contrainte dans le circuit de pont, une seule est sensible à la contrainte mécanique, et nous pourrions donc toujours parler de cet arrangement comme un  quart de pont. Cependant, si nous devions prendre la jauge de contrainte supérieure et la positionner de manière à ce qu'elle soit exposée à la force opposée à celle de la jauge inférieure (c.-à-d. lorsque la jauge supérieure est comprimée, la jauge inférieure sera étirée, et vice versa), nous aurons  les deux jauges répondant à la contrainte, et le pont sera plus sensible à la force appliquée. Cette utilisation est appelée  demi-pont. Comme les deux jauges de contrainte augmentent ou diminuent la résistance de la même proportion en réponse aux variations de température, les effets des changements de température restent annulés et le circuit subit une erreur de mesure induite par la température minimale :

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