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Conception et réalisation de capteurs de force, capteurs de couple , électronique de conditionnement

Mesure de couple avec couplemètre statique, dynamique

Principe du couplemètre ?

Une mesure de couple s'effectue avec un capteur de couple où couplemètre qui permet de transformer une torsion mécanique en signal électrique proportionnel via le pont de jauges à impédance resistive à la déformation de torsion et collé sur la structure mécanique.
La définition théorique de la mesure de couple dans le domaine de la physique est le résultat de la multiplication de deux grandeurs physiques : Force x distance.
La force : poussée ou traction qui agit sur un support.
La distance :  c'est la longueur en mètre, centimètre millimètre qui s'étend du point d'application à l'axe instantané de rotation.
Une calibration avec des masses étalons de référence permet d'établir la conversion entre la grandeur électrique et l'unité de mesure de couple : N.m, KN.m, Lbf.ft,kg.m pour une lecture directe.

Choix du couplemètre ?

En fonction de la spécification technique on peut proposer :
 
- un couplemètre statique ou à réaction
- un couplemètre dynamique ou rotatif  . 
Par exemple s'agissant de mesure sur arbres tournants, on peut effectuer une mesure de couple à l'aide de modules sans fil sur un composant mécanique équipé de jauges de contraintes de ou intégration d'un couplemètres statique ou dynamique avec les systèmes d'accouplement.
 

Couplemètre sans fil sur arbre tournant

Couplemètre dynamique

Couplemètre statique

Mesure de couple statique

CAPTRONIC conçoit et réalise des capteurs de couple statique de 0,05N.m à 100KN.m pour mesurer le couple de réaction généré par la transmission d'une torsion (signal proportionnel à la déformation)  entre le produit soumis à cette mesure de couple et la partie fixe : bâti mécanique, châssis,...
On propose deux orientations techniques :
 
1 - Insertion d'un couplemètre statique pour mesure de torsion . Lien vers couplemètres-statiques.
 
2 - instrumentation en jauges de contrainte de composants mécaniques dans la chaine de transfert .
 

Mesure de couple dynamique

La société CAPTRONIC est spécialisée dans la mesure de couple dynamique et nous proposons 2 orientations techniques :
 
1 - intégration d'un couplemètre dynamique (rotatif) avec les composants pour accouplement mécanique : lien vers couplemètres-dynamiques
 
2 - instrumentation des éléments tournants avec jauges de contraintes et émetteur sur la partie tournante.
 
Nous offrons 2 possibilités pour fournir l’alimentation à l’ensemble intégré sur la partie tournante :
- Soit avec un émetteur sur la partie tournante alimenté par des batteries
- Soit avec une alimentation en tension générée par induction (alimentation permanente)
avec un système de mesure par télémétrie a fréquence d’échantillonnage élevée et relié au pont de jauges destine à mesurer le couple de torsion d’un arbre tournant.
 
Si la vitesse de rotation de l'ensemble à instrumenter est faible (inférieure à 500 tour/min), on peut alors équiper l'ensemble d'un collecteur tournant à balais,cette version est souvent la plus économique.

Applications : intégration de solutions de transmission sans fil pour arbre tournant

module émetteur mesure de couple dynamique
Module émetteur
Dimensions :37x21x5,5 mm
Masse = 8grammes

Applications : transmission sans fil avec alimentation par bobine à induction

mesure de couple sans contact sur arbre tournant
Mesure de couple dynamique sur un arbre tournant
L'image ci-dessus montre un système de spécification fournie précédemment similaire. Le disque marron monté serré sur l’arbre, renferme le redresseur de puissance inductive , avec un anneau en « cuivre » enroulé et servant d’antenne de piquage. Le disque noir recouvre et protège le pont de jauges de contrainte également. Il est également à noter que le réglage de l'alimentation inductive (qui nécessite un ou des condensateurs d'accord en mesurant les caractéristiques de la tension de sortie) est une opération complexe, et cette tache ne peut être effectuée une fois que le système est installé sur l'arbre. Il est donc fortement recommandé que les arbres soient envoyés dans nos locaux pour le réglage et la première mise au point.N’hésitez pas à nous consulter pour une première analyse de votre projet …/…
 
Le descriptif technique de l'ensemble émetteur-récepteur est détaillé sur notre site dans la rubrique  : émetteur-récepteur

Applications : instrumentation avec collecteur tournant

Lorsque la vitesse de rotation de l'ensemble à instrumenter est faible (inférieure à 500 tour/min), on peut alors vous proposer  d'équiper l'ensemble de capteur de couple d'un collecteur tournant à balais,cette version est souvent plus économique et plus rapide à qualifier qu'une solution avec mesures de couple sans contact.

Mesure de couple, principe de la torsion d'un corps d'épreuve