INSTRUMENTATION D'UN PONT DE JAUGES

Pour être opérationnel, le capteur de force doit être relié à un dispositif permettant de fournir son alimentation électrique et la mesure du signal de sortie. Des instruments spécifiques sont réalisés pour remplir ces fonctions, appelés communément conditionneur, pont de mesure ou compensateur numérique.

La tension du câble électrique entre le capteur de force et le pont de mesure

• L'alimentation électrique du capteur de force

  peut être une tension continue et généralement comprise entre 4 et 20 V ou une tension alternative de fréquence comprise entre 60 Hz pour les forces statiques et 1 000 Hz pour les forces dynamiques.

• La tension du signal de sortie du capteur de force

  dépend de la sensibilité du capteur. A une sensibilité de 2 mV/V et une tension d’alimentation de 10 V correspond une tension de sortie du capteur de maximum 20 mV. Des précautions doivent donc être prises pour mesurer de telles tensions avec précision.

• Le câble électrique de liaison entre le capteur de force et le pont de mesure

  fait partie intégrante du système de mesure et a une grande importance. En effet, les variations de la température ambiante induisent sur les conducteurs de ce câble des variations de résistance qui modifient de façon sensible le signal à mesurer. Pour cette raison, il est préférable, à partir d'une longueur de l'ordre de 3 m, d'utiliser des liaisons dites 6 fils. Dans de telles liaisons, 2 fils servent à alimenter le capteur de force, 2 fils pour mesurer la tension de sortie du capteur de force et 2 fils supplémentaires pour réguler la tension d'alimentation du capteur de force aux bornes de celui-ci. Les résultats de l'étalonnage d'un dynamomètre dépendant des câbles de liaison utilisés, il est donc nécessaire de procéder à l'étalonnage avec les câbles qui seront utilisés ensuite avec le capteur de force.

Les réglages du pont de mesure

Les réglages du pont de mesure comprennent la mise à zéro de l'indication lorsque le capteur est à charge nulle et le réglage du gain de l'amplification du signal de sortie du capteur de force :

• La mise à zéro

  Permet d’afficher une indication et/ou un signal de sortie égal à zéro lorsque qu’il n’y a pas de force appliquée au capteur.

• Le réglage du gain

  permet d'ajuster le rapport entre la force appliquée au capteur de force et l'indication correspondante de façon à obtenir un rapport simple ou des indications permettant la lecture directe de la force. Ce réglage est normalement utilisé lors de l'étalonnage du dynamomètre. Si ce réglage reste accessible par la suite à l'opérateur, cela peut présenter un inconvénient majeur car, en l'absence d'un dispositif de calibrage, toute action ultérieure sur le gain invalide les résultats de l'étalonnage.

• Le dispositif de calibrage

  est un élément essentiel des ponts de mesure de précision. Il permet d'assurer la stabilité et la continuité des réglages du pont de mesure entre deux étalonnages. Il consiste soit en une résistance très stable connectée en parallèle sur l’une des branches du pont de jauges du capteur, soit en une source de tension de référence permettant le calage électrique de l'amplificateur de mesure. Ce dispositif accessible à l'opérateur permet à tout moment de remettre le pont de mesure dans les conditions de référence obtenues lors de l'étalonnage du dynamomètre. Il permet en particulier de s'affranchir de l'évolution dans le temps des caractéristiques métrologiques des constituants de l’électronique de lecture.