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Qu'est-ce qu'un capteur en traction et quel est son principe de fonctionnement?

Les capteurs en traction constituent l'une des catégories les plus utilisées dans l'industrie du pesage. Il en existe d’autres types comme par exemple en compression, à point d’appui central et en forme de poutre.

Les capteurs en traction, comme leur nom l'indique, sont principalement utilisés pour mesurer des tensions ou des forces de traction. Beaucoup peuvent également mesurer une compression, ce qui les rend très polyvalents en raison de leur sensibilité bidirectionnelle.

Les capteurs en traction sont souvent appelés capteurs « en S » en raison de leur forme. Ils disposent d'un bras supérieur et inférieur pour aligner les points d’ancrage dans l'axe central, ce qui est essentiel dans les applications suspendues.

Principe de fonctionnement

Les capteurs en traction, comme toutes les autres cellules de charge modernes, sont essentiellement des transducteurs qui convertissent la force ou le poids en un signal électrique au moyen de jauges d’extensiométrie. Lorsqu'une charge lui est appliquée, le corps d’épreuve de la cellule fléchit grâce aux propriétés élastiques du matériau métallique dans lequel elle est fabriquée. Les jauges d’extensiométrie collées, positionnées stratégiquement et solidaires de la surface du capteur s'allongeront ou rétréciront conjointement dans le sens du corps d’épreuve. Cela modifie leur résistance électrique et entraîne une modification de la tension aux bornes du circuit électrique (pont de jauges). Cet effet étant proportionnel à la grandeur appliquée, il permet de fait d’en déterminer la valeur.

Conception

Les capteurs en traction sont généralement utilisés dans des applications mettant en œuvre des charges suspendues. En tant que tels, ils doivent souvent se monter dans l’axe de la charge et sont généralement intégrés à la structure elle-même. La forme «S» ou «Z» de ces cellules de pesage est due à cette exigence. Les bras supérieur et inférieur garantissent l’alignement des trous de fixation avec l'axe central du capteur.

À bien des égards, ce sont en fait des variantes de capteurs en forme de poutre. Le barreau central travaille exactement de la même manière que le ferait un capteur « poutre », avec des jauges d’extensiométrie positionnées pour détecter les déformations en flexion ou en cisaillement. La différence est qu’il n’y a pas d’effet cantilever. Avec les cellules de pesage conventionnelles, une extrémité est généralement fixée à un support et la charge est introduite à l'autre extrémité «libre», un peu comme sur un plongeoir. Dans un capteur en traction, aucune des extrémités n'est fixe, mais l’une des deux est raccordée via le bras supérieur à l’équipement porteur, l'autre extrémité étant raccordée via le bras inférieur à l’équipement suspendu.

Lorsqu’une charge est suspendue au capteur, se crée une traction vers le haut d'un côté du corps d’épreuve et une traction égale vers le bas de l’autre côté. Le différentiel provoque la déformation du barreau central mesurée par les jauges d’extensiométrie.

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