Dynamomètre

Un Dynamomètre est un instrument de mesure utilisé dans toute l'industrie pour mesurer la force lors d'essais en traction ou compression. Les applications existent dans tous les départements d'une entreprise : recherche, qualité, laboratoire, production, terrain... Il existe deux grands type de dynamomètres aujourd'hui: mécanique et électronique.

Un dynamomètre électronique est de façon simplifiée un instrument portable qui contient une capteur de force, une carte électronique, un logiciel et un afficheur. Le capteur de force est système électronique qui est utlisé pour convertir une force en un signal électrique. De part sa conception mécanique, la force appliquée déforme des jauges de contraintes. Ces jauges de contraintes convertissent la déformation (stresse mécanique) en un signal électrique. Le logiciel et l'électronique du dynamomètre se chargent alors de convertir la tension de sortie du capteur en une valeur de force qui est affichée sur l'écran.

Les unités principales de mesure sont le newton ou la livre. La maximum est le résultat le plus courant que l'on cherche à obtenir lors des essais de mesure de force. C'est le plus souvent utilisé pour savoir si un produit est conforme ou non. Quelques examples de mesure de force : vérification de ressort, test de cosse de câbles, test de boutons, colles... mais des essais beaucoup plus compliqé peuvent aussi être réalisés comme des essais de pelage, de friction, de texture...


Les dynamomètres électroniques utilisent des technologies à jauges de contrainte pour mesurer les efforts. Le principe est le suivant :

La jauge de contrainte Une jauge de contrainte est composée d'une piste résistive et d'un support déformable
Piste résistive	Corps déformable
Déformation du corps
Si l'on déforme le corps, comme ci-dessus en traction, la longueur de la piste résistive augmente. Par conséquent, sa résistance augmente.
Le pont de Wheatstone Pour mesurer la variation de la force, on mesure la variation de résistance des jauges de contrainte. Pour effectuer cette mesure, nous utilisons un montage électrique appelé pont de Wheatstone comme indiqué ci-contre. Ce montage est en fait composé de 4 jauges de contrainte mises en parallèle afin d'avoir une meilleure linéarité de la mesure. Alimentée sous tension constante, la variation des jauges de contrainte fait varier la tension mesurée par le Voltmètre sur le schéma ci-dessus. La valeur mesurée par V est proportionnelle aux variations des jauges selon la formule suivante : V = (E x (R1 / (R1 + R4)) – E x (R2 / (R2 + R3)))
De la jauge au dynamomètre
Analogique	Numérique
		Logiciel Traitements Filtres calculs
Pour être intégré dans un dynamomètre, les jauges de contraintes sont soigneusement collées sur un corps déformable en aluminium ou en acier selon la capacité à mesurer. Ce corps a une géométrie particulière qui assure une déformation important et répétable. Les jauges doivent épouser parfaitement la forme du support pour assurer une bonne mesure	La mesure de variation de tension est effectuée par une carte électronique d'acquisition qui convertit le signal analogique mesuré en signal numérique	Cette carte électronique embarque aussi un logiciel qui permet de conditionner les informations : filtrage des valeurs, calculs (maximum par exemple), sortie RS232…
Finalement le logiciel transmet les informations vers l'afficheur qui permet d'afficher les mesures, les résultats, tracer une courbe, … L'ensemble de ses éléments constituent un dynamomètre qui est en plus équipé d'une batterie et d'une coque de protection pour le rendre autonome et portable