Comment fonctionne un capteur de pesage ?

Les capteurs de pesage sont des dispositifs que l’on utilise beaucoup dans notre vie quotidienne. Ils sont présents dans nos pèse-personnes, dans nos balances électroniques et dans la plupart des appareils que nous utilisons pour mesurer notre poids ou celui de divers objets. Leur présence invisible dans nos vies contribue notamment à nous faire oublier quel miracle de la technologie représente ces petits capteurs. La plupart d’entre nous ignorent en effet tout du fonctionnement de ces dispositifs que nous utilisons pourtant chaque jour. Nous vous proposons donc de découvrir comment fonctionnent les capteurs de pesage.

Les capteurs de pesage : comment ça marche ?

Comprendre le fonctionnement d’un capteur de pesage est à la portée de tous. Cependant, pour mieux appréhender les rouages de cet objet, il faut commencer par connaître les parties qui le constituent.

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Quelles sont les différentes parties d’un capteur de pesage ?

Un capteur de pesage est un dispositif complexe comportant deux parties principales : un corps d’épreuve et des jauges de contraintes. Le corps d’épreuve est l’élément sensible d’un capteur de pesage. Il est habituellement fait dans des matériaux solides tels que l’aluminium et l’acier, car il doit être robuste pour supporter les diverses charges. Toutefois, le corps d’épreuve doit également conserver une certaine élasticité afin de rester déformable. Cette caractéristique est en effet indispensable au fonctionnement du capteur de pesage.

Les jauges de contraintes, quant à elles, sont des grilles de mesure faites dans des matériaux conducteurs photogravés sur des supports spécifiques. Elles reposent sur un support, de sorte que leur grille s’allonge ou se rétracte lorsque ce dernier est étiré ou comprimé. Les capteurs de pesage sont donc constitués du corps d’épreuve qui constitue le support et de ses jauges de contraintes.

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Le fonctionnement proprement dit des capteurs de pesage

Un capteur de pesage classique est composé d’un corps d’épreuve et de 4 jauges de contraintes. Ces éléments sont disposés de manière à créer un montage en pont de Wheatstone où les jauges sont disposées autour du corps et alignées en conséquence.

Lorsqu’une charge est appliquée sur le capteur de pesage ou suspendue à ce dernier, le corps d’épreuve se déforme, entraînant avec lui les jauges de contraintes. En se déformant, ces dernières créent un signal qui sera envoyé au dispositif électronique associé au capteur. Ce dernier va donc traduire ce dernier et vous fournir le poids de la charge appliquée. Grâce aux déformations des jauges de contraintes proportionnelles à celles du corps d’épreuve, vous avez ainsi le poids de votre objet. Dans quelle mesure peut-on se fier aux mesures données par les capteurs de pesage ?

Le poids donné par les capteurs de pesage est-il fiable ?

Les capteurs de pesage sont des dispositifs extrêmement précis qui répondent à des normes de qualité très exigeantes. De ce fait, les mesures qu’ils effectuent peuvent être utilisées sans aucun problème dans la majorité des cas. Il existe cependant quelques facteurs pouvant influencer la mesure. Le premier d’entre eux est l’environnement dans lequel se fait la mesure du poids de l’objet. Par exemple, la température ambiante au moment de la mesure joue un rôle important.

La température agit sur le métal dans lequel est fait le corps d’épreuve en l’allongeant ou en le rétractant. Une température trop chaude ou trop froide peut ainsi modifier la déformation des jauges de contraintes et le poids affiché par l’appareil. Fort heureusement, dans la plupart des appareils, un système de compensation de la température est mis en place. De même, l’application de forces ou de charges parasites peut également modifier le poids de l’objet à mesurer.

Pour éviter ce facteur, vous devez installer votre dispositif de pesage avec soin pour éviter l’apparition de forces parasites. Il faut également maintenir la personne ou l’objet à mesurer immobile et dans une position adéquate. Enfin, le dernier facteur pouvant modifier le poids de l’objet, c’est le capteur de pesage que vous utilisez. Vous devez donc vous assurer de choisir le bon type de capteur de pesage.

Quels sont les différents types de capteurs de pesage ?

Les capteurs de pesage peuvent être répartis en fonction de l’application ou de leur classe d’exactitude. Pour avoir une mesure de bonne qualité, vous devez considérer ces deux paramètres et opter pour le capteur de pesage adéquat. Les principaux modèles de capteurs de pesage pour différentes applications sont au nombre de 4. Il existe des capteurs à point d’appui central où un seul capteur est placé sous la plateforme où l’objet à peser est posé.

Il y a également les capteurs en flexion où plusieurs capteurs placés sous une structure métallique pèsent l’objet appliqué dessus. Pour continuer, nous avons les capteurs en traction où le poids est suspendu sous différents capteurs. Enfin, le dernier type de capteur en fonction de l’application est le capteur de compression. Dans ce type, différents capteurs de grande précision sont placés sous un pont-bascule qui reçoit la charge.

Selon l’exactitude de la mesure, les capteurs sont répartis dans les classes A, B, C et D, la classe A étant la plus précise. La classe D est utilisée pour des mesures où une précision au milligramme près n’est pas exigée (pour du sable ou du gravier par exemple). La classe C, quant à elle, est utilisée pour des biens de consommation courante (viande, fruits, légumes), pour les matériaux de construction et dans la mécanique. Les classes A et B sont utilisées dans des milieux où la précision sur le poids de l’objet est plus importante.

Pour déterminer quel type de capteur vous devez choisir, vous devrez donc vous baser sur les conditions de mesure et sur vos exigences en ce qui concerne la précision de la mesure. Les capteurs de pesage permettent donc de peser des objets grâce à l’effet que ces derniers exercent sur leur corps d’épreuve et leurs jauges de contraintes. C’est le signal envoyé par ces derniers suite à la charge exercée sur eux qui sera traduit afin de vous donner le poids de votre objet. Cependant, pour avoir le poids le plus précis possible, vous devrez veiller à effectuer la mesure dans un environnement convenable avec le capteur de pesage adéquat.