Capteurs de force miniature, le guide complet

Les capteurs de force miniature sont un type de capteur de force qui se destinent à la mesure de valeurs force ou de poids de faibles capacité. Ces capteurs conviennent aux applications où l’espace disponible est faible ou lorsqu’un capteur plus petit est nécessaire pour mesurer une petite force avec précision. Dans cet article, nous vous proposons un guide complet sur les capteurs de force miniatures, couvrant leur construction, leurs principes de fonctionnement, leurs types et leurs applications.

Qu’est-ce qu’un capteur miniature ?

Un capteur de pesage et de force miniature est un type de capteur plus petit que les autres. Ils sont généralement conçus pour mesurer des forces allant de quelques grammes à quelques dizaines de kN. Les capteurs miniatures sont couramment présents dans des applications telles que les appareils médicaux, la robotique, l’aérospatiale et les essais automobiles, sur les machines spéciales où l’espace est limité et où un capteur plus petit est nécessaire.

Construction et principes de fonctionnement des capteurs de force miniatures

Les capteurs de force miniatures se constituent généralement de plusieurs composants, notamment une jauge de contrainte, un corps de capteur et un circuit électrique. La jauge de contrainte est un petit morceau de feuille ou de fil métallique que l’on colle sur le corps d’épreuve du capteur. Lorsqu’une applique une charge au capteur, la jauge de contrainte se déforme et modifie sa résistance électrique. Ce changement de résistance est ensuite se mesure via par le circuit électrique, qui produit un signal de sortie servant à calculer la force correspondante à la charge.
Le corps d’épreuve du capteur encore appelé élément ressort est généralement constitué d’un matériau très résistant tel que l’acier, l’aluminium ou le titane. Le fabricant sélectionne soigneusement le matériau pour assurer la précision, la fiabilité et la durabilité du capteur. Ainsi le corps du capteur est fait de sorte à transférer la charge à la jauge de contrainte, pour que la mesure puisse se faire.

Les différents types de capteurs miniatures de force

Il existe plusieurs types de capteurs de force miniatures sur le marché, chacun étant conçu pour une application spécifique. Les types de capteurs miniatures les plus courants sont les suivants :

Capteurs de force miniatures type bouton

Les capteurs type bouton sont de petite taille et sont conçus pour mesurer les forces de compression. Il s’utilise couramment dans des applications où l’espace est restreint, comme dans les appareils médicaux, la robotique, les machines spéciales et les essais dans l’automobile.

Capteur de force miniature en S

Le capteur de force miniature en S a la forme de la lettre “S” et se destine à mesurer les forces en traction et compression. Ils conviennent particulièrement aux applications telles que l’aérospatiale et les essais de matériaux.

Capteur de force miniature type galette

Le capteur de force miniature en forme de galette est de forme plate et est conçu pour mesurer les forces de compression. Ils sont couramment utilisés dans des applications telles que la mesure de la force, les essais de matériaux et la robotique.

Applications des capteurs de force miniatures

Les capteurs de force miniatures sont utilisés dans une large gamme d’applications :

Les capteurs miniatures de force dans les appareils médicaux

Les capteurs de pesage miniatures sont utilisés dans les appareils médicaux tels que les pompes à perfusion, les tensiomètres et les appareils de dialyse pour mesurer de petites quantités de force ou de pression.

Le micro-capteur de force et la Robotique

Les capteurs miniatures sont utilisés en robotique pour mesurer les forces exercées par les bras robotiques et les préhenseurs. Ces informations sont utilisées pour contrôler le mouvement et la force appliqués par le robot, garantissant ainsi précision et sécurité.

Capteur force dans l’aérospatiale

Les cellules de charge miniatures s’emploient dans l’industrie aérospatiale pour mesurer les forces sur les composants des avions pendant les essais en vol. On les retrouve également sur les bancs d’essais au sol de rupture ou de fatigue.

Essais automobiles et sports mécaniques

Les cellules de charge miniatures sont présentes sur les essais automobiles. En effet elles pour mesurer de multiples charges lors des essais moteurs, de freins et des suspensions. Ces informations permettent d’optimiser les performances et la sécurité du véhicule. En sport automobile, ces capteurs aident les ingénieurs à peaufiner le réglage des voitures et motos de course.

Essais de matériaux en R&D

Que ce soit dans les universités, les instituts de recherche ou tout simplement le département R&D d’une entreprise, on trouve les capteurs miniatures partout. Ils servent donc à la caractérisation des matériaux. Les ingénieurs et techniciens utilisent en outre ce composant pour mesurer la résistance, l’élasticité et la déformation de divers matériaux tels que les métaux, les plastiques et les composites.

Conclusion 

Les capteurs de force miniatures sont des composants essentiels dans de nombreuses industries. Ils fournissent des mesures de force précises et fiables dans des applications où l’espace est limité ou lorsqu’un capteur plus petit est nécessaire. Dans cet article, nous avons abordé la construction, les principes de fonctionnement, les types et les applications des capteurs miniatures de force. En comprenant les caractéristiques et les capacités des capteurs miniatures, les ingénieurs et les concepteurs peuvent choisir le bon capteur pour leur application, garantissant ainsi des performances et une sécurité optimales.