gefran M30 Mode D'emploi page 44

Capteurs de pression pour hautes temperatures
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Réalisation
En règle générale, un extensomètre se compose d'un mince fil métallique, replié et noyé dans un
matériau isolant flexible, selon une géométrie particulière.
Le fil métallique (élément de mesure) est en fait constitué d'une feuille ultra-mince d'alliage métallique,
réalisée par gravure chimique.
Ce procédé particulier de gravure permet d'obtenir des grilles métalliques aux géométries spécifiques,
grâce auxquelles le matériau dont elles se composent peut exprimer au maximum sa capacité à modifier ses
propres caractéristiques en fonction de sa forme.
Les alliages utilisés pour réaliser la feuille métallique sont principalement les suivantes: Nickel-Chrome,
Platine-Tungstène, Karma.
L'étape suivante, nécessaire à la réalisation d'un extensomètre complet, est l'encollage de la feuille
métallique sur un support isolant ; pour certaines solutions, une couche isolante supplémentaire peut être
posée sur l'élément sensible.
Ces couches, réalisées dans des matériaux à base polymérique, ont pour fonction d'isoler électrique-
ment l'élément sensible et de le rendre mécaniquement compatible avec le corps sur lequel il sera ensuite
placé.
extensomètre
Transducteur de pression avec extensomètre collé
En prenant l'exemple de la mesure du "strain" dans les transducteurs de pression, l'on analyse ici le
comportement typique d'un extensomètre collé (fig. 3), relié dans les configurations en pont de Wheatstone,
de repos et de travail.
En condition de repos, lorsque la membrane n'est soumise à aucune contrainte (fig. 4), l'extensomètre
se trouve dans un parfait état d'équilibrage résistif du pont.
Dans cette situation, la résultante résistive obtenue est considérée comme nulle et elle découle unique-
ment de la valeur ohmique naturelle différente des grilles qui composent le pont.
Dans la condition de travail (fig. 5), l'extensomètre et, plus particulièrement, les grilles centrales [R1, R3
(fig. 2)], sont soumis à des contraintes de traction, tandis que les deux grilles externes [R2, R4 (fig. 2)] travail-
lent par compression.
En raison de la contrainte, les valeurs de résistance varient, d'où le déséquilibrage des branches du
pont.
L'on comprend alors facilement que, en appliquant une tension (V+,V- ) au pont (fig. 2), le signal de ten-
sion capté à la sortie des points (S+, S-) variera proportionnellement au déséquilibrage résistif du pont.
Fig. 2
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Fig. 3
repos
Fig. 4
85184G_Man_capteurs de pression pour hautes temperatures 06-2021_FRA
Etat résistif
Support isolant
travail
T = Traction
C = Compression
Pression
appliquée
Fig. 5

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