La jauge de contrainte
L'extensométrie électrique
Un extensomètre est un appareil permettant de mesurer les déformations produites dans un corps sous l'effet de contraintes mécaniques. Les contraintes sont généralement associées à un effort.
L'extensométrie électrique permet la mesure de déformations locales comme nous allons le voir en suivant. On peut ainsi mesurer des déplacements, des pressions (ex :pression d'un circuit hydraulique), des accélérations ou des forces (ex : pesage sur une bascule dite électronique) par le biais de capteurs à jauges de contrainte.
La jauge de contrainte repose sur le principe d'un fil que l'on déforme. Le fil, très fin, est placé préférentiellement longitudinalement par rapport à la déformation. En agissant par traction ou compression sur le fil, celui-ci devient plus ou moins long par rapport à son état repos. Cette variation de longueur modifie la résistance électrique du fil. On mesure alors cette variation de résistance entre l'état repos et l'état sous contrainte. Comme la variation de résistance électrique dû à la déformation d'un seul fil est très faible, le fil est agencé sous forme sinusoïdale de manière à ce que la déformation intéresse en même temps plusieurs tronçon du fil et amplifie donc proportionnellement la variation de résistance.
Principe de la jauge de contrainte
L'immense majorité des jauges de contraintes travaillent associés par collage sur une pièce support qui fait office d'amplificateur. La déformation de la pièce support entraîne celle de la jauge de contrainte. Elle ne supporte pas en direct les efforts. Plus la pièce support est massive, et plus, pour un même effort, la déformation de la jauge sera faible. En connaissant les propriétés physiques du matériau constituant la pièce support, on peut mettre en oeuvre un capteur. Ex : une jauge de contrainte collée sur un barreau métallique travaillant dans sa plage de déformation élastique fournira toujours la même variation de résistance pour un effort répétitif. On notera d'ailleurs qu'une grande partie de l'art des fabricants de capteurs à jauges de contraintes repose sur le collage avec la pièce support.
Jauge de contrainte
Les jauges de contraintes sont souvent associées par 4 sur un pont de Wheastone.