Capteur corde vibrante

Une petite question sur votre TIPE...

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Capteur corde vibrante

Message par sofianebriki » 09 août 2020 16:11

Bonjour,
pour mon TIPE mon camarade et moi nous intéressons aux extensomètres à corde vibrante. Le principe est de faire vibrer un corde en acier à l'aide d'une bobine d'excitation. En fonction de la tension qui s'applique à la corde sa fréquence est modifiée. On peut mesurer un déplacement comme ça.

Pour exciter la corde c'est le même principe qu'avec une guitare sauf que la bobine fait office de doigt.

Le problème que j'ai est expérimentale. Effectivement, j'aimerais mesurer la force qu'applique la bobine à la corde lorsqu'elle l'excite. Cependant dans une thèse que j'ai pu lire et qui concorde avec mon modèle jusqu'ici cette force est infiniment petite, de l'ordre de 0.01 N. Je pensais donc utiliser un capteur d'effort par jauge mais le peu de plage de fonctionnement que j'arrive à trouver ne descende pas aussi bas.

Quelqu'un a-t-il une idée svp ?

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Re: Capteur corde vibrante

Message par ericb » 09 août 2020 21:48

Bonjour,

C'est un sujet très intéressant. J'avais donné un sujet d'examen (très modeste) sur le sujet, et effectivement les valeurs sont très faibles.

ça fait longtemps que je n'ai pas fait ça, mais pour te répondre, je pense que tu devrais utiliser un ampli d'instrumentation, en faisant attention à avoir la plus grande impédance d'entrée possible, et à bien compenser les zéros et la dérive.


P.S. : si tu es curieux, jette un œil ici : https://framagit.org/ericb/documents, en Physique Vibratoire, sujet de médian 2016. Il y a une mini bibliographie qui doit mener (très probablement) à la thèse dont tu fais mention.

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Re: Capteur corde vibrante

Message par sofianebriki » 10 août 2020 10:12

ericb a écrit :
09 août 2020 21:48
Bonjour,

C'est un sujet très intéressant. J'avais donné un sujet d'examen (très modeste) sur le sujet, et effectivement les valeurs sont très faibles.

ça fait longtemps que je n'ai pas fait ça, mais pour te répondre, je pense que tu devrais utiliser un ampli d'instrumentation, en faisant attention à avoir la plus grande impédance d'entrée possible, et à bien compenser les zéros et la dérive.


P.S. : si tu es curieux, jette un œil ici : https://framagit.org/ericb/documents, en Physique Vibratoire, sujet de médian 2016. Il y a une mini bibliographie qui doit mener (très probablement) à la thèse dont tu fais mention.
Merci pour votre réponse.
Une ampli d'instrumentation permet-elle d'élargir la plage de fonctionnement d'une jauge ? Car si pour les valeurs qui m'intéressent le capteur ne renvoie rien je n'aurais rien à amplifier ?
Pouvez-vous, rapidement m'expliquer ce que sont les zéros et la dérive et comment les compenser svp ?

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Re: Capteur corde vibrante

Message par ericb » 10 août 2020 20:26

Bonjour,

Oui, un amplificateur d'instrumentation permet d'amplifier la plage de fonctionnement d'une jauge (en supposant qu'on parle d'une jauge de contrainte, qui s'utilise comme un pont de Wheatstone). Voir par exemple : https://fr.wikipedia.org/wiki/Jauge_de_d%C3%A9formation

Pour ce qui est de l'amplificateur d'instrumentation, il s'agit d'un composant électronique pour lequel on peut corriger certains défauts des amplificateurs. Regarde sur cette page (trouvée en 15s) http://courelectr.free.fr/AINST/AINST.HTM , il me semble que tout est expliqué.

Mais il y a plein d'autres sites qui doivent aussi en parler. Important : il faut que tu vérifies tout ce qui est expliqué. Au moins refaire les démonstrations, vérifier l'homogénéité et les ordres de grandeur.

Ensuite, (à mon humble avis, d'autres me corrigeront) le travail que tu as à faire c'est :

1. définir la chaîne complète de mesure, c'est à dire la suite de méthodes à associer les unes aux autres pour valider ton résultat.

2. analyser finement les mesures, et définir d'abord théoriquement, puis en pratique les incertitudes de mesures apportées à chaque étape, et montrer que tu contrôles.

3. valider ton protocole : est-il fiable ? Quelle précision peux-tu garantir ? Comment améliorer ? Est-ce que l'utilisation de cette méthode est adaptée à ton besoin ?

4. etc

Bon courage :-)

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Re: Capteur corde vibrante

Message par sofianebriki » 11 août 2020 17:38

Merci pour votre aide, j'ai du travail. :shock:

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Re: Capteur corde vibrante

Message par H2Fooko » 12 août 2020 09:39

Bonjour,
Juste mon grain de sel, pour avoir utilisé des jauges de contraintes sur des colonnes de laminoir (ordre de grandeur: 2 microns par tonne), dont l'électronique possède un pont de Wheatstone, la difficulté est l'étalonnage de ton capteur. A prévoir ...
On avait aussi des soucis de dérive thermique vu la proximité du dispositif de mesure près de métal en fusion (j'imagine que ce n'est pas votre cas)
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