Les capteurs d'effort
Les jauges d'extensométrie
Une jauge d'extensométrie est constituée d'un fil conducteur très fin (2 micromètres) en serpentin.
Cette jauge très mince est arrangée suivant la forme de la figure ci-dessus. Elle est collée directement sur un objet ou sur un corps d'épreuve en matière métallique (matériau élastique au comportement linéaire).
Les brins de fil constituant la jauge étant principalement alignés suivant la direction de mesure. Le fil subit les mêmes déformations que la surface sur laquelle la jauge est collée.
Lorsqu'un effort est appliqué, le fil se déforme et subit donc une variation de longueur.
Sa résistance varie en conséquence. La variation de sa résistance est proportionnelle à sa variation de longueur.
Connaissant la loi de comportement du matériau, qui relie les déformations aux efforts, on a déduit l'effort appliqué.
La forme du corps d'épreuve est percée afin de favoriser l'allongement :
Les capteurs de force FSR
Une capteur de force à résistance, capteur de force résistif (Force-sensing resistor ou FSR) est un capteur de force électronique dont la résistance varie en fonction de la pression qui lui est appliquée.
Ces capteurs de force se composent généralement de deux membranes séparées par une mince couche d'air formant une surface carrée ou circulaire ou pour certains modèles se présentant sous la forme d'une bande. La première membrane comporte deux ensembles de rainures électriquement distincts. La seconde membrane est recouverte d'une sorte d'encre au carbone (FSR). Les dispositifs présents sur les 2 membranes sont déportés sur 2 connecteurs mâles présents en bout du capteur. Au repos le capteur présente une résistance de très forte valeur sur ces 2 connecteurs (généralement supérieure à 1 MΩ). Lorsqu'on appuie sur le capteur, l'encre FSR de la première membrane court-circuite les deux rainures de l'autre membrane avec pour conséquence la diminution de la valeur de la résistance du capteur (cette valeur dépendra de la force appliquée sur la surface du capteur).
Cette technique a pour principaux avantages sa simplicité de mise en œuvre, sa finesse (de l'ordre de 0,5 mm), son faible coût et sa résistance aux chocs. En contrepartie, la précision est basse, avec des divergences de l'ordre de 10 %. Vous pourrez donc les utiliser pour détecter une action et une pression plus ou moins importante (de 100 g à 10 kg selon les versions) exercée sur ces derniers.
Ce type de capteur est utilisé dans les boutons à force de pression de certains périphériques comme des instruments de musique ou de l'électronique portable.
