Université Batna2 Département électrique Licence : Biomédicale 2021-2022 Module : TP Capteurs de grandeurs physiques. TP n° 1 : Capteurs résistifs et applications biomédicales (Jauge de contrainte) 1-Objectif : 1. 2. 3. 4. 5. Étudier le principe de la jauge de contrainte. Étudier la construction d'une jauge de contrainte. Étudier la caractéristique d'une jauge de contrainte. Etude du circuit de transduction d'une jauge de contrainte. Étudier l'application d'une jauge de contrainte. 2-Présentation de l’unité principale : 3-Structure de la jauge de contrainte : +5V La tension provoque une augmentation de la résistance Filament Électrode La tension provoque une diminution de la résistance -5V La jauge de contrainte est une minuscule bobine plate de fil conducteur qui modifie sa résistance quand vous le pliez. L'idée est de placer la jauge de contrainte sur une poutre, de plier le faisceau, puis mesurer le changement de résistance pour déterminer la déformation. Lors de l'application d'une force par le haut, la résistance des jauges de contrainte en haut faisceau augmente tandis que la résistance de la jauge de contrainte au niveau du faisceau inférieur diminue. 1 Université Batna2 Département électrique Licence : Biomédicale 2021-2022 Module : TP Capteurs de grandeurs physiques. 4-Explication du circuit : -Lors de l'application d'une force par le haut : Vo+ diminue ; Vo- augmente. -U4, U5, U6 compose un amplificateur d'instrumentation. - R22 est utilisé pour la tension de sortie ajustement sous poids nul état. • Lorsque vous appliquez une force par le côté du haut du capteur : Dans la Figure ci-dessus, un amplificateur instrumental est constitué des amplificateurs opérationnels U4, U5 et U6, avec un gain de tension total de : Gain=2xR15 / (R24+R25). 5-MATÉRIEL NÉCESSAIRE 1 – Unité principale KL-61001B 2 - Module KL-64O07A 3 - Multimètre numérique 6-EXPERIMENTES ET ENREGISTREMENT A-Réglage de poids : Le circuit de la figure ci-dessous est une alarme de surpoids. Le potentiomètre VR est utilisé pour le réglage du poids de détection. Si le poids détecté par la cellule de charge est supérieur au réglage. La sortie du comparateur sera + Vsat et allumera Q1 et le BUZZER d'alarme est activé. Inversement, lorsque le poids de détection est inférieur au réglage, la sortie du comparateur doit être à -Vsat et désactiver à la fois Q1 et le BUZZER d'alarme est désactivé. Réaliser le montage suivant : 2 Université Batna2 Département électrique Licence : Biomédicale 2021-2022 Module : TP Capteurs de grandeurs physiques. B-Caractéristique de la jauge de contrainte 1234- Placez le module KL-64007A sur le simulateur KL-610018. Allumez l'alimentation et l'affichage devrait être allumé. Ajuster R22 pour obtenir Vo20 = 0V à condition de poids nul, Utilisez les doigts pour appuyer sur la jauge de contrainte. Le circuit de la jauge détecte le changement de la résistance puis convertis le changement en changement de la tension. 5- La sensibilité peut être améliorée en ajustant le R24 pour augmenter la tension gains. Répétez l'étape 4 après avoir ajusté R24. C-Manipulation 1- Placer le Module KL-64007A sur l’unité principale KL-61001B Trainer. 2- Effectuez les connexions comme suit : Section Signal vers Section Signal 1 BUZZER SIN.IN Microcontrôleur A/D IN KL-64007A V020 convertisseur A/D GND KL-64007A GND convertisseur A/D 3- Mettez sous tension l’unité principale KL-61001A. 4- Sélectionnez CHIP dans MODE SELECTOR. 5- Ajustez R22 pour obtenir Vo20 = 0V en condition de poids nul. 6- Se référer au tableau 1. Tourner la valeur de la roue à molette. En ordre. Augmentez la pression sur la jauge de contrainte et enregistrez les valeurs lorsque le BUZZER est activé. Tableau 1 : 0819 1638 2457 3276 4095 Roue à molette (1Kg) (2Kg) (3Kg) (4Kg) (5Kg) KL-61001B MICROCOTROLLEUR Signal 1 Voltage de V020 7- Le BUZZER doit être activé, lorsque la pression dépasse le réglage ? NB : l’application consiste à afficher le poids et à envoyer un signal d'alarme par le microcontrôleur si le poids dépasse le réglage. 3
