EP0293310A1 - Procédé d'étallonage pour clé dynamométrique - Google Patents
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- EP0293310A1 EP0293310A1 EP88420167A EP88420167A EP0293310A1 EP 0293310 A1 EP0293310 A1 EP 0293310A1 EP 88420167 A EP88420167 A EP 88420167A EP 88420167 A EP88420167 A EP 88420167A EP 0293310 A1 EP0293310 A1 EP 0293310A1
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Definitions
- the present invention relates to an electronic torque wrench equipped with strain gauges arranged on a part forming a sensor and supplying an electrical output voltage which, depending on the torque exerted on the key, reacts on electronic means indicating this torque.
- FIG. 1 which partially and very schematically represents an electronic torque wrench of this type, are referenced at 1 the sensor-forming part, at 2 the hollow handle closed by a removable plug 3, and at 4 the electronic measurement circuit and display which is associated with the strain gauges 5, 6 placed on the collecting piece 1 on either side of the transverse plane 7.
- Such a key is for example structurally as described in document FR-A-2,568 009.
- the removable drive head which adapts to the part 1 to exert the torque at point A, has not been shown.
- FIG. 2 Another case of improper use of the key has been shown in FIG. 2 attached.
- the operator applies, in addition to the force F oriented from top to bottom and applied at point B with the four fingers of the hand except the thumb, a parasitic force F 'equal to F but oriented from bottom to top and located at a point E closer to A.
- the torque C applied at A is zero and a tangential displacement force f is applied at this point, applied from bottom to top.
- the point A being fixed by definition, the equilibrium of the key results in a reaction force R in A, this force being equal and opposite to the force f.
- the strain gauges 5 and 6 nevertheless measure a non-zero bending, so that the value of the torque displayed by the key is not zero, which should however be the case since the effective torque C to be measured is indeed zero.
- the electronic circuit of the key is equipped with second electronic means to then calculate each time by the preceding formula the value of the torque C as a function of this factor k and of the couples Ci and C 2 measured by these gauges. In the case of analog computing means, this is one and the same means.
- the invention is based on the observation that the determination of the factor k finally makes it possible to calculate the value of C as a function of the measured values Ci and C 2 , whatever the point of application of the force F.
- the diagram in FIG. 4 aims to make the principle of determining, once and for all, for the key considered, this factor k understood.
- Figures 5 to 8, to which we will now refer, give a first practical example of the embodiment of this key.
- Figures 5 and 6 show that this key can for example be equipped with a bending sensor 1 comprising two strain gauges 5 and 6 located on either side of the median transverse plane 7, or comprising, in order to obtain greater sensitivity, two pairs, respectively 5'5 “and 6'6", of strain gauges, respectively in series (5 'is in series with 5 ", and 6' is in series with 6").
- the device which implements the invention is the input circuit of the electronic card 4 which is placed in the handle of the key.
- This input circuit is shown in Figure 7, and this is an analog implementation of the invention.
- strain gauges 5 and 6 are represented by their ohmic resistances R 5 and R s , and are placed, very conventionally, in two adjacent branches of a Wheatstone bridge 8.
- the bridge 8 is, in a manner known per se, supplied by an adjustable stabilized voltage v, which is such that it makes it possible to define, at a midpoint 9, an analog ground 10 which is at a potential identical to that of each of the points 11 and 12 of deck 8 at its equilibrium.
- the power supply is achieved by means of two adjustable Zener diodes 13, 14 which are connected in series between the positive power supply terminal V and the ground, by means of two bias resistors 15 and 16.
- Balancing of the bridge 8 is carried out by means of the resistors 17 and 18 which are equal respectively to R 5 and R 6 when empty, that is to say in the absence of bending.
- the gauges 5 and 6 When the gauges 5 and 6 are subjected to a bending stress, their resistances R 5 and R 6 vary, so that the bridge 8 is unbalanced and that there appear at 11 and 12 voltages respectively representative of the couples C 2 and Ci previously defined. These two voltages are respectively applied, through resistors 19 and 20, to the input terminals (-) and (+) of an analog differential amplifier 21 arranged to operate as an analog subtractor.
- the gain of the amplifier 21 is equal to 1 and is adjusted by the feedback resistance 22, connected between its output terminal 23 and its input terminal (-), while its input terminal (+) is connected to analog ground by a balancing resistor 24.
- this analog subtractor On the output 23 of this analog subtractor therefore appears a voltage representative of Ci - C 2 .
- This voltage is applied, through a manually adjustable input resistor 25 (constituted by a potentiometer), to the input terminal (-) of another differential amplifier 26.
- This differential amplifier 26, which is mounted as an adder, is also equipped with a feedback resistor 27, connected between its output 28 and its input terminal (-).
- the resistor 27 is in this example adjusted to give this stage a gain equal to 1. Obviously, it could be adjusted to give it a gain greater than 1 for an additional purpose of amplifying the signal.
- the input terminal (-) of the differential amplifier 26 also receives, through an input resistor 29 of fixed value, the voltage representative of Ci which appears at 11.
- the terminal (+) of the differential amplifier 26 being connected directly to the analog ground, the analog voltage which appears at 28 is equal to: [- Ci + k (Ci - C 2 )], or the inverse of C, where k is equal to the ratio of the values of resistors 25 and 29 (the resistance of 25 is equal to k times the resistance of 29). 28 is therefore obtained at a voltage representative, to the nearest sign, of the torque C.
- the constant factor k is determined by adjusting the potentiometer 25 during the calibration operation which was defined previously with reference to FIG. 4. In the purpose of being able to make this adjustment, this potentiometer 25 is mounted on the electronic card 4 so as to be accessible by an adjustment screwdriver, for example after having removed the end plug 3 from the key.
- the circuit of FIG. 7 constitutes only an input circuit, and it is followed by the amplification and adaptation circuits necessary to allow the display of the torque C on the screen of the digital display. of the key.
- the signals at the output of the Weatstone bridge 8 are very weak, so that in addition to the fact previously mentioned, that the last stage 26 can also operate as an amplifier, it is possible to introduce, between the outputs 11, 12 of the bridge 8 and the input resistors 19, 20 of the stage 21, an amplification stage 30, shown in detail on. Figure 8 and known per se in the field of instrumentation.
- This stage 30 conventionally comprises two differential amplifiers 31 and 32, one per channel, with feedback resistors 33 and 34 respectively, and a gain adjustment potentiometer 35.
- the resistance gauges R 5 and R 6 are placed respectively in two opposite branches of the bridge 8. At the output terminals 11 and 12 of the bridge 8 then appear voltages respectively representative of Ci and of - C 2 .
- the adder stage 26 is placed in this case before the subtractor stage 21 but, as regards stage 26, the potentiometer 25 is replaced by a fixed resistor 36 equal to the resistor 29 and the fixed feedback resistance 27 is replaced by a potentiometer 37 whose value defines for this stage a gain equal to k.
- the calibration will be done by adjusting, under the conditions of FIG. 4, the value of the potentiometer 37 so that the displayed torque C is equal to 0.
- FIG. 10 shows a first embodiment of this variant of the invention.
- the bridge 8 of this input circuit is identical, electrically speaking to that of FIG. 7, so that it bears the same references.
- an amplifier 38 which is practically identical to that of FIG. 8, the resistor 33 of the latter however being replaced by a manually variable resistor 39, constituted by a potentiometer, and of value that we will adjust, by the calibration according to figure 4, to: k 1 + k
- a manually variable resistor 39 constituted by a potentiometer, and of value that we will adjust, by the calibration according to figure 4, to: k 1 + k
- the two output terminals 40 and 41 of this stage 38 appear, at the gain near the stage which we will assume to simplify equal to 1, the following respective voltages: in 40: in 41:
- These two voltages are applied to the two inputs of a subtractor stage 42, for example identical to that of FIG. 7 (comprising the differential amplifier 21).
- C1 a measurement substantially higher than that obtained for C 2 .
- This can be obtained either by spreading the gauges 5 and 6 enough, or by making the sensor 1 with a moment of inertia lower than the level of the gauge 5 (measurement Ci) than that at the level of the gauge 6 (measurement C 2 ) : for example in FIG. 11, this is achieved by a longitudinal asymmetry of the sensor 1 in the vertical longitudinal section plane, and in FIG. 12, this is achieved by a longitudinal asymmetry of this sensor in the horizontal longitudinal section plane.
- FIG. 13 shows an embodiment which gives the same analog result as the circuit of FIG. 10, but with the resistors R 5 and R 6 in opposite branches of the bridge 8: the embodiment of this figure is, with respect to that of FIG. 10, what is the embodiment of FIG. 9 compared to that of FIG. 7.
- This circuit uses an adder with differential amplifier 26 identical to that of FIG. 1, but its potentiometer 25 is here adjusted, by the calibration according to FIG. 4, to the value: k k + 1 so that on the output 43 apaprait at the sign near the as is the case for the circuit in figure 10.
- FIG. 14 shows a simplified device which carries out the preceding equation directly in bridge 8.
- two adjacent branches comprise the Zener diodes 13 and 14
- a third branch comprises the resistance Rs
- the fourth branch comprises the resistance Rln series with a potentiometer resistance 44 whose value must correspond, after calibration according to FIG. 4 , at the value: 1 + k 'Point 12 of the bridge is connected to analog ground 10, while point 11 is the output terminal of the circuit, where a signal equal to:
- the electronic card 4 comprises at least a microprocessor and a memory, and the key is equipped with an order input socket.
- the calibration is carried out, under the conditions of FIG. 4, by entering, during this calibration operation where the torque C is zero, an order of calculation and storage of the constant factor k or Thereafter, the microprocessor calculates at each measurement the value of the torque C using this value of k, memorized for this key once and for all.
- the calibration also takes account of the constructive characteristics of the key, such as actual dimensions of the elements within the manufacturing tolerance ranges, various functional clearances, real moment of inertia of the section carrying the gauges. stress, sensitivity and characteristics of these gauges, actual positions of these gauges depending on the conditions of their bonding to the sensor.
- the electronic means according to the invention make it possible to produce the key with manufacturing methods which do not require tight tolerances for the metallurgical, mechanical and electrical characteristics of its various constituent elements, without this influencing the final measurement precision, since this depends solely on the calibration of the factor k taking these data into account.
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Abstract
Description
- La présente invention se rapporte à une clé dynamométrique électronique équipée de jauges de contrainte disposées sur une pièce formant capteur et fournissant une tension électrique de sortie qui, dépendant du couple exercé sur la clé, réagit sur des moyens électroniques indicateurs de ce couple. Sur la figure 1 jointe, qui représente partiellement et très schématiquement une clé dynamométrique électronique de ce type, sont référencés en 1 la pièce formant capteur, en 2 la poignée creuse fermée par un bouchon amovible 3, et en 4 le circuit électronique de mesure et d'affichage qui est associé aux jauges de contrainte 5, 6 placées sur la pièce de captage 1 de part et d'autre du plan transversal 7. Une telle clé est par exemple structurellement telle que décrite dans le document FR-A-2 568 009. Sur le dessin, la tête d'entrainement amovible, qui s'adapte sur la pièce 1 pour exercer le couple de rotation au point A, n'a pas été représentée.
- Dans les conditions normales d'utilisation de cette clé, l'opérateur, pour appliquer en A un couple de rotation C, exerce une force F en un point déterminé B de la clé. Le couple effectivement mesuré par les jauges de contrainte 5 et 6 est alors le couple de flexion C' au point D qui est situé à une distance axiale L'du point d'application de la force F. Le couple C se déduit du couple mesuré C' par la relation:
- On a représenté, sur la figure 2 jointe, un autre cas de mauvaise utilisation de la clé. Dans ce cas, l'opérateur applique, outre la force F orientée de haut en bas et appliquée au point B avec les quatre doigts de la main sauf le pouce, une force parasite F' égale à F mais orientée de bas en haut et localisée en un point E plus proche de A. Dans ce cas, le couple C appliqué en A est nul et il s'exerce sur ce point une force de déplacement tangentielle f, appliquée de bas en haut. Le point A étant fixe par définition, l'équilibre de la clé se traduit par une force de réaction R en A, cette force étant égale et opposée à la force f.
- Au point de mesure D précédemment défini, les jauges de contrainte 5 et 6 mesurent néanmoins une flexion non nulle, de sorte que la valeur du couple affichée par la clé n'est pas nulle, ce qui devrait pourtant être le cas puisque le couple effectif C à mesurer est bien nul.
- Dans le cas où F est supérieur à F', il y aura bien apparition d'un couple en A, mais la mesure de ce couple sera entachée d'une erreur systématique due à la flexion parasite engendrée par l'application de la force "parasite" F'.
- Comme état de la technique, peuvent être cités les documents DEA 3139374 et U.S. 4006629.
- L'invention vise à supprimer ces erreurs de mesure dues à des mauvaises positions de main. Elle s'applique à une clé dynamométrique électronique du type ci-dessus mentionné, cette clé étant équipée de premiers moyens électroniques pour déterminer et mémoriser, au cours d'une mesure d'étalonnage pour laquelle le couple C appliqué au point d'actionnement A est rendu nul par une force parasite F' appliquée en sens inverse et en un autre point de la clé que le point B d'application de la force d'actionnement F, un facteur constant qui est ensuite utilisé à chaque fois par le circuit électronique de la clé, pour déterminer, par application de la formule C = Ci + k (Ci-C2), la valeur du couple C appliqué au point d'actionnement en fonction des couples Ci et C2 effectivement mesurés respectivement par la ou les jauges qui se trouvent respectivement de part et d'autre du plan où s'effectue réellement la mesure de couple par ces juages. Le circuit électronique de la clé est équipé de seconds moyens électroniques pour calculer ensuite à chaque fois par la formule précédente la valeur du couple C en fonction de ce facteur k et des couples Ci et C2 mesurés par ces jauges. Dans le cas de moyens de calcul analogique, il s'agit d'un seul et même moyen.
- De toute façon, l'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques ressortiront, au cours de la description suivante de quelques exemples non limitatifs de réalisation par voie analogique, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :
- Figure 3 est un graphique explicatif de la mesure du couple exercé par la clé, la force étant appliquée en un premier point puis en un deuxième point de la clé;
- Figure 4 est un graphisme similaire au précédent, mais montrant l'opération test de détermination du facteur k ;
- Figure est une vue de dessus d'un capteur à deux jauges de contrainte ;
- Figure 6 est une vue de dessus d'un capteur à deux couples de jauges de contrainte ;
- Figure 7 est un schéma électrique d'un premier exemple de circuit électronique de mesure et de calcul du couple qui forme le circuit d'entrée du circuit électronique de cette clé;
- Figure 8 est un schéma d'une portion de circuit qui peut être ajouté au circuit de la figure 7 ;
- Figure 9 est une variante du circuit de la figure 7 ;
- Figure 10 est un schéma électrique d'un autre exemple de ce circuit d'entrée ;
- Figure 11 est une vue latérale du capteur dans une forme particulière de réalisation de celui-ci ;
- Figure 12 est une vue de dessus du capteur dans une autre forme particulière de réalisation de celui-ci ;
- Figure 13 est une première variante de réalisation du circuit de la figure 10 ;
- Figure 14 est une autre variante très simplifiée de réalisation d'un circuit d'entrée réalisant la même fonction que celui de la figure 10.
- Sur le graphisme de la figure 3 sont portées, à partir du point A où l'on exerce le couple de rotation, en abscisses les différents points de l'axe longitudinal de la clé dynamométrique, et en ordonnées les différentes valeurs de couples en ces points. La clé est supposée équipée d'un capteur compartant les deux jauges 5 et 6 des figures 1 et 2 précédemment décrites, et le graphique de la figure 3 n'est autre qu'un diagramme des moments fléchissants. Si une force F est exercée de bas en haut au point B situé à l'extrémité de la clé, elle engendre en A un couple de valeur C. Les jauges de contrainte 5 et 6 mesurent quant à elles des couples de flexion Ci et C2 respectivement.
- Si l'on considère, sur la figure 3, les segments : a = C - Ci sur la verticale C et b = Ci - C2 sur la verticale Ci, l'application du théorème de Thalès donne : a = k.b soit C = Ci + k (CI - C2), cette relation étant vérifiée pour toujours la même valeur du facteur k, quelle que soit la position de la force F. Par exemple, pour une force F" appliquée en B" en vue de créer en A le même couple C, on aura une relation de la forme : C = C'i + k (C'i - C'2).
- L' invention est basée sur la constatation que la détermination du facteur k permet finalement de calculer la valeur de C en fonction des valeurs mesurées Ci et C2, quel que soit le point d'application de la force F.
- Le diagramme de la figure 4 a pour objet de faire comprendre le principe de la détermination, une fois pour toutes, pour la clé considérée, de ce facteur k.
- Pour effectuer cette opération d'étalonnage, on se place exactement dans les conditions de la figure 2 précédemment décrite : une force active F est appliquée en B, tandis qu'une force parasite F' est appliquée en E de manière à créer en A un couple nul. Les jauges 5 et 6 mesurent néanmoins des couples de flexion C"i et C"2.
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- Conformément à l'invention, on calcule et mémorise, par des moyens analogiques et/ou numériques, cette valeur de k à partir de la mesure de C"i et C"2 lors de cette opération d'étalonnage, ensuite de quoi toutes les mesures qui suivront du couple C appliqué par la clé au point A s'effectueront par un calcul, analogique et/ou numérique, de ce couple par application de la formule : C = Ci + k(Ci - C2) ou d'une formule dérivée de celle-ci par exemple par une mise en facteur d'un ou plusieurs éléments.
- Les figures 5 à 8, auxquelles on se reportera maintenant, donnent un premier exemple pratique de réalisation de cette clé. Les figures 5 et 6 montrent que cette clé peut être par exemple équipée d'un capteur de flexion 1 comportant deux jauges de contrainte 5 et 6 situées de part et d'autre du plan transversal médian 7, ou comportant, pour obtenir une plus grande sensibilité, deux paires, respectivement 5'5" et 6'6", de jauges de contraintes, respectivement en série (5' est en série avec 5", et 6' est en série avec 6").
- Le dispositif qui met en oeuvre l'invention est le circuit d'entrée de la carte électronique 4 qui est placée dans le manche de la clé. Ce circuit d'entrée est représenté à la figure 7, et il s'agit là d'une mise en oeuvre analogique de l'invention.
- Les jauges de contraintes 5 et 6 sont représentées par leurs résistances ohmiques R5 et Rs, et sont placées, de manière très classique, dans deux branches adjacentes d'un pont de Wheatstone 8.
- Le pont 8 est, de manière en soi connue, alimenté par une tension stabilisée réglable v, qui est telle qu'elle permet de définir, en un point milieu 9, une masse analogique 10 qui est à un potentiel identique à celui de chacun des points 11 et 12 du pont 8 à l'équilibre de celui-ci. Dans cet exemple, l'alimentation est réalisée au moyen de deux diodes Zener réglables 13, 14 qui sont branchées en série entre la borne positive d'alimentation V et la masse, par l'intermédiaire de deux résistances de polarisation 15 et 16.
- L'équilibrage du pont 8 est réalisé au moyen des résistances 17 et 18 qui sont égales respectivement à R5 et R6 à vide, c'est à dire en l'absence de flexion.
- A l'équilibre du pont, en l'absence de toute contrainte de flexion, sur les jauges 5 et 6, les potentiels en 11 et 12 sont égaux, et les diodes Zener 13 et 14 sont réglées pour que ces potentiels soient tous deux égaux au potentiel au point 9 qui définit la masse analogique 10 du circuit.
- Lorsque les jauges 5 et 6 sont soumises à une contrainte de flexion, leurs résistances R5 et R6 varient, de sorte que le pont 8 est déséquilibré et qu'il apparait en 11 et 12 des tensions respectivement représentatives des couples C2 et Ci précédemment définis. Ces deux tensions sont respectivement appliquées, au travers des résistances 19 et 20, aux bornes d'entrée (-) et (+) d'un amplificateur différentiel analogique 21 agencé pour fonctionner en soustracteur analogigue. Le gain de l'amplificateur 21 est égal à 1 et est réglé par la résistance de contre-réaction 22, branchée entre sa borne de sortie 23 et sa borne d'entrée (-), tandis que sa borne d'entrée (+) est reliée à la masse analogique par une résistance d'équilibrage 24.
- Sur la sortie 23 de ce soustracteur analogique apparait donc une tension représentative de Ci - C2. Cette tension est appliquée, à travers un résistance d'entrée manuellement réglable 25 (constituée par un potentiomètre), à la borne d'entrée (-) d'un autre amplificateur différentiel 26. Cet amplificateur différentiel 26, qui est monté en additionneur, est lui aussi équipé d'une résistance de contre-réaction 27, branchée entre sa sortie 28 et sa borne d'entrée (-). La résistance 27 est dans cet exemple réglée pour donner à cet étage un gain égal à 1. Bien évidemment, elle pourrait être réglée pour lui conférer un gain supérieur à 1 dans un but annexe d'amplification du signal.
- La borne d'entrée (-) de l'amplificateur différentiel 26 reçoit en outre, à travers une résistance d'entrée 29 de valeur fixe, la tension représentative de Ci qui apparait en 11.
- La borne (+) de l'amplificateur différentiel 26 étant reliée directement à la masse analogique, la tension analogique qui apparait en 28 est égale à : [- Ci + k (Ci - C2)], soit l'inverse de C, où k est égal au rapport des valeurs des résistances 25 et 29 (la résistance de 25 est égale à k fois la résistance de 29). On obtient donc en 28 une tension représentative, au signe près, du couple C. Le facteur constant k est déterminé par réglage du potentiomètre 25 au cours de l'opération d'étalonnage qui a été définie précédemment en référence à la figure 4. Dans le but de pouvoir procéder à ce réglage, ce potentiomètre 25 est monté sur la carte électronique 4 de façon à être accessible par un tournevis de réglage, par exemple après avoir retiré le bouchon d'extrémité 3 de la clé. Bien entendu, le circuit de la figure 7 ne constitue qu'un circuit d'entrée, et il est suivi des circuits d'amplification et d'adaptation nécessaires à permettre l'affichage du couple C sur l'écran de l'afficheur numérique de la clé.
- Les signaux en sortie du pont de Weatstone 8 sont très faibles, de sorte qu'outre le fait précédemment mentionné, que le dernier étage 26 puisse aussi fonctionner en amplificateur, il est possible d'introduire, entre les sorties 11, 12 du pont 8 et les résistances d'entrée 19, 20 de l'étage 21, un étage d'amplification 30, représenté en détails sur. la figure 8 et connu en soi dans le domaine de l'instrumentation.
- Cet étage 30 comporte classiquement deux amplificateurs différentiels 31 et 32, un par voie, avec résistances de contre-réaction 33 et 34 respectivement, et un potentiomètre de réglage de gain 35.
- Dans le montage selon la figure 9, les jauges de résistances R5 et R6 sont placées respectivement dans deux branches opposées du pont 8. Aux bornes de sorties 11 et 12 du pont 8 apparaissent alors des tensions respectivement représentatives de Ci et de - C2. L'étage additionneur 26 est placé dans ce cas avant l'étage soustracteur 21 mais, en ce qui concerne l'étage 26, le potentiomètre 25 est remplacé par une résistance fixe 36 égale à la résistance 29 et la résistance fixe de contre-réaction 27 est remplacée par un potentiomètre 37 dont la valeur définit pour cet étage un gain égal à k.
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- Là encore, conformément à l'invention, l'étalonnage se fera en réglant, dans les conditions de la figure 4, la valeur du potentiomètre 37 pour que le couple C affiché soit égal à 0.
- Dans ce qui précède, on a décrit plusieurs circuits d'entrée qui calculent, de manière analogique, le couple C directement par la formule :
- La figure 10 montre un premier exemple de réalisation de cette variante de l'invention. Le pont 8 de ce circuit d'entree est identique, électriquement parlant à celui de la figure 7, de sorte qu'il porte les mêmes références.
- Aux bornes de sorties 12 et 11 du pont 8 est connecté un amplificateur 38 qui est pratiquement identique à celui de la figure 8, la résistance 33 de ce dernier étant toutefois remplacée par une résistance manuellement variable 39, constituée par un potentiomètre, et de valeur que l'on règlera, par l'étalonnage selon la figure 4, à : k 1+k Sur les deux bornes de sorties 40 et 41 de cet étage 38 apparaissent, au gain près de l'étage que l'on supposera pour simplifier égal à 1, les tensions respectives suivantes : en 40 :
-
- Dans toutes ces solutions, et surtout dans la dernière, on aura avantage à avoir pour C1 une mesure sensiblement plus élevée que celle obtenue pour C2. Ceci peut être obtenu soit en écartant suffisamment les jauges 5 et 6, soit en réalisant le capteur 1 avec un moment d'inertie inférieur au niveau de la jauge 5 (mesure Ci) à celui au niveau de la jauge 6 (mesure C2) : par exemple sur la figure 11, ceci est réalisé par une dissymétrie longitudinale du capteur 1 dans le plan de section longitudinale vertical, et sur la figure 12, ceci est réalisé par une dissymétrie longitudinale de ce capteur dans le plan de section longitudinale horizontal.
- La figure 13 montre une forme de réalisation qui donne le même résultat analogique que le circuit de la figure 10, mais avec les résistances R5 et R6 dans des branches opposées du pont 8 : la réalisation de cette figure est, par rapport à celle de la figure 10, ce qu'est la réalisation de la figure 9 par rapport à celle de la figure 7.
- Ce circuit utilise un additionneur à amplificateur différentiel 26 identique à celui de la figure 1, mais son potentiomètre 25 est ici réglé, par l'étalonnage selon la figure 4, à la valeur : k k+1 de sorte que sur la sortie 43 apaprait au signe près la
- La figure 14 montre un dispositif simplifié qui réalise directement dans le pont 8 l'équation précédente.
- Dans ce pont, deux branches adjacentes comportent les diodes Zener 13 et 14, une troisième branche comporte la résistance Rs, tandis que la quatrième branche comporte la résistance Rln série avec une résistance potentiomètre 44 dont la valeur doit correspondre, après étalonnage selon la figure 4, à la valeur : 1+k' Le point 12 du pont est relié à la masse analogique 10, tandis que le point 11 est la borne de sortie du circuit, où apparait bien un signal égal à :
- L'invention n'est bien entendu pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits. Rien n'oblige à procéder de manière analogique, comme c'est le cas dans tous les exemples qui précèdent, et l'on peut très bien réaliser l'invention avec des moyens numériques. Dans ce cas, la carte électronique 4 comporte au moins un microprocesseur et une mémoire, et la clé est équipée d'une prise d'entrée d'ordre. L'étalonnage s'effectue, dans les conditions de la figure 4, en entrant au cours de cette opération d'étalonnage où le couple C est nul, un ordre de calcul et mémorisation du facteur constant k ou
- Dans tous les exemples qui précèdent, l'étalonnage tient compte également des caractéristiques constructives de la clé, tels que dimensions réelles des éléments dans les plages de tolérance de fabrication, jeux fonctionnels divers, moment d'inertie réel de la section portant les jauges de contrainte, sensibilité et caractéristiques de ces jauges, positions réelles de ces jauges dépendant des conditions de leur collage sur le capteur.
- En d'autres termes, les moyens électroniques, selon l'invention, permettent de réaliser la clé avec des méthodes de fabrication ne requérant pas des tolérances serrées pour les caractéristiques métallurgiques, mécaniques et électriques de ses différents éléments constitutifs, sans que cela influence la précision finale de mesure, puisque celle-ci dépend uniquement de l'étalonnage du facteur k prenant en compte ces données. La solution électronique retenue, simple, peu encombrante et pouvant utiliser des capteurs courants, conduit donc également à une simplification de la fabrication et à une réduction de son coût et du coût final de la clé.
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