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Capteur LVDT

Discussion dans 'Métrologie' créé par DEN, 22 Janvier 2013.

  1. DEN

    DEN Compagnon

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    Capteur LVDT
    Si on cherche un peu sur le net avec un capteur de type LVDT, on peut se faire un comparateur électronique de très haute résolution. L'intéret n'étant pas de mesurer le micron de manière précise, mais bien de mesurer une variation autant que possible linéaire, puis convertir pour avoir une mesure de rugosité de surface par exemple ...

    D'ailleurs bien étalonné on pourrait avoir même une mesure précise, du type comparateur classique. Faut juste plancher sur un design de capteur honnete, pas un truc fait sur un coin de table avec du scotch pour faire tenir le tout... quoi que sur youtube, un gars montre sur l'oscillo un truc fait avec deux pailles et ça marche de manière a vue d'oeil linéaire.

    Voir aussi les Applications Notes du circuit AD598, encore disponible facilement sur RS un peu cher parcontre 38€.

    Une autre idée est la sonde capacimétrique (diviseur capacitif, un peu le principe des micro electret) , mais là apparement il faut monter assez haut en fréquence pour la voir fonctionner correctement ...

    J'aime bien l'idée d'une jauge séparée, amplifiée à volonté que l'on lit sur un grand galvanomètre ...

    Si je fais quelque chose du genre, je metterai les photos ... Peut-etre un conditionnement du signal a composants discrets, 38€ c'est un peu exagéré tout de même ...
     
  2. Bbr

    Bbr Compagnon

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    Capteur LVDT
    Bonjour,

    J'ai utilisé ce genre de comparateur dans les années 70, c'était bien un capteur LVDT avec un grand galvanomètre comme afficheur et lire le micron ne posait pas de problème. :supz:

    Cordialement,
    Bertrand
     
  3. romain

    romain Compagnon

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    Capteur LVDT
    Bonjour,
    J'utilise pas mal ce genre de bête à mon boulot.
    La précision est donnée à 0,2% de la course complète du capteur.
    Donc, pour un capteur de 5mm ça fait une précision de l'ordre du micron.
    Certains existent maintenant avec une carte d'amplification intégrée permettant de lire directement le signal de sortie en volts.
    Bonne journée.
    Romain
     
  4. amurianum

    amurianum Compagnon

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    Capteur LVDT
    certaines règles de mesure sont basées sur ce principe il me semble

    avec les systèmes capacitifs on est bien plus précis puisque l'on descend jusqu'à 0,1 nm
     
  5. romain

    romain Compagnon

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  6. moissan

    moissan Compagnon

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    Capteur LVDT
    j'ai deja fabriqué des capteur capacitif , avec une resolution trés interressante , et une electronique simple avec que des circuit courant

    oscillateur et diviseur par 2 CMOS 4047 pour faire un signal parfaitement symmetrique a 100KHz environ
    interrupteur CMOS 4016 pour faire une demodulation synchrone
    ampli operationel TL81

    aujourd'hui il n'y aurait de meilleur choix pour l'ampli op , mais le 4016 reste un bon moyen de faire la detection synchrone

    le LVDT est plus interressant pour des course plus longues , il a aussi l'avantage de pouvoir mettre une certaine longueur de fil entre le capteur et l'electronique ... alors qu'en capacitif il faut absolument fixer l'electronique sur le capteur

    le LVDT est vraiment le bon truc pour faire un comparateur electronique

    la realisation est simple : il suffit d'un petit bobinage cylindrique a 2 bobine , et un baton de ferrite qui se deplace dedans

    pour une bonne precision il suffit d'une grande stabilité geometrique du bobinage : noyé dans de la bonne resine epoxy par exemple
     
  7. DEN

    DEN Compagnon

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    Capteur LVDT
    Le principe de votre capteur capacitif me parait très-très interressant ! Auriez vous quelques détails en plus, malheureusement sur la toile j'ai pas trouvé grand chose. J'ai meme pas réussi a trouver leb bon mot clef. J'ai quand-meme glanné quelques articles interessants de la Penn State : MDRL (Machine dynamics research Laboratory). Il semble que pour mesurer le déplacement de leur broche de super précision ils utilisent justement des capteurs capacitifs, mais rien n'est dit sur l'électronique.

    Informations a consommer sans moderation :
    http://mdrl.mne.psu.edu/
    Faudrait essayer de se procurer les ouvrages complets...
    Leurs tournages au diamant monocristalin, avec des états de surface tenant dans quelques dizaines de nm...

    Pour le LVDT c'est effectivement pour fair un comparateur électronique analogique pour aller titiller le micron et un poil moins, qui me servirait pour le réglage de broche de la fraiseuse par exemple (2 microns), controller l'état de surface de grattage, (profondeur des touches), et si la linéarité est au rendez-vous - la courbure générale des surfaces grattées ... Et controle approximatif du marbre à la potence ... (j'ai toujours l'impression qu'il est un peu creux au centre ...)
     
  8. moissan

    moissan Compagnon

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    Capteur LVDT
    il faut que je retrouve tout ça ... mon projet de derniere année a l'ecole d'ingenieur a besançon avait été des gyroscope et acelerometre pour helicoptere modele reduit : capteur d'effort des gyrometre , et accelerometre etaient fait avec le même capteur capacitif , très simple a construire

    une lame souple entre 2 electrode alimenté par 2 signaux en opposition de phase

    la lame souple etait fixé entre 2 electrode de garde pour annuler les capacité parasite

    a l'epoque le but etait de faire très simple et leger ... pour en faire de la metrologie il faudrait ameliorer un peu : exiter avec des signaux sinusoidaux et non simplement carré ... mettre un ampli op plus performant ... mais je garderait le 4016 ou 4066

    je vais rechercher les plan de l'epoque et les passer au scanner
     
  9. DEN

    DEN Compagnon

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    Capteur LVDT
    Super ! Ca sera aussi un bon capteur à tester !
    En attendant je vais commencer par expérimenter sur le LVDT, faudra réflechir au nombre de spires, mais au début je ferai au pif...
    J'ai quelque part une grosse bobine de cuivre en 0.1 et même en 0.067. Une question que je me suis posée, ce capteur ne va pas se transformer simplement en une espèce de haut parleur si j'alimente la bobine avec 10kHz... ? (d'où vibrations et autres ennuis ?)
     
  10. amurianum

    amurianum Compagnon

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    Capteur LVDT
    tant que ça ne devient pas une plaque à induction :smt002

    il faut certainement un certain ajustement entre la bobine et le noyau mais pourquoi 10 Khz ?
     
  11. moissan

    moissan Compagnon

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    Capteur LVDT
    pour faire un lvdt il ne faut pas une bobine mais au moins 2

    quand la ferrite est egalement engagé dans les 2 bobine les 2 inductance sont egale ... si il y a deplacement de la ferrite il y a desequilibre

    il y a plusieur solution de realisation :

    2 bobine en serie : chaque bout et alimenté par 2 tension en opposition de phase , le point millieu donne un tension nulle a l'equilibre , ou en phse avec un bout ou l'autre en cas de desequilibre

    autre solution , 3 bobine , les 2 premiere pour l'exitation , et la 3eme pour la sortie , qui donne un signal dans une phase ou l'autre en cas de desequilibre

    la solution a 3 bobine simplifie un peu l'electronique ... mais avec l'electronique actuelle qui ne coute plus rien je prefere le capteur le plus simple a 2 bobines
     
  12. moissan

    moissan Compagnon

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    Capteur LVDT
    pour le choix de la frequence , plus la frequence est haute plus les effet inductif sont fort plus on peut se contenter de faible nombre de tours ... mais probleme inverse , a trop haute frequence l'electronique est plus difficile a realiser

    entre 100kHz et 1MHz c'est le plus pratique
     
  13. stanloc

    stanloc Compagnon

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    Capteur LVDT
    Bonjour,
    Je tombe par hasard sur ce post et comme je possède 2 ou 3 capteurs LVDT et leur coffret électronique de la marque TESA je puis vous dire que vous vous faites beaucoup d'illusion au sujet de se "bricoler" un système de mesure chez soi. Les "crayons" ne sont d'ailleurs pas très chers car l'industrie en consomment à la pelle mais l'électronique est déjà du domaine de l'investissement. Certes le principe du capteur a été décrit mais de là à fabriquer sur ce principe un appareil de MESURE il y a un monde. J'ai beaucoup utilisé durant toutes mes dernières années d'activité ces capteurs et l'électronique coutait très cher et cela d'autant que l'on veut de la précision. Celle que j'utilisais donnaient une résolution du centième de µm et était vendu par TESA principalement aux fabricants de cales étalon.
    J'ai déjà essayé de revendre mon matériel mais je n'ai trouvé personne qui soit prêt à investir dans ce matériel même en occasion car l'intérêt au niveau de l'amateur est très faible. Un comparateur à afficahge digital est bien plus utile (et encore, un mécanique à aiguille suffit largement) car la course des crayons LVDT les plus courants est de +ou-2mm
    Stan
     
  14. DEN

    DEN Compagnon

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    Capteur LVDT
    Je vais essayer l'AD598, solution single chip toute faite, ça coute alors que 38€ chez RS... Après je tenterai d'approcher la meme chose à coup d'ampli-op et composants discrets.

    Si tu as une solution pour avoir des "crayons" pas cher, chez RS le moins cher que j'ai vu est à 80€ ...

    La solution de mesure complète avec électronique et afficheur tourne aux environs de 400€ ... meme si je m'en tire à 120€ je suis content ... je préfère l'affichage analogique à aiguille plus intuitif, donc un galvanomètre + ampli-op avec potentiometre pour la calibration et c'est parti ...

    Puis le micron ou un peu moins me suffit largement comme resolution, je n'ai pas de besoin de descendre au centième.

    Faut voir pourquoi l'électronique est si chère ... il y a sans doute soit bcp de R&D derrière avec une programmation de dsp et traitement de signaux, soit une calibration certifiée, soit quelque compensation thermique ajustement automatique... et puis faut savoir qu'il y a facilement un facteur 5 à 10 sur le prix de revient et le prix commercial de l'appareil en question ... donc j'ai bon espoir pour le AD598, et encore il est fort probable que ça soit la solution du riche ...
     
  15. moissan

    moissan Compagnon

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    Capteur LVDT
    en electronique la precision coute tres chere au dessus d'une certaine dynamique , mais en dessous ça ne coute rien

    tans qu'on ne depasse pas une dynamique de 100 c'est du bricolage facile ... donc course de 1mm et affichage a 0,01mm très facile

    afficher le micron en se limitant a une course de 0,1mm est facile aussi avec les même circuit a quelques euro

    pour une dynamique de 1000 il faut faire un peu mieux mais ça ne demande toujours pas de composant très couteux

    ensuite il y a dans le commerce du materiel de metrologie avec encore plus de chiffre significatif dans la mesure ... mais le nombre de chiffre du prix est en proportion

    idem pour la realisation du capteur et des bobine ... en visant une performance raisonable il suffit d'une bonne stabilité dimensionelle des materiaux utilisé ... avec une dynamique plus large il faut que le choix des materiaux soit super bien etudié dans les moindre detail ... voir même severement controlé et trié pour ne garder que les meilleur et jeter les autres
     

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