S'affranchir de l'hystérésis d'un comparateur

[Copalix]

Tant qu'on a à faire à des montages rigides ce problème est négligeable. Cependant dès que les montages ne sont plus aussi rigides que ce qui serait souhaitable on a plus tout à fait la même valeur qui s'affiche, on perd en reproductibilité ...
Les frottement internes du comparateur provoque une différence d'effort sur le palpeur suivant qu'il soit en mouvement de rentrée ou de sortie.
Sur mon comparateur cette différence d'effort est de l'ordre d'une quarantaine de grammes, alors que la valeur moyenne de l'effort sur le palpeur à mi-course est d'une centaine de grammes.
Ce frottement occasionne fréquement un hystérésis qui peut facilement atteindre 2 centièmes avec mon support magnétique classique. Pour s'affranchir du phénomène on peut toujours tapoter sur l'instrument comme on fait sur un baromètre pour connaître la tendance ... mais ce n'est pas forcément trés pratique pour de la métrologie.
J'ai donc fabriqué ce petit vibreur avec du matériel de récupération :
Une micro-pince serre-joint, un petit moteur et son balourd vibreur provenant d'un vieux téléphone portable et une petite noix en alu pour réaliser l'assemblage. La colle (provenant d'un pistolet à colle) au niveau de la soudure des fils sert d'isolant mais aussi à empêcher la classique rupture des fils à ce niveau à ce niveau.
Le boitier des piles + bouton poussoir a été sommairement gainé dans un morceau de chambre à air de vélo, ça protège des chocs et c'est anti dérapant ...

Ci-dessous un exemple d'utilisation sur combiné Sydéric MU200, une impulsion sur le poussoir et l'éqguille du comparateur trouve instantanément et de façon reproductible la "bonne position"

 

[lion10]

Bonjour

Votre système est vraiment singulier et original mais aussi astucieux. Vous injectez donc de micro vibration afin de mettre en mouvement la tige du palpeur en ajoutant une énergie afin de dépasser l'effort de frottement.

Les frottement internes du comparateur provoque une différence d'effort sur le palpeur suivant qu'il soit en mouvement de rentrée ou de sortie.
Sur mon comparateur cette différence d'effort est de l'ordre d'une quarantaine de grammes, alors que la valeur moyenne de l'effort sur le palpeur à mi-course est d'une centaine de grammes.

Dans ces conditions pourquoi ne pas positionner le comparateur en début de course là où il y a moins de frottement ou le faire fonctionner sur une plage limitée sur laquelle l'effort est quasi constant, quitte à prendre un modèle à course plus grande ?
Ou encore s'arranger pour qu'il fonctionne le plus possible soit en mode rentrée soit en mode sortie ?
Une goutte d'huile dans le comparateur n'y fait rien ?

cdlt lion10

 

[Copalix]

C'est exact, j'ai effectué des mesures et j'ai trouvé les résultats suivants sur mon comparateur ROCH-TESA :
Quand on effectue un mouvement de rentrée du palpeur, l'effort en début de course est de 79 grammes (il y a naturellement une précharge) et l'effort en bout de course (~10 mm) est de 146 grammes.
Maintenant si on effectue le mouvement dans l'autre sens on passe de 146 grammes à 118 grammes (donc pour la même position) et quand le palpeur se retrouve en fin de course sortie on a 36 grammes au lieu des 79 grammes initiaux.
Donc on voit bien, comme on pouvait s'y attendre, que l'effort croît bien avec la rentrée du palpeur.
Cependant on voit curieusement aussi que la différence d'effort dûe aux frottements est plus faible en fin de course qu'au début. J'ai donc davantage d'hystérésis en début de course qu'en fin.
Le but du vibreur est de le supprimer, que le palpeur soit rentrant ou sortant il exerce ainsi le même effort pour une position de course donnée et c'est d'ailleurs ce qui permet le reproductibilité de la mesure.
Je maintient effectivement le comparateur lubrifié avec une goutte d'huile fine sur la tige de temps en temps et que j'essuie ensuite car il ne s'agit pas que les poussières viennent s'y coller. Ça permet de maintenir la tige bien propre.
Il est évident si la tige venait à être complètement sèche ou à peine piquée ou sale, le fonctionnement s'en ressentirait.

 

[moissan]

quand le montage n'est pas très rigide les comparateur a levier ont un avantage ! il ont moins de frottement que les comparateur a tige coulissante , donc ne font pas l'hysteresis qui te gene

 

[ZAPJACK]

Je trouve l'idée astucieuse, bravo.
toutefois, une question m'interpelle. Un comparateur donne toujours une valeur comparée donc si il y a erreur, l'erreur sera constante donc négligeable.
Mais si vous effectuez une mesure absolue avec un comparateur, il y a effectivement distortion.
Mais dans ce second cas, vous utilisez le comparateur pour un travail qui n'est pas le sien.
Cordialement
LeZap

 

[Copalix]

En effet, je suis tout à fait d'accord avec vous si le comparateur est fixé sur un support suffisamment rigide.
Je qualifie de suffisament rigide le support du comparateur si les variations d'effort sur le palpeur n'induisent pas au niveau de ce support des déformations égales ou supérieures à la résolution du comparateur.

Si par exemple j'utilise mon support magnétique dont la tige primaire ne fait Ø12 et la tige secondaire fait Ø10 et que le comparateur se situe à plus de 20 cm du socle magnétique (parfois on a pas trop le choix), je me rend vite compte qu'il n'y a pas besoin d'appuyer bien fort sur le comparateur (un effleurement suffit) pour voir danser quelques centièmes sur le cadran. Et c'est dans ce cas uniquement que je sort mon petit système de pince vibrante.

 

[pierrepmx]

Salut,

très intéressant !

 

[moissan]

j'ai deja utilisé ce principe pour ameliorer le fonctionnement d'un manometre ... mais pas avec un vibreur de telephone : ça vibre trop et ça grille vite si on l'utilise trop longtemps ... un simple moteur electrique de jouet suffit sans balourd ... ses vibration suffisent

 

[Copalix]

Oui c'est vrai que ça vibre bien assez fort, c'est pour ça que je me contente d'une tension de 3V plus faible que celle du téléphone et encore j'ai réutilisé des piles qui avait déjà servi.
Comme je l'utilise sous forme de trés brèves impulsions, car l'aiguille du comparateur trouve sa position instantanément, ça n'a vraiment pas le temps de chauffer.
Je suis rendu compte qu'il n'était pas nécessaire de le mettre à poximité du comparateur pour avoir un bon résultat.
Quand j'avais récupéré ce petit moteur d'un portable tout défoncé trouvé dans la rue, je ne savais pas qu'il me servirait à ça. J'étais épaté par sa petitesse, le corps fait Ø5 mm x 10mm de long, ça permet de faire un dispositif de taille réduite.

 

[JeanYves]

Bsr ,

Dans ces comparateurs, le ressort est traditionnel , de traction , à boudin , l'effort de poussée va en augmentant .
Idealement , l'étirement d'un ressort en fonction de l'effort est une droite , il y a hystérésis quand la droite n'est pas exactement la même , en entrant et en sortant .
Avec ce type de ressort en acier , l'hystérésis est tres faible .

 

[moissan]

l'hysteresis d'un ressort seul est negligable ... mais un comparateur n'est pas qu'un ressort ! c'est le frottement qui fait un hysteresis

et c'est pour cela qu'un comparateur a levier a beaucoup moins de frottement qu'un comparateur a tige coulissante

 

[JeanYves]

Le frottement peut freiner la prise de mesure , mais pas la modifier à ce point .
Ou alors il est nase !

 

[JeanYves]

Se méfier aussi du gommage , s'il n'est pas beaucoup employé , ou pas employe sur toute sa course ...
Ce n'est pas exactement le sujet , mais , perso , je ne fais pas la même chose avec un comparateur classique et avec un Pupitast .
Je trouve que le classique , à tige , est plus facile pour mesurer , on evalue mieux les grands ecarts
le pupitast , convient bien pour degauchir .

 

[Copalix]

Bonsoir Jean-Yves,

Est-ce que le gommage ne viendrait pas d'une lubrification avec un produit inadéquat qui se dégraderait dans le temps ?
Est-ce quand manoeuvrant de temps en temps la tige sur toute la course on ne se prémunit pas de ce problème ?
Pour l'instant je ne pense pas avoir eu le problème, peut-être parce que mon comparateur est assez récent (moins de 2 ans).

 

[pierrepmx]

Salut,

perso, lorsque je rencontre des problèmes d'hystérésis - et hélas c'est presque à chaque fois, c'est toujours à cause de mes pieds magnétiques bas de gamme pourris, d'un modèle extrêmement répandu. Exactement le même que sur la photo au début de ce sujet.
Le bloc magnétique est OK, mais les tiges et les noix... : A modifier ...

(Certains voudront me vanter - à raison - les marques comme Mitutoyo ou NOGA, mais c'est vraiment trop cher, même d'occasion.
Enfin, quand j'en aurai marre de perdre mon temps avec ces trucs, je réviserai peut-être ma position... )

J'ai toute une collection de comparateurs, des Pupitast (Mahr), des chinois à 8€99, des "sans nom" achetés sur la baie, des numériques, et même deux "au micron" dont un Mahr Millimess...
(A une époque, j'ai écumé LBC )

Et il n'y a jamais eu que que le support qui ait "foutu la zone" !

Est-ce que le gommage ne viendrait pas d'une lubrification avec un produit inadéquat qui se dégraderait dans le temps ?

+1

Le premier comparateur que j'ai acheté, sur LBC ne revenait jamais exactement au même endroit.
Et en y regardant de plus près, on devinait de légères traces jaunâtre...
Je l'ai "dégommé" et j'y ai mis de l'huile fine, ce qu'on appelle "l'huile de vaseline" (l'huile de machine à coudre de votre grand-mère).

C'était il y a au moins trois ans, et je viens de le ressortir pour vérifier : aucun problème.
Et comme je ne m'en sers jamais, il aurait eu tout le temps de se coller en position.
(C'est bête, d'ailleurs, car je viens de voir que ce comparateur a deux grandes aiguilles, comme une montre, ce qui en fait un des plus lisibles que j'ai).

Même chose avec mes deux comparateurs au micron, qui étaient carrément collés lorsque je les ai achetés sur le forum.

De mon expérience, l'huile de vaseline ne gomme pas (ou alors en 10 ou 20 ans...), et c'est d'ailleurs une des raisons pour lesquelles on s'en sert dans les machines à coudre.

Pour cet usage, fuir comme la peste les "huiles" genre 3-en-1 ou pire, le WD-40 : gommage assuré.

 

[deuxcinq]

Bonjour,
Bien d'accord avec ces remarques sur le gommage et la qualité des supports.
Dans le genre de celui de la photos il en existe qui tiennent bien (genre Eclipse)
Mais ceux à serrage hydraulique centralisé sont largement mieux, positionnement
plus rapide et pratique et avec une bonne base magnétique ça ne bouge pas.
C'est un choix qu'on ne regrette pas, d'autant plus que ça ne coute plus si cher .
Avec un comparateur bien libre et en bon état , une force de de 120 à 180g environ
fournie par le ressort sur 10 mm de course suffit largement à tenir la touche en
contact et si la base est bien placée on n'a généralement pas de problème .
Cordialement.

 

[JeanYves]

Bjr ,


Oui , l'huile vaseline est ce qu'il convient .
Mais attention aussi au serrage trop energique sur le guidage du comparateur .
Et puis il arrive par inadvertance , en utilisation sur les machines surtout , de deformer legerement la tige et ensuite il ne fonctionne plus tres bien sur toute la course .
J'utilise beaucoup des grandes courses 30 mm .
Les bases magnetiques , c'est bien pratiques ! , mais je prefere des fixes à chaque fois que possible .