Pourquoi la vitesse d’acquisition est-elle critique pour la mesure de force?

Un des paramètres que l’on ne prend pas toujours en compte lors des mesures de force ou de couple, c’est la vitesse d’acquisition de l’instrument sur le capteur. Ce paramètre peut néanmoins être critique pour certaines mesures. En particulier, on arrive à des problèmes lorsque l’on cherche à tester des échantillons dont la rupture est rapide comme par exemple le verre, certains métaux, des plastiques rigides… Si la vitesse d’acquisition n’est pas assez importante sur le capteur, il alors difficile d’avoir des valeurs de force maximum répétables. D’une façon générale, plus la vitesse d’acquisition est importante plus le risque d’erreur est diminué. Une fréquence d’acquisition de 500 Hz est en général un minimum aujourd’hui.

Qu’est-ce que la vitesse ou la fréquence d’acquisition ?

Dans tout système numérique, contrairement à un instrument analogique, on ne lit jamais vraiment en continu sur le capteur de force ou de couple. L’afficheur vient lire de façon régulière sur le capteur à une fréquence donnée. La fréquence d’acquisition ou échantillonnage est par conséquent le nombre de fois ou l’afficheur vient lire sur le capteur de force par seconde. Elle est exprimée en Hz (Hertz).

Si vous faites l’acquisition de la courbe, le nombre de point de votre courbe sera déterminé par cette fréquence d’acquisition. Il faut cependant faire attention car en général la fréquence d’acquisition sur le capteur et sur la connexion vers l’ordinateur sont différentes. Ceci explique aussi souvent que le résultat par exemple du calcul du maximum sur l’afficheur est en général plus précis que celui après acquisition sur l’ordinateur.

Par exemple, sur nos dynamomètre Centor Touch, la vitesse d’acquisition sur le capteur est de 5 000 Hz mais la vitesse de transfert vers l’ordinateur est aujourd’hui de 1 000 Hz. Vous pouvez donc avoir des résultats qui diffèrent légèrement. Il vaut mieux se fier en général à l’afficheur.

Explications :

Dans les cas d’essais de rupture sur des matériaux qui cassent rapidement, nous avons souvent le type de courbes ci-contre : la force chute très rapidement de son maximum à 0 en quelques millisecondes.

Zoom courbe à 200Hz

ZOOM courbe à 100 Hz

Si maintenant on zoom sur le pic de la courbe avec deux fréquences d’acquisition différentes (100 Hz et 200 Hz), on remarque bien que la courbe n’est en fait pas continue mais une succession de points. On voit rapidement que sur la courbe à 100 Hz le maximum va être inférieur à celui de la courbe à 200 Hz.