FR2516238A1 - Capteur de forces d'appui des contacts d'un connecteur - Google Patents
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Abstract
CAPTEUR DE FORCES D'APPUI F D'UN CONNECTEUR 40 COMPORTANT UNE TETE DE MESURE S'INTRODUISANT DANS LES CONTACTS 22, 23 DU CONNECTEUR 40 ET UN CIRCUIT TRAITANT LES INFORMATIONS FOURNIES PAR LA TETE DE MESURE. SELON L'INVENTION, LA TETE DE MESURE COMPORTE AU MOINS UNE LAMELLE PIEZO-ELECTRIQUE 1 DONT UNE PREMIERE FRACTION EST FIXEE DANS UN CORPS SOLIDE 3, LA DEUXIEME FRACTION POUVANT SE DEPLACER PAR SOUPLESSE DE LA LAMELLE 1 SOUS L'ACTION D'UN RUBAN METALLIQUE ENFICHE DANS LES CONTACTS D'UNE PINCE DU CONNECTEUR.
Description
CAPTEUR DE FORCES D'APPUI DES
CONTACTS D'UN CONNECTEUR
La présente invention concerne un capteur de forces d'appui des contacts d'un connecteur.
CONTACTS D'UN CONNECTEUR
La présente invention concerne un capteur de forces d'appui des contacts d'un connecteur.
Plus particulièrement, le capteur de l'invention sert à mesurer les forces d'appui d'un connecteur possédant une pluralité de pinces, chacune des pinces étant constituée ou bien de deux contacts ou bien d'un contact et d'une paroi du connecteur dans lesquels est introduit une pièce complémentaire mâle constituant, ainsi, une connexion enfichable bilatérale respectivement unilatérale. Les contacts sont des lames métalliques recourbées.
On définit la force d'appui d'un contact d'une pince comme la force exercée sur la pièce complémentaire du connecteur s'insérant dans ladite pince et égale au produit de la raideur du contact et de son déplacement par rapport à sa position de repos. La force d'appui est perpendiculaire à la pièce complémentaire et maintient la pièce complémentaire enfichée dans le connecteur gracie à la force de frottement entre le contact et la pièce complémentaire qui en découle.
Un critère déterminant de la sécurité de fonctionnement des connexions enfichables est le respect dune faible résistance de contact électrique dans les conditions d'exploitation. L'importance de la résistance de contact électrique est déterminée en premier lieu par la force d'appui. En effet, on peut constater que dans le cas de petites forces d'appui, une chute relativement faible de la force d'appui conduit à une détérioration sensible de la résistance de contact électrique. D'autre part, il apparaît clairement qu'une augmentation de la force d'appui n'entraîne pas d'améliorations importantes de la résistance de contact électrique au-delà d'une certaine limite.Enfin, des forces d'appui trop élevées provoquent un endommagement des couches dans le domaine du contact et en conséquence un accroissement de la résistance de contact électrique du fait de la corrosion qui s'établit dans le cas d'une manoeuvre fréquente de la connexion enfichable. Des forces d'appui trop élevées ont également un effet défavorable sur les forces d'insertion et d'extraction.
Il résulte des considérations mentionnées qu'il existe pour chaque connexion enfichable, une plage déterminée pour les forces d'appui dont le dépassement a pour conséquence une détérioration de la sécurité de fonctionnement. Il est en conséquence important de mesurer les forces d'appui dans l'état final des connexions enfichables pour la garantie de la qualité des appareils électroniques.
Pratiquement, les forces d'appui que l'on cherche à appliquer sont comprises entre 1 et 3 newtons par contact.
Il a déjà été proposé, dans l'article paru dans SIEMENS FORSH - U Entrincklung Ber Bd 5 (1976) Nr 1 pages 28 à 32 écrit par Ganter
Doemens et intitulé "Mesure des forces de contact des connecteurs", d'utiliser un convertisseur de mesure pour capteur de forces d'appui.
Doemens et intitulé "Mesure des forces de contact des connecteurs", d'utiliser un convertisseur de mesure pour capteur de forces d'appui.
Ledit convertisseur est un bloc déformable en acier, d'épaisseur constante d'environ 3 mm. La pointe du convertisseur de mesure a une épaisseur correspondant à l'ouverture des pinces du connecteur.
Une fente prévue au centre dudit bloc partage longitudinalement le convertisseur et la pointe dudit convertisseur en deux bras de levier.
Les deux bras de levier sont donc séparés sur la partie frontale du convertisseur et sont solidaires sur la partie postérieure du convertisseur. Des jauges de contrainte sont disposées en différents points du convertisseur. Lorsque le convertisseur de mesure est en place dans une pince du connecteur, les contacts de la pince font pression sur les bras de levier par l'intermédiaire de la pointe fendue, chacun des contacts de la pince appuyant sur l'une des parties de la pointe.
Le déplacement des deux parties de la pointe entraine la déformation dudit bloc selon ses deux bras de levier, laquelle est proportionnelle au déplacement de la pointe. Ce capteur est, donc, symétrique et permet la mesure de la force d'appui de chaque pince.
Le convertisseur de mesure est placé dans un boîtier contenant l'électronique associée.
Toutefois un tel capteur présente l'inconvénient de comporter une tête de mesure qui prélève individuellement les forces d'appui de chacune des pinces, c'est-à-dire que la tête de mesure ne peut s'insérer que dans une pince, les forces d'appui des autres pinces étant connues en déplaçant le capteur d'une pince à l'autre. De plus,
I'encombrement du boîtier de ce capteur gêne la mise en place de plusieurs capteurs dans le même connecteur. En outre, ledit convertisseur ne peut être maintenu dans le connecteur que par ladite pointe pendant la mesure des forces d'appui. Le maintien du convertisseur par une autre structure introduirait des contraintes supplémentaires supérieures aux faibles contraintes dues aux mesures de force d'appui des contacts.En particulier, l'opérateur doit lâcher le convertisseur pendant la mesure et attendre un certain temps avant la stabilisation de l'équilibre entre le convertisseur et le connecteur. Un capteur de forces d'appui comportant plusieurs convertisseurs ne peut être envisagé car l'emploi d'un boîtier rendant solidaire les convertisseurs entre eux entraine l'application de contraintes sur lesdits convertisseurs par défaut de parallelisme soit entre les convertisseurs soit entre les pinces. La connaissance des forces d'appui des pinces d'un connecteur exige de déplacer le convertisseur d'une pince à Pautre. Un connecteur pouvant comporter 25 à 100 pinces, une telle mesure est longue et ne peut être effectuée que dans le cadre d'un laboratoire.
I'encombrement du boîtier de ce capteur gêne la mise en place de plusieurs capteurs dans le même connecteur. En outre, ledit convertisseur ne peut être maintenu dans le connecteur que par ladite pointe pendant la mesure des forces d'appui. Le maintien du convertisseur par une autre structure introduirait des contraintes supplémentaires supérieures aux faibles contraintes dues aux mesures de force d'appui des contacts.En particulier, l'opérateur doit lâcher le convertisseur pendant la mesure et attendre un certain temps avant la stabilisation de l'équilibre entre le convertisseur et le connecteur. Un capteur de forces d'appui comportant plusieurs convertisseurs ne peut être envisagé car l'emploi d'un boîtier rendant solidaire les convertisseurs entre eux entraine l'application de contraintes sur lesdits convertisseurs par défaut de parallelisme soit entre les convertisseurs soit entre les pinces. La connaissance des forces d'appui des pinces d'un connecteur exige de déplacer le convertisseur d'une pince à Pautre. Un connecteur pouvant comporter 25 à 100 pinces, une telle mesure est longue et ne peut être effectuée que dans le cadre d'un laboratoire.
Enfin, les jauges de contrainte sont sensibles aux variations de température et au vieillissement.
La présente invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans ce but, elle est caractérisée en ce que le capteur comporte un bloc solide et au moins un ruban métallique recourbé dont la courbure superpose une partie supérieure et une partie inférieure fixée longitudinalement dans le corps solide de telle sorte que la partie supérieure soit posée sur une lamelle piézo-électrique dont une première fraction est fixée horizontalement dans le corps solide et dont la deuxième fraction est placée sous le ruban métallique, le ruban métallique s'enfichant entre deux contacts du connecteur pour recevoir sur sa partie supérieure et sa partie inférieure les forces d'appui des deux contacts qui abaissent la partie supérieure qui fléchit la lamelle piézo-électrique, ce qui produit une quantité de charge aux bornes de la lamelle piézo-électrique.
L'invention consiste à incorporer au capteur un corps solide rigide qui supporte un ruban métallique transformant la force d'appui en un déplacement proportionnel à cette force d'appui et une lamelle piézo-électrique transformant le déplacement en une quantité de charge, ce corps solide positionnant le ruban métallique par rapport à la lamelle piézo-électrique de telle façon qu'un déplacement du ruban métallique entraîne la flexion de la lamelle piézoélectrique. Le ruban métallique transforme la force d'appui en un déplacement grâce à l'effet ressort dû à sa courbure, lequel s'oppose à la force d'appui du contact du connecteur.
La force d'appui mesurée par la lamelle piézo-électrique n'est, ainsi, pas affectée par des variations de températures, puisqu'il existe des matériaux piézo-électriques peu sensibles aux variations de température. De plus, la dérive de la mesure est très faible dans le temps et le renouvellement de la lamelle est peu fréquent, son vieillissement étant pratiquement négligeable. D'autre part, une lamelle piézo-électrique perçoit de faibles déplacements et peut être de taille réduite, c'est-à-dire qu'une de ses dimensions est inférieure au pas des connecteurs dont on désire habituellement connaître les forces d'appui. Aussi, la taille de la lamelle piézoélectrique autorise l'utilisation de plusieurs lamelles, simultanément, dans le capteur. Enfin, la manipulation du corps solide avant la mesure n'influence pas le comportement de la lamelle piézo-électrique et seul un temps de stabilisation de l'équilibre contact-lamelle piézo-électrique négligeable devant les autres paramètres de la mesure est nécessaire.
Dans un mode préférentiel de réalisation, le capteur de l'invention est caractérisé en ce qu'une portion de la partie infé rieure de chaque ruban métallique est reliée au corps solide de façon à former avec le corps solide une entité rigide, la force d'appui de l'un des deux contacts d'une pince du connecteur étant appliquée sur la portion. L'action de chacun des contacts d'une pince est ainsi désolidarisée par le même effet que lors de l'introduction de la pièce complémentaire dans le connecteur, ce qui permet de connaître l'influence du premier contact de la pince et donc sa force. d'appui.
Puis, par retournement du capteur, on détermine la force d'appui du deuxième contact de ladite pince. Le corps solide maintenant plusieurs rubans métalliques liés à une lamelle piézo-électrique distincte pour chacun d'eux, et s'enfichant respectivement dans les pinces du connecteur, le capteur de l'invention permet de connaître simultanément les forces d'appui réellement exercées sur la pièce complémentaire du connecteur.
La partie supérieure de chaque ruban métallique comporte, de préférence, successivement une surface plane juxtaposée à la courbure du ruban métallique et sur laquelle s'exerce la force d'appui, un premier pliage, une première zone plane du ruban métallique puis un second pliage qui ramène horizontale une seconde zone plane, posée sur la lamelle piézo-électrique.
La lamelle piézo-électrique est, ainsi, disposée à un autre niveau que celui de la surface du ruban métallique, évitant tout problème d'encombrement des éléments constitutifs du capteur l'un par rapport à l'autre, ce qui permet de réduire la longueur de la surface plane recevant le contact du connecteur. Or, la réduction de cette longueur améliore la qualité de la mesure. En effet, une longueur de ladite surface plane supérieure à 15 mm environ entraînerait l'apparition de déformations sur ladite surface plane.
Le capteur de force d'appui comporte, de préférence, un boîtier métallique contenant chaque lamelle piézo-électrique. Un tel boîtier évite que des perturbations radio-électriques engendrent un bruit de fond sur les électrodes de la lamelle piézo-électrique, étant une cage de Faraday vis-à-vis de la lamelle.
Chaque lamelle piézo-électrique est, préférentiellement, en un matériau choisi parmi les cristaux de phosphate monoammonique, des céramiques au titanate de baryum ou des céramiques au titanate zirconate de plomb, ces matériaux étant taillés à 450 par rapport à l'axe Z. Une céramique au titanate zirconate de plomb taillé à 450 par rapport à l'axe Z convient parfaitement pour la lamelle piézoélectrique, étant sensible à de faibles contraintes. En effet, une lamelle piézo-électrique en ce matériau est sensible à des déplacements de l'ordre de 10 wum alors que les déplacements mesurés sont de quelques centièmes à quelques dixièmes de millimètres.De plus, sa résistivité électrique est élevée aux fortes températures et les fluctuations de sa réponse sont inférieures à 2 %, entre - 200C et + 100"C. Enfin, une telle lamelle ne modifie pas de plus de 2% la 4 valeur d'une même force d'appui appliquée 104 jours plus.tard.
Le nombre de rubans métalliques et de lamelles piézo-électriques est, de préférence, égal au nombre de pinces du connecteur.
Ainsi, une seule insertion du capteur dans le connecteur permet de connaître les forces d'appui des premiers contacts puis une seconde insertion du capteur fournit les forces d'appui des deuxièmes contacts. La mesure des forces d'appui est donc extrêmement rapide, chaque insertion ne demandant aucun temps particulier de stabilisation de l'équilibre entre le connecteur et le capteur. Aussi, le capteur de l'invention est facilement utilisable dans une chaîne de fabrication de connecteurs.
La lamelle piézo-électrique est, de préférence, multilame ce qui augmente sa sensibilité.
Dans un mode préférentiel de réalisation, les bornes de la lamelle piézo-électrique sont raccordées à un circuit électrique qui comporte un condensateur (C) disposé aux bornes de la lamelle piézo-électrique, un amplificateur de charge (A) accroissant le signal de tension délivré par le condensateur (C). Le condensateur (C) transforme la quantité de charge fournie par la lamelle piézoélectrique en signal de tension bas niveau qui est ensuite amplifié en signal de tension haut niveau afin d'éviter l'influence de charges parasites.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante donnée à titre non limitatif, conjointement aux figures qui représentent:
- la figure 1, un premier exemple de réalisation du capteur de l'invention,
- la figure 2, un exemple de réalisation de rubans métalliques,
- la figure 3, un deuxième exemple de réalisation d'un capteur selon l'invention,
- la figure 4, un schéma du circuit électrique recevant les informations fournies par une lamelle piézo-électrique.
- la figure 1, un premier exemple de réalisation du capteur de l'invention,
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- la figure 4, un schéma du circuit électrique recevant les informations fournies par une lamelle piézo-électrique.
La figure 1 représente un premier exemple de réalisation du capteur selon l'invention. Le capteur de forces d'appui comporte des lamelles piézo-électriques 1 dont la longueur est d'environ 12,7 mm, la largeur d'environ 1,5 mm et la hauteur d'environ 0,7 mm. Les lamelles 1 sont disposées horizontalement, c'est-à-dire que la hauteur est la dimension verticale. Elles sont parallèles les unes aux autres et espacées d'une distance égale au pas du connecteur qui est d'environ 2,54 mm. Leur nombre est égal au nombre de pinces du connecteur, c'est-à-dire égal à 75. Les lamelles 1 sont constituées de deux fractions. La première fraction i1 porte sur ses deux faces horizontales des électrodes 5 qui sont des couches d'or déposées sur lesdites deux faces de la première fraction 11.La première fraction
Il portant les électrodes 5 est glissée dans une alvéole 6 d'un bloc fendu 4 où elle est fixée sans mouvement possible. Les alvéoles 6 sont, donc, parallèles les unes aux autres. Le bloc fendu 4 est un élément du corps solide 3, solidaire du tronc central 15 qui supporte le bloc fendu 4. La deuxième fraction 12 de la lamelle 1 est à l'extérieur du bloc fendu 4 et se fléchit sous l'action du ruban métallique.
Il portant les électrodes 5 est glissée dans une alvéole 6 d'un bloc fendu 4 où elle est fixée sans mouvement possible. Les alvéoles 6 sont, donc, parallèles les unes aux autres. Le bloc fendu 4 est un élément du corps solide 3, solidaire du tronc central 15 qui supporte le bloc fendu 4. La deuxième fraction 12 de la lamelle 1 est à l'extérieur du bloc fendu 4 et se fléchit sous l'action du ruban métallique.
Chaque ruban métallique 2 est posé sur la deuxième fraction 12 d'une lamelle piézo-électrique 1 par l'une de ses extrémités 14 et comporte successivement une partie supérieure 13 plane qui est dans le prolongement de ltextrémité 14 puis une courbure 10 faisant un arc de cercle correspondant à un angle de 180 et enfin une partie inférieure 17 plane qui est ramenée sous la partie supérieure 13 par la courbure- 10. Une portion 8 de la partie inférieure 17 est rigide et ne subit aucun déplacement par rapport au corps solide 3. L'écartement, au repos, entre la partie supérieure 13 et la partie inférieure 17 est sensiblement égal à celui de la pièce complémentaire s'insérant dans le connecteur.La portion 8 de la partie inférieure 17 s'étend en dessous de la zone plane supérieure 13 de manière à venir en regard du deuxième contact dont le point d'appui est à la verticale de celui du premier contact. La portion 8 est fixée dans le tronc central 15 du corps solide 3 par l'intermédiaire d'un organe de raccordement 7 qui forme une pièce unique avec la portion 8.
L'organe de raccordement 7 comporte une languette 18 qui se loge dans un trou 20 du tronc central 15, une vis de serrage 19 venant plaquer perpendiculairement la languette 18 contre les parois du trou 20.
Lorsque le capteur s'enfiche dans le connecteur, le ruban métallique 2 de chacune des lamelles 1 s'introduit dans chacune des pinces du connecteur. Le deuxième contact de chacune des pinces vient en regard de chacune des portions rigides 8, qui, fixées dans le tronc central 1 sont solidaires et forment donc un plan de référence, les forces d'appui de chacun des deuxièmes contacts sont ainsi couplées par le même mécanisme que le couplage dû à la pièce complémentaire du connecteur. D'autre part, le premier contact de chacune des pinces vient en regard de chacune des parties supérieures 13 qui se déplacent proportionnellement à la force d'appui F de chacun des premiers contacts, la courbure 10 introduisant un coefficient de raideur k entre la zone plane supérieure 13 et la zone plane inférieure 17. En fait, le déplacement de la partie supérieure 13 provoque une perturbation dans la valeur de l'écartement du contact de la pince du connecteur donc de la force d'appui mesurée.
Néanmoins cette erreur etant proportionnelle à la force mesurée, il est aisé d'introduire un coefficient correctif à la mesure par l'intermédiaire de l'électronique associée. De cette façon, on détermine la plage des forces d'appui souhaitée en fonction des variations de tolérance admises sur les dimensions des pièces complémentaires.
Le deuxième contact faisant pression sur une portion 8 des parties inférieures 17 solidaires entre elles, le déplacement d'un ruban métallique 2 n'est pas le résultat d'une coopération exclusive entre le premier contact d'une pince et le deuxième contact de ladite pince mais provient de la coopération entre la force d'appui F du premier contact et le couplage qui s'effectue entre les deuxièmes contacts venant s'opposer à la force d'appui F de chacun des premiers contacts, de façon semblable au couplage produit par une pièce complémentaire du connecteur. Chacun des premiers contacts déplace donc un ruban métallique 2 selon sa propre force d'appui F et la lamelle piézo-électrique 1 correspondant à ce ruban métallique 2 délivre une quantité de charges électriques proportionnelle à ce déplacement.
Ensuite, par étalonnage du capteur, on détermine la valeur de la force d'appui F puis en retournant le capteur, on intervertit les premiers contacts et les deuxièmes contacts ce qui permet, par uniquement deux manipulations du capteur de connaître la force d'appui de chacun des contacts du connecteur.
La figure 2 représente un exemple de réalisation de rubans métalliques. Les portions 8 des parties inférieures 17 des rubans métalliques 2 forme une seule pièce métallique 25 qui sera fixée à un corps solide 3. La pièce métallique 25 est plane et de largeur égale à la distance séparant les deux pièces extrèmes du connecteur, elle comporte de plus une partie recourbée 24 d'où les parties superieures 13 se divisent pour se présenter à chacun des premiers contacts du connecteur. La liaison entre chaque partie supérieure 13 et la partie recourbée 24 introduit une raideur k au déplacement de la partie supérieure 13. L'extrémité 14 est liée à une lamelle piézoélectrique I par la même structure que celle de la figure 2. Le fonctionnement du capteur de forces d'appui comportant la pièce métallique 25 est le même que celui de la figure précédente.
La figure 3 représente un deuxième exemple de réalisation d'un capteur selon l'invention vu de profil sur la figure 3A et vu latéralement sur la figure 3B. Sur cette figure, les mêmes éléments que ceux de la figure 2 portent les mêmes références. Le bloc fendu 4 est un socle en plastique dur contenant les alvéoles 6. Chacune des alvéoles 6 a une section rectangulaire et sa longueur est disposée horizontalement de telle sorte que les alvéoles 6 sont parallèles les unes aux autres. Le plafond 28 des alvéoles 6 est constitué par un élément métallique 29 placé sur le bloc fendu 4.L'élément métallique 29 est percé verticalement de trous cylindriques 31 dans lesquels des pistons 32 sont introduits pour exercer une pression sur la première fraction 11 de la lamelle piézo-électrique 1 placée dans une alvéole 6 par l'intermédiaire d'une câle d'appui 26 disposée sur le dessus de l'électrode supérieure 5a qui est placée sur la lamelle 1.
Des câles isolantes 27 sont fixées aux extrémités des électrodes 5a et 5b posées sur la lamelle 1 afin d'éviter un mouvement longitudinal des électrodes 5a et 5b et entre les deux électrodes lorsque la lamelle 1 ne les sépare plus afin d'éviter tout court-circuit. Le bloc fendu 4 est fixé sur un tronc central 15. Les lamelles 1 sont donc parallèles les unes aux autres.
Chacun des rubans métalliques 2 comporte successivement une partie supérieure 13, une partie inférieure 17 s'étendant au-dessous de la partie supérieure 13 avec un écartement égal à celui de la pièce complémentaire du connecteur et une courbure 10, en arc de cercle, qui relie la partie supérieure 13 et la partie inférieure 17 en introduisant une raideur dans le déplacement de l'une par rapport à l'autre. Les parties inférieures 17 comportent une portion 8 rigide qui forme une seule pièce métallique 42 entre elles, laquelle s'insère dans une excavation 41 du tronc central 15. La portion 8 présente une surface plane 34 au deuxième contact 23 d'une pince du connecteur.La partie supérieure 13 a dans le prolongement de la courbure 10 une surface plane 33 qui se présente au premier contact 22 de ladite pince puis est courbé en un premier pliage 35 afin qu'une première zone plane 37 s'élève verticalement depuis le pliage 35 puis est courbé en un deuxième pliage 36 afin qu'une deuxième zone plane 38 s'étende horizontalement se terminant par l'extrémité 14 posée sur la deuxième fraction 12 de la lamelle 1. Ainsi, les surfaces planes sont de longueur inférieure à 15 mm bien que la distance séparant la courbure 10 de l'extrémité 14 soit supérieure à 15 mm ce qui est nécessaire pour certains types de connecteur dont les pinces sont profondes. Les rubans métalliques 2 sont donc parallèles entre eux et parallèles aux lamelles piézo-électriques 1.
On remarque que l'épaisseur au repos entre la surface 34 de la portion 8 recevant le deuxième contact 23 d'une pince et la surface 33 de la zone plane inférieure 17 est sensiblement égale à l'épaisseur de la pièce complémentaire s'introduisant dans ladite pionce. Cette épaisseur est de l'ordre de 1,6 mm.
Un capot métallique 21 est fixé sur le corps solide 3 formé du bloc fendu 4 et du tronc central 15 et recouvre les lamelles piézoélectriques 1.
Un connecteur 40 est enfiché sur le capteur 30. L'armature 39 en plastique du connecteur 40 porte 75 pinces constituées d'un premier contact 22 exerçant une pression sur la surface 33 de la partie supérieure 13 et d'un second contact 23 exerçant une pression sur la surface 34 de la portion 8. Les pinces sont alignées les unes par rapport aux autres horizontalement et sont espacées de 2,54 mm. Elles s'enfichent simultanément dans le capteur de force d'appui, chacun des rubans métalliques recevant une pince du connecteur.
Les portions 8 sont solidaires du corps solide 3 du capteur 30 et forment une pièce rigide recevant les forces d'appui des seconds contacts 23. Les zones planes supérieures 13 se déplacent selon la valeur de la force d'appui des premiers contacts 22 due à leur raideur ce qui provoque par l'intermédiaire de l'extrémité 14, appuyant sur la lamelle 1, la flexion de la lamelle piézo-électrique I qui entraine l'apparition de charges électriques sur les électrodes 5a et 5b
Le fonctionnement du capteur de force d'appui de cette figure est le même que celui de la figure 1.
Le fonctionnement du capteur de force d'appui de cette figure est le même que celui de la figure 1.
La figure 4 représente un schéma du circuit électrique recevant les informations fournies par une lamelle piézo-électrique.
L'une des électrodes de la lamelle 1 est reliée à un point de potentiel constant V tandis que l'autre est placée à une première borne (C1) d'un condensateur (C) dont la deuxième borne (C2) est reliée au point de potentiel constant V. Un dispositif de remise à zéro (RAZ) du condensateur est placé entre les deux bornes (C1, C2) du condensateur (C). La première borne (C1) du condensateur (C) est fixée au pôle positif d'un amplificateur de charge (A). Le pôle négatif de l'amplificateur de charge (A) est relié au point de potentiel constant V par l'intermé diaire d'une résistance (R1) et à la sortie de l'amplificateur de charge (A) par une autre résistance (R2).
La charge électrique délivrée par la lamelle piézo-électrique 1, proportionnellement, approximativement, à la force d'appui F est ainsi recueilie aux bornes du condensateur (C). L'amplificateur de charge (A) produit un signal de tension calibré, ultérieurement pris en compte séquentiellement par un démultiplexeur affecté à la scrutation de toutes les lamelles piézo-électriques 1. Un microprocesseur gère, ensuite, l'ensemble des signaux de tension produits à la sortie (S) de l'amplificateur (A). Le condensateur a une capacité de l'ordre de 0,1 pF de façon à produire des tensions de 1 volt pour des charges d'environ 0,1 XuC. Les condensateurs utilisés sont, généralement, au polytétrafluoroéthylène ou au polytérephtalate d'éthylène ce qui limite les fuites au maximum.
Claims (7)
1. Capteur de forces d'appui des contacts d'un connecteur, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc solide (3) et au moins un ruban métallique (2) recourbé dont la courbure (10) superpose une partie supérieure (13) et une partie inférieure (17) fixée horizontalement dans le corps solide (3) de telle sorte que la partie supérieure (13) soit posée sur une lamelle piézo-électrique (1) dont une pre mière fraction (Il) est fixée horizontalement dans le corps solide (3) et dont la deuxième fraction (12) est placée sous le ruban métallique (2), le ruban métallique (2) s'enfichant entre deux contacts d'une pince du connecteur pour que s'appliquent sur sa partie supérieure (13) et sa partie inférieure (17) les forces d'appui des deux contacts qui abaissent la partie supérieure (13) qui fléchit la lamelle piézoélectrique (1), ce qui produit une quantité de charges électriques aux bornes de la lamelle piézo-électrique (1).
2. Capteur de forces d'appui selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une portion (8) de la partie inférieure (17) de chaque ruban métallique (2) est reliée au corps solide (3) de façon à former avec le corps solide (3) une entité rigide, la force d'appui de l'un des deux contacts d'une pince du connecteur étant appliquée sur la portion (8).
3. Capteur de forces d'appui selon la revendication 2, caractérisé en ce que les portions (8) des parties inférieures (17) des rubans métalliques (2) du capteur forment une pièce métallique unique (42, 25).
4. Capteur de forces d'appui selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le nombre de rubans métalliques (2) et de lamelles piézo-électriques (1) est égal au nombre de pinces du connecteur.
5. Capteur de forces d'appui selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie supérieure (13) de chaque ruban métallique (2) comporte successivement une surface plane (33) juxtaposée à la courbure (10) du ruban métallique (2) et sur laquelle s'exerce la force d'appui, un premier pliage (35), une première zone plane (37) du ruban métallique (2) puis un second pliage (36) qui ramène horizontale une seconde zone plane (38), posée sur la lamelle piézo-électrique (1).
6. Capteur de forces d'appui selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier métallique (21) contenant chaque lamelle piézo-électrique (1).
7. Capteur de forces d'appui selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque lamelle piézo-électrique (1) est en un matériau choisi parmi les cristaux de phosphate monoammonique, des céramiques au titanate de baryum ou des céramiques au titanate zirconate de plomb, ces matériaux étant taillés à 450 par rapport à l'axe Z.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8121091A FR2516238A1 (fr) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | Capteur de forces d'appui des contacts d'un connecteur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8121091A FR2516238A1 (fr) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | Capteur de forces d'appui des contacts d'un connecteur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2516238A1 true FR2516238A1 (fr) | 1983-05-13 |
| FR2516238B1 FR2516238B1 (fr) | 1984-05-04 |
Family
ID=9263883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8121091A Granted FR2516238A1 (fr) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | Capteur de forces d'appui des contacts d'un connecteur |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2516238A1 (fr) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0257137A1 (fr) * | 1986-08-15 | 1988-03-02 | Elmecon, Consulting Associates B.V. | Dispositif de mesure et de contrôle des forces d'appui des contacts d'un connecteur |
| FR2918217A1 (fr) * | 2007-06-29 | 2009-01-02 | Schneider Electric Ind Sas | Procede et dispositif de test de la force exercee par une pince de contact electrique |
| EP3757536A1 (fr) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | Kistler Holding AG | Dispositif de mesure de la force de contact et procédé de mesure d'une force de contact à l'aide d'un tel dispositif de mesure de la force de contact |
| DE102020214958B4 (de) | 2020-11-27 | 2023-01-05 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Prüfvorrichtung zum Bestimmen einer Kontaktnormalkraft einer Kontaktfeder eines elektrischen Steckkontakts |
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| DE2556836B1 (de) * | 1975-12-17 | 1976-12-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Messelement und messkopf zum messen von kleinen kraeften, insbesondere von kontaktfeder-kraeften in steckverbindungen |
-
1981
- 1981-11-10 FR FR8121091A patent/FR2516238A1/fr active Granted
Patent Citations (1)
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| DE102020214958B4 (de) | 2020-11-27 | 2023-01-05 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Prüfvorrichtung zum Bestimmen einer Kontaktnormalkraft einer Kontaktfeder eines elektrischen Steckkontakts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2516238B1 (fr) | 1984-05-04 |
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