Contrôle de l’impédance des matériaux

Ce type d’équipement permet de mesurer les caractéristiques
électriques de matériaux après le procédé de fabrication.

Les sondes doivent être adaptées à la forme et à la nature de l'objet mesuré. La qualité de la mesure d'impendance dépend fortement de cet outil. Pour limiter les erreurs dues à l’inductance mutuelle entre les fils et aux interférences entre les différents signaux (particulièrement pour les fortes et faibles impédances), la cellule de mesure utilise une configuration à quatre bornes coaxiales. Elle est reliée à l'analyseur d'impédance avec des câbles les plus courts possibles et dispose de deux types d’électrodes, composées chacune d’une partie centrale pour la mesure et d’une électrode de garde reliée au blindage des cordons. Cela permet de s’affranchir des capacités parasites dues aux effets de bords.

L'analyseur d’impédance utilise un pont auto-équilibré pour déterminer l’impédance complexe Z d’un matériau ou plus globalement ses propriétés diélectriques. L’échantillon est excité par une source de courant alternatif et la tension U est mesurée à ses bornes. Connaissant le courant I traversant l’échantillon, on en déduit son impédance z=U/I. La spectroscopie d’impédance est une méthode linéaire, c’est à dire que les signaux U et I sont de même fréquence, mais ils sont déphasés.

Cet appareil permet la mesure précise de résistances R, capacités C et d’inductances L sur une plage de fréquence allant de quelques Hertz à plusieurs millions. Ainsi en mesurant simultanément la capacité C et le facteur de dissipation on accède facilement aux parties réelle et imaginaire de la permittivité.

Le PC industriel a pour principale tâche la visualisation et la conduite des informations essentielles de production et de diagnostics du process. Il possède une capacité d’archivage importante et une ouverture vers des applications bureautiques standards. Il est renforcé au travers de disques durs montés sur silence bloc, d’un écran et d'une carte mère acceptant des chocs et des vibrations en continu. Il peut accepter une CEM industrielle et un fonctionnement 24h sur 24 durant 365 jours. Le PC industriel permet de récupérer les mesures qui sont ensuite traitées afin d’afficher les valeurs physiques caractéristiques du matériau concerné (résistivité, conductivité, permittivité…)

Une optimisation de la composition du produit et un suivi du procédé de fabrication peuvent ainsi être effectués de manière quotidienne. Ce type de contrôle contribue à améliorer la qualité et son suivi mais il n'est vraiment efficace que dans une démarche s’appuyant sur un système qualité.