Qu’est-ce qu’un stroboscope ?
Un stroboscope est un instrument d’observation et de mesure qui émet une lumière clignotante à grande vitesse.
L’allumage et l’extinction instantanés de la lumière permettent d’analyser la trajectoire et l’élan de l’objet irradié. On peut les diviser en deux grandes catégories : ceux qui fonctionnent en réglant le nombre d’éclairs par unité de temps et ceux qui sont activés par un signal externe.
Les premiers sont principalement utilisés pour mesurer le mouvement et les seconds pour mesurer le temps. Une large gamme de produits est disponible auprès de diverses entreprises, depuis les stroboscopes portables pour un usage personnel jusqu’aux stroboscopes de taille relativement importante pour un usage industriel.
Utilisations des stroboscopes
Les stroboscopes sont principalement utilisés pour l’étalonnage de produits tels que les magnétophones et les tourne-disques, dont les performances sont directement liées au nombre de tours, et pour le réglage du temps d’allumage des moteurs.
1. Travaux d’étalonnage
Lors des travaux d’étalonnage, si un disque tournant à la vitesse spécifiée de 100 tours par minute est marqué et que le stroboscope est réglé pour clignoter 100 fois par minute, le disque et la zone marquée sembleront immobiles.
Par conséquent, si la vitesse de rotation est inférieure à la vitesse spécifiée, l’objet stroboscopé semblera tourner à l’envers à 1 RPM et on pourra déterminer la nécessité d’un étalonnage.
2. Réglage de l’avance à l’allumage
Lorsqu’il est utilisé pour le réglage du calage de l’allumage du moteur, le stroboscope s’allume au moment où le premier cylindre est allumé par la bougie d’allumage en interrompant le fil de signal vers le circuit d’allumage du premier cylindre.
Cela permet de déterminer le moment de l’allumage en lisant le point où l’échelle sur la poulie de vilebrequin coïncide avec le repère sur le bloc-cylindres.
Dans les deux cas, la nécessité ou non d’un réglage et le résultat du réglage sont affichés visuellement en temps réel, ce qui permet un travail efficace.
Principe du stroboscope
1. Phénomène d’image rémanente dans la rétine
Le principe de fonctionnement du stroboscope est basé sur le phénomène d’image rémanente dans la rétine, qui est un phénomène particulièrement important dans la vision humaine. Selon ce phénomène, un changement momentané d’intensité lumineuse se prolonge pendant un certain temps (environ 1/16e de seconde). Plus précisément, une source lumineuse apparaît à notre vision comme si elle avait été présente pendant un court laps de temps après la disparition de la source lumineuse.
Les stroboscopes utilisent cet effet visuel pour éclairer un objet en mouvement rapide avec une lumière clignotante pendant une fraction de seconde et capturer cette fraction de seconde comme une image fixe. Cette technique est similaire à celle du time-lapse utilisée dans l’industrie de la vidéo.
2. Source lumineuse pour les stroboscopes
Les lampes flash au xénon et les lampes LED sont les sources lumineuses les plus courantes pour les stroboscopes. Les lampes flash au xénon fournissent une lumière blanche de haute intensité. Quant aux lampes LED, elles consomment moins d’énergie, ont une durée de vie plus longue et peuvent changer de couleur de lumière.
Toutefois, comme ces sources lumineuses sont conçues pour éclairer des objets à une intensité lumineuse élevée, il convient d’éviter l’observation directe à l’œil nu. En effet, une stimulation excessive de la rétine peut affecter la vision.
Choisir un stroboscope
Le choix du stroboscope dépend en grande partie de son utilisation et des fonctions requises. Par conséquent, les points suivants doivent être pris en considération lors du choix d’un stroboscope.
1. Luminosité
La luminosité d’un stroboscope dépend de l’environnement observé et de l’objet lui-même. Les modèles à forte luminosité conviennent aux endroits lumineux et aux objets de grande taille.
2. Fréquence lumineuse
Un stroboscope avec une fréquence d’émission lumineuse plus élevée est nécessaire pour l’observation d’objets se déplaçant rapidement ou pour l’observation détaillée de mouvements infimes.
3. Type de source lumineuse
Les lampes flash au xénon et les lampes LED sont principalement utilisées comme sources lumineuses pour les stroboscopes. Les lampes flash au xénon fournissent une lumière puissante, mais présentent les inconvénients d’une consommation d’énergie élevée et d’une courte durée de vie. Les lampes LED, en revanche, consomment moins d’énergie, ont une durée de vie plus longue et peuvent changer de couleur de lumière.
4. Portabilité et durabilité
En fonction de l’environnement d’utilisation, la portabilité et la durabilité sont également des critères de sélection importants. Si le stroboscope doit être utilisé dans des environnements difficiles, comme à l’extérieur ou dans des usines, choisissez un modèle de conception robuste et résistant à la poussière et à l’eau.
Autres informations sur les stroboscopes
1. Avantages des stroboscopes
Les stroboscopes présentent l’avantage d’être très polyvalents, contrairement à d’autres dispositifs de mesure de la quantité de mouvement, tels que les capteurs de rotation, les accéléromètres et les capteurs de position. Ils sont utilisables dans tous les domaines, tels que l’observation de l’évolution des réactions chimiques et le diagnostic du cancer du pharynx.
2. Inconvénients des stroboscopes
Cependant, comme le stroboscope est un instrument qui utilise la lumière et les différences lumière/obscurité, il présente certaines limites : il doit être éclairé à une distance et dans une direction appropriées, il ne convient pas à une utilisation dans des endroits très éclairés et si la différence lumière/obscurité est trop importante, il peut en résulter des voiles blancs. Pour y remédier, certains modèles sont équipés d’une fonction d’exposition automatique. Toutefois, dans de nombreux cas, il est difficile de prendre des mesures, en particulier dans des endroits très éclairés.