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Spécialiste des capteurs de pression

Un capteur de pression convertit la pression en signal électrique analogique. Bien qu'il existe plusieurs types différents de transducteurs de pression, les plus communs sont les capteurs à base de jauge de contrainte. La conversion de la pression en signal électrique est réalisée par la déformation physique de jauges de contrainte qui sont collées sur la membrane du transducteur de pression et câblées dans une configuration en pont de Wheatstone.
La mesure de pression du transducteur produit une déviation de la membrane qui introduit la contrainte aux jauges. La contrainte produira un changement de résistance électrique proportionnel à la pression.

Les 3 technologies de capteurs

Les capteurs couche mince
sont basés sur le même principe que la jauge de contrainte, avec structures de résistance en grille dont l’étirement géométrique et la compression vont générer une variation mesurable de résistance en fonction des différences de longueur et d’épaisseur induites.

Pour un capteur couche mince, 4 résistances sont placées sur une membrane en forme de pont de Wheatstone pour détecter la déformation de la membrane sous pression. La technologie d’apposition du pont de jauge sur le support (par exemple métallique) fait appel à des procédés nanométriques.

Les capteurs couche épaisse,
comme les capteurs couche mince, utilisent 4 résistances regroupées pour former un pont de Wheatstone. Les structures de résistance sont “imprimées” sur un élément de base (par ex. base céramique) à l’aide de la technologie couche épaisse, elles sont ensuite déverminées à haute température. La variation de résistance est également due à la déformation de la membrane résultant de la modification géométrique causée par l’étirement et la compression du matériau

Les capteurs piézo-résistifs,
au contraire des deux autres principes, utilisent une membrane de mesure semi-conductrice (silicium) avec structures diffusées sélectivement. Ils utilisent l’effet piézo-résistif qui est basé sur la variation de résistance électrique des matériaux semi-conducteurs causés par l’étirement et la compression, ce qui influe sur la mobilité des électrons sous contrainte mécanique.

Signal 4/20 m

Pour réaliser la boucle 4-20 mA, il faut au minimum ces 4 éléments principaux : l’émetteur, l’alimentation de la boucle, les fils de la boucle et le récepteur. Ces 4 éléments sont connectés ensemble pour former une boucle.

Pont de Wheatstone

Principe de capteur

Le capteur de pression absolue

La mesure de pression absolue se fait par rapport à la pression du vide. Les capteurs de pression absolue donnent une valeur à partir d'une référence de vide scellé dans le capteur. Ils sont essentiellement utilisés en météorologie afin de déterminer la pression de l’air. Dans l'industrie agroalimentaire, ils servent à assurer un niveau de vide suffisant dans un emballage, indépendamment de la pression atmosphérique ambiante au moment de la fermeture de l'emballage.
La sonde de pression absolue comporte un seul raccord de pression qui permet à l'air que l'on souhaite évaluer de pénétrer le système.

Le capteur de pression relative

Pour la mesure de pression relative, c'est la pression atmosphérique ambiante qui constitue la référence. Les capteurs de pression relative peuvent afficher des pressions positives (ou surpressions) lorsque la pression mesurée est supérieure à la pression atmosphérique ou des pressions négatives (ou dépressions) dans le cas contraire. Pour contrôler la pression des pneus, par exemple, on utilise un capteur de pression relative.
La sonde de pression relative ne comporte, elle aussi, qu'un seul raccord de pression. La pression ambiante, quant à elle, pénètre par l'arrière de la membrane du capteur, par une fente ou par un tube.

Le capteur de pression différentielle

Comme son nom l'indique, le capteur de pression différentielle mesure une différence — positive ou négative — entre deux pressions, grâce à deux raccords de pression. Il est notamment utilisé en médecine afin de mesurer les échanges respiratoires et en génie climatique afin de contrôler les flux d’air.

En fonction des différents matériaux et des principes de fonctionnement, il y a aussi des différentes technologiques qui peuvent être importantes pour certaines applications.
De façon générale, nos produits utilisent toujours le principe de mesure le plus approprié selon la nature de l’application concernée.


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