Qu'est-ce qu'un capteur de pression ?

Définition de la pression en tant que quantité mesurée : La pression est définie comme la force appliquée par un liquide ou un gaz sur une surface et est généralement mesurée en unités de force par unité de surface.Les unités communes sont le Pascal (Pa), le Bar (barre), N / mm2 ou psi (livres par pouce carré).
Définition d'un capteur : Un capteur est un appareil qui mesure une quantité physique et la traduit en un signal.La quantité en question peut être par exemple la température, la longueur, la force ou bien évidemment la pression. Le signal transmis est généralement un signal électrique mais peut être également optique.
Définition d'un capteur de pression : Par conséquent, un capteur de pression est un instrument composé à la fois d'un élément sensible à la pression pour déterminer la pression réelle appliquée au capteur et de certains composants pour convertir cette information en un signal de sortie.

Comment fonctionne les capteurs de pression ?

Plusieurs technologies peuvent être utilisées dans les capteurs de pression pour fournir des résultats précis. Voici une liste des technologies les plus courantes :

Les capteurs de pression basés sur des jauges de contrainte (aussi appelées jauges de déformation) utilisent un élément sensible à la pression sur lequel des jauges de contrainte en métal sont collées ou bien des jauges à couche mince sont appliquées par pulvérisation.Cet élément de mesure peut être un diaphragme ou, pour les filmmètres métalliques, des corps de dosage de type cylindre peuvent également être utilisés. Les grands avantages de cette conception monolithique sont une rigidité améliorée et la possibilité de mesurer les pressions les plus élevées jusqu'à 15 000 bars. La connexion électrique se fait normalement via un pont de Wheatstone qui permet une bonne amplification du signal et des résultats de mesure précis et constants. Voir notre offre de capteurs de pression à jauges de contrainte .
Les capteurs de pression capacitifs utilisent une cavité de pression et un diaphragme pour produire un condensateur variable.La membrane est déformée lorsque la pression est appliquée et que la capacité diminue en conséquence. Ce changement de capacité peut être mesuré électriquement et est ensuite réglé en fonction de la pression appliquée. Ces capteurs sont limités à de faibles pressions d'environ 40 bars.
Les capteurs de pression piézo-résistifs se composent d'un diaphragme - majoritairement en silicium - avec des jauges de contrainte intégrées pour détecter les déformations dues à la pression appliquée.Ces jauges de contrainte sont généralement configurées dans un circuit en pont de Wheatstone pour réduire la sensibilité et augmenter le rendement. En raison du matériau utilisé, la limitation de pression est d'environ 1 000 bars.
Contrairement aux technologies susmentionnées - qui utilisent toutes la déflexion d’un corps de mesure - les capteurs de pression résonnants utilisent les changements de fréquence de résonance dans un mécanisme de détection pour mesurer la déformation causée par la pression appliquée.En fonction de la conception de ces capteurs, l'élément résonnant peut être exposé au support, où la fréquence de résonance dépend alors de la densité du support. Parfois, ces capteurs sont également sensibles aux chocs et aux vibrations.

Il existe d'autres capteurs de pression qui n'utilisent pas non plus de corps de mesure. Ces capteurs peuvent être thermiques ou à ionisation, ils utilisent les changements de conductivité thermique dus aux changements de densité dans le flux de particules chargées pour mesurer la pression appliquée.

Types de mesures de pression

Il est possible de classer les capteurs de pression en fonction de leurs propriétés, notamment la plage de pression qu'ils mesurent, les plages de température de fonctionnement ou le type de pression qu'ils mesurent.

Les capteurs de pression peuvent être absolus, de jauge, de jauge étanche et de pression différentielle.

Les capteurs de pression absolue mesurent la pression par rapport à une chambre de référence (presque vide).
Les capteurs de pression manométrique - ou capteurs de pression relative - sont utilisés pour mesurer la pression par rapport à la pression atmosphérique actuelle.
Les capteurs de pression manométriques étanches sont comme des capteurs de pression manométriques, mais ils mesurent la pression par rapport à une pression fixe plutôt qu’à la pression atmosphérique actuelle.
Les capteurs de pression différentielle déterminent la différence entre deux pressions et peuvent être utilisés pour mesurer les pertes de charge, les niveaux de fluide et les débits.

L'avantage évident d'un capteur de pression absolue est de toujours mesurer par rapport à la même pression de référence (vide) et de ne pas être affecté par les variations de pression atmosphérique. Il est aussi moins affecté par les changements de température.

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