La pression se définit comme la force exercée par un corps sur une surface donnée. Sa mesure est un élément capital dans de nombreux secteurs comme l’aéronautique et les sports mécaniques.
De nombreuses recherches ont lieu afin d’améliorer la sensibilité des appareils permettant la mesure de la pression. Ainsi, des technologies de plus en efficaces voient le jour dans ce domaine. Nous vous invitons donc à découvrir ces diverses technologies dans cet article.
Optez pour la technologie électronique avec les capteurs de pression
Il existe une foule de méthodes et de techniques différentes pour mesurer la pression. Parmi celles-ci, les capteurs de pression sont les plus précis et les plus utilisés. Toutefois, ces dispositifs n’usent pas tous d’une seule et même technologie. Il existe donc plusieurs types de capteurs de pression, chacun reposant sur une technologie unique. Vous pourrez en savoir plus sur les capteurs de pression dans cet article et comprendre le fonctionnement de ces dispositifs.
Le capteur de pression piézorésistif
Avant de nous intéresser au capteur piézorésistif, il est important d’avoir quelques notions de base sur le fonctionnement d’un capteur de pression.
Un capteur de pression est composé de deux éléments. Le premier est sensible à la pression (et varie selon la technologie utilisée). Son rôle est de déterminer la pression réelle appliquée au capteur. Ensuite, il y a un second élément capable de traduire la pression mesurée en un signal électrique.
Dans un capteur piézorésistif, les éléments sensibles à la pression sont des corps résistifs intégrés dans une puce en silicium, séparée du média par une membrane en acier inoxydable. La valeur des résistances varie donc proportionnellement à la pression subie par le fluide de transmission.
On obtient ainsi des capteurs très sensibles, capables de mesurer des pressions à partir de quelques millibars. En outre, un autre avantage de ces capteurs est qu’ils sont extrêmement stables ce qui leur assure une bonne fiabilité sur le long terme.
Le capteur de pression à couche épaisse
Dans ce type de capteur, l’élément sensible à la pression est un capteur en céramique en configuration résistive. Ici, la résistance démontrée par ce capteur varie selon la pression subie par le fluide.
Les propriétés de la céramique (résistance chimique élevée) font de ce capteur l’un des plus solides. Il convient donc parfaitement pour mesurer les pressions dans des domaines comme le chauffage et l’approvisionnement en eau.
De plus, toujours du fait de ces propriétés, les capteurs à couche épaisse sont idéals pour mesurer certains types de pression. Il s’agit entre autres de la pression relative (celle qui a pour référence la pression atmosphérique) et de la pression absolue (qui a pour référence le vide).
Le capteur de pression à couche mince
Ici encore, la détection de la pression est assurée par des éléments sensibles résistifs. Cependant, contrairement aux deux premiers types de capteurs, les jauges de déformation sont situées directement sur la membrane métallique (pas de couche de silicium ou de céramique). L’absence d’éléments séparateurs constitue ici un atout, car le risque de pollution par le fluide de transmission est éliminé. Ces capteurs sont donc des capteurs très fiables, reconnus pour leur résistance à des pressions extrêmes.
En dehors de ces trois types de capteurs de pression, il en existe encore quelques-uns. Par exemple, les capteurs de pression capacitifs qui peuvent être utilisés pour mesurer des pressions assez faibles (de l’ordre de 40 bars). De même, certains capteurs dits « résonnants » utilisent les changements de fréquence de résonnance dans le mécanisme de détection pour mesurer la pression. Toutefois, ils sont parfois sensibles aux chocs et aux vibrations.
Utilisez la manométrie, une technique mécanique de mesure de la pression
En dehors de l’électronique, la pression peut également être mesurée de façon mécanique grâce à des manomètres. Ces derniers sont encore utilisés dans certains domaines comme la pneumatique ou le secteur médical.
L’un des principes les plus utilisés dans cette méthode est celui du tube de bourdon. Il s’agit d’un tube élastique qui change de forme selon la pression à laquelle il est soumis. Les mouvements de ce tube sont par la suite transmis à une aiguille qui va pouvoir indiquer la pression.
Les avancées de la science ont mis à notre disposition plusieurs types de technologies pour pouvoir mesurer les pressions. Parmi celles-ci, les plus répandues sont les technologies mécaniques avec les manomètres et les mesures électroniques avec les capteurs de pression. Il faut cependant noter que les dernières offrent plus de possibilités du fait de leur diversité.