Capteurs de pression

Parmi tous nos modèles de capteurs de pression, de force ou de couple, découvrez notre gamme complète de capteurs de pression : piézoélectriques (sortie charge, haute fréquence) ; capteurs capacitifs ; jauges de contraintes ; et capteurs piézorésistifs (haute précision, aéronautique, océanographie).

Consultez aussi notre dossier complet pour tout savoir sur les capteurs de pression :

 

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Qu’est-ce qu’un capteur de pression ?

Un capteur de pression, aussi appelé transducteur ou transmetteur de pression, est un instrument de mesure qui détecte la pression appliquée dans un environnement et qui la transforme en un signal électrique.

Ce type d'appareil est utilisé pour mesurer et contrôler les pressions physiques, hydrauliques ou pneumatiques.

Les niveaux de pression mesurés sont alors convertis en signaux électriques analogiques ou numériques afin d'être affichés, enregistrés et analysés à l’aide d’un système d’acquisition.  

Aparté : Qu’est-ce que la pression ?

La pression est définie comme une force exercée par un fluide (liquide ou gaz) sur une surface. Elle est quantifiée en Pascal (Pa), en Bar, en N/mm², ou en psi. 

Il existe plusieurs types de pression : la pression absolue, la pression relative (ou pression manométrique), la pression différentielle et la pression atmosphérique. Celles-ci sont détaillées en bas de cette page. 

Comment fonctionne un capteur de pression ?

Un capteur de pression fonctionne grâce à l'interaction qui se produit entre un fluide (ou un gaz) et une membrane (ou un diaphragme) qui se déforme sous l'effet de la pression. 

Cette déformation est alors captée par divers éléments sensibles tels que des jauges de déformation, des circuits MEMS, ou des composants piézo-électriques, transformant la pression physique en une valeur électrique mesurable. 

Le fonctionnement d'un capteur de pression repose donc sur l'identification de cette pression et sa conversion fidèle en signal électrique ou une autre nature, en fonction du capteur utilisé.

En pratique, le signal généré par le capteur peut être sous forme analogique (tension ou courant) ou numérique, avec des unités de mesure telles que le Pascal (Pa) ou le bar, facilitant son intégration dans des systèmes de contrôle ou de surveillance.

capteurs pression controle industrie

Quels sont les différentes technologies de capteurs de pression ?

Les capteurs de pression sont utilisés dans de nombreux secteurs pour mesurer avec précision la pression appliquée. Ils se déclinent en plusieurs technologies, chacune ayant bien entendu ses propres particularités et ses domaines d'applications spécifiques.

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Les capteurs de pression piézorésistifs

Ce type de capteurs de pression exploite le changement de résistance d'un matériau résistif en réponse à une pression. Cette variation est convertie en un signal numérique, offrant une mesure précise de la pression.

Utilisés dans des applications variées, comme dans l'automobile ou pour certains dispositifs médicaux, ils sont appréciés pour leur polyvalence et pour leur capacité à mesurer des pressions élevées.

Dans leur fonctionnement, les capteurs piézorésistifs intègrent des jauges de contrainte dans un diaphragme, souvent en silicium, pour détecter la pression à travers les changements de résistance électrique.

Les capteurs de pression capacitifs

Basés sur le principe de la capacité électrique, ces capteurs mesurent la pression en détectant la variation de capacité causée par la déformation d'une membrane entre deux conducteurs.

Ils conviennent particulièrement aux environnements exigeant une grande précision sur de faibles plages de pression, comme dans les industries du pétrole, du gaz et de l'agroalimentaire.

Pour fonctionner, les capteurs capacitifs utilisent la variation de capacité d'un condensateur induite par la déformation de sa membrane pour estimer la pression, convenant mieux aux faibles pressions.

capteurs pression capacitifs
capteurs pression jauges contrainte strain gauges

Les capteurs à jauges de contrainte (ou Strain Gauges)

Ce type de capteurs de pression se sert des changements dimensionnels d'un élément en réponse à une force. Ces jauges convertissent les fluctuations de tension et de résistance en signaux électriques.

Ces capteurs de pression sont privilégiés pour le suivi à long terme en raison de leur disponibilité et de leur adaptabilité à différentes applications.

Dans leur fonctionnement, les capteurs à jauges de contrainte exploitent des éléments métalliques, ou à couche mince, fixés sur un diaphragme, afin de mesurer la pression via un pont de Wheatstone, permettant une bonne amplification du signal.

Les capteurs piézoélectriques

Ces capteurs génèrent une charge électrique en réponse à une pression physique exploitant l'effet piézoélectrique. La charge produite, proportionnelle à la force appliquée, permet de mesurer des pressions dynamiques avec une grande précision.

En raison de leur fuite de charge, ils ne sont pas adaptés à la mesure de pressions statiques. Mais leur sensibilité aux changements rapides les rend indispensables dans des applications nécessitant des mesures de haute précision dans des environnements à pression élevée.

capteurs pression piezoelectriques

En conclusion

Chaque technologie de capteur de pression offre des avantages spécifiques selon l'application visée, que ce soit pour des mesures absolues, relatives, différentielles ou pour le suivi de pressions dynamiques.

Les capteurs de pression piézorésistifs et capacitifs peuvent être utilisés pour une large gamme de mesures.

Les capteurs de pression piézoélectriques sont, quant à eux, plus adaptés aux mesures relatives de pression.

Vous êtes à la recherche d'un capteur de pression ?

Contactez-nous et nous pourrons vous aider à choisir le capteur de pression le plus adapté à vos applications.

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Quels sont les domaines d'applications des capteurs de pression ?

Les capteurs de pression trouvent leurs applications dans une multitude de domaines, allant de l'automobile à l'aéronautique, en passant par le médical, l'industriel, la domotique, et bien plus encore.

Ils sont utilisés dans la surveillance, le contrôle et la sécurité des processus dans presque tous les secteurs technologiques.

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Automobile

Les capteurs de pression permettent de surveiller la pression dans les systèmes de freinage hydraulique afin de garantir la sécurité des passagers.

Ils aident à l'amélioration et l’optimisation des performances des airbags.

Ils permettent aussi de réduire les émissions des moteurs par la surveillance et le contrôle des gaz d'échappement durant leur recirculation.

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Aéronautique

Les capteurs de pression sont utilisés dans les tests et pour la maintenance des avions.

Ils mesurent la pression de l'air, l'altitude mais aussi d'autres paramètres critiques afin de garantir la performance et la sécurité des aéronefs.

Ces instruments de mesure permettent aussi de calculer la vitesse de l'air ou de contrôler la pression de la cabine.

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Médical

Ces capteurs de pression sont utilisés dans plusieurs conditions médicales afin de réaliser des traitements hyperbares.

L'implantation de capteurs miniaturisés offre aussi une surveillance précise de la pression sanguine.

Ces appareils innovants aident à sauver des vies et ils améliorent aussi la qualité des soins fournis aux patients.

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Applications grand public

Les capteurs de pression améliorent aussi notre quotidien même si peu de personnes en sont conscientes.

Ils permettent le contrôle automatisé des environnements bâtis, comme par exemple dans les systèmes de réfrigération.

Ils offrent aussi de nouvelles fonctionnalités aux appareils ménagers, comme avec les aspirateurs qui ajustent leurs paramètres en fonction du type de sol grâce aux capteurs de pression.

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Industrie

Les capteurs de pression sont utilisés dans l'industrie pour :

  • La régulation de la pression
  • Le contrôle des pompes
  • La surveillance des niveaux de remplissage des réservoirs
  • La détection des fuites ou autres anomalies

Leur précision et leur fiabilité assurent la sécurité et l'efficacité des processus dans des secteurs industriels tels que :

  • le pétrole
  • le gaz
  • les énergies
  • l'agroalimentaire
  • et l'environnement.
capteurs pression applications conclusion

En conclusion

Les nombreuses utilisations des capteurs de pression, à travers des domaines d’applications aussi variés, souligne leur importance dans l’innovation et dans l’évolution des nouvelles technologies.

Leur capacité à fournir des mesures en pression précises et fiables facilite la prise de décision rendant leur utilisation indispensable pour le bon fonctionnement et la sécurité de nombreux systèmes ou dispositifs.

De plus, leur rôle dans l'amélioration de la sécurité, l'efficacité et la durabilité des technologies en fait un domaine en constante évolution, avec des innovations continues pour répondre aux défis de demain.

capteur pression industrie

Comment choisir un capteur de pression ?

Pour bien choisir un capteur de pression, il est nécessaire de prendre en compte plusieurs critères tels que :

  • la plage de mesure,
  • la compatibilité environnementale,
  • la taille physique,
  • les besoins énergétiques,
  • et le type de mesure de pression nécessaire.

Quels sont les différents types de pression ?

Dans le domaine de la métrologie et de l'instrumentation, il est recommandé de connaître les différents types de pression existant pour mieux comprendre le fonctionnement des capteurs de pression.

La pression, définie comme la force exercée perpendiculairement à une surface, peut être mesurée selon différentes références, donnant lieu à plusieurs classifications.

La pression atmosphérique

La pression atmosphérique est la force exercée par l'atmosphère terrestre. Au niveau de la mer, sa valeur moyenne est de 1013,25 hectopascal (hPa) mais elle peut fluctuer en fonction des conditions météorologiques.

La mesure de cette pression est utilisée pour les prévisions météorologiques. Mais, elle influence aussi les mesures de pression dans de nombreuses autres applications.

La pression absolue

La pression absolue représente la pression relative dans un vide parfait, éliminant toutes les influences externes telles que les changements atmosphériques ou l'altitude.

Elle est utilisée dans des domaines scientifiques et pour des applications nécessitant une référence stable :

  • les processus de vide,
  • la surveillance des pompes à vide,
  • ou les mesures de niveau dans des contenants scellés.

La pression relative (ou pression manométrique)

La pression relative ou pression manométrique est la différence entre la pression absolue et la pression atmosphérique locale. Elle est couramment utilisée dans les applications technologiques où la mesure est affectée par les variations dues à l'environnement, tel que les changements météorologiques ou l'altitude.

Cette pression est mesurée le plus souvent pour :

  • le contrôle des processus industriels,
  • le suivi des niveaux de liquide,
  • ou la surveillance des systèmes pneumatiques.

Cette mesure varie avec les changements de pression atmosphérique et d'altitude, nécessitant une ventilation adéquate du capteur pour capter la pression ambiante comme référence.

La pression scellée

La pression scellée est une forme spéciale de pression relative, mesurée par rapport à une pression de référence prédéfinie et scellée.

Elle est utilisée en particulier dans des environnements difficiles où la ventilation directe du capteur n'est pas fiable.

Bien que soumise aux mêmes variations atmosphériques que la pression relative, elle offre des avantages dans les applications à haute pression ou dans des conditions où la ventilation du capteur est compromise.

La pression différentielle

La pression différentielle est la différence de pression entre deux points d'un système. Elle est essentielle pour surveiller les filtres, mesurer les débits de fluide ou déterminer les niveaux de liquide dans des conteneurs fermés.

Cette mesure permet d'identifier les variations de pression sans référence à un standard absolu ou atmosphérique, offrant des applications spécifiques dans le contrôle de processus ou la maintenance prédictive.

En conclusion

Chaque type de pression est utile dans des applications bien spécifiques, que ce soit dans l’automobile, la médecine, l'industrie ou l'aéronautique.

La bonne compréhension de ces pressions permet d’effectuer des mesures plus précises et plus fiables.

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