Amélioration des performances des transducteurs de pression avec la matrice de la série S
Un transducteur de pression est capable de mesurer avec précision la pression. Il convertit la pression appliquée en un signal électrique et peut être classé comme appareil de mesure de pression actif ou passif.
Divers modèles de transducteurs de pression sont disponibles selon que des mesures de pression absolue ou relative sont nécessaires.
Développés à l'origine pour mesurer les variations de pression minimales, les transducteurs de pression ont été largement adoptés dans le commerce dans les années 1960 et 70 en introduisant des dispositifs à base de couches minces, de silicium et de quartz. Cela en a fait un choix populaire pour mesurer les basses et hautes pressions.1
Un transducteur de pression comprend deux composants principaux : un dispositif sensible à la pression et un élément de transduction qui convertit les modifications du dispositif en un signal électrique.
Plusieurs conceptions existent pour les transducteurs de pression, utilisant des méthodes telles que le déplacement de la jauge de contrainte ou le mouvement de la membrane. Le choix de la conception dépend des plages de pression à mesurer.
Comment fonctionnent les capteurs de pression ?
Les transducteurs de pression mesurent des pressions statiques ou dynamiques, selon que l'objet mesuré est stationnaire ou soumis à une force appliquée.2
Les jauges de contrainte piézorésistives sont couramment utilisées pour mesurer les pressions statiques.
Ces manomètres sont fixés sur un diaphragme qui se déforme sous la pression, entraînant une variation de résistance qui fournit un signal électrique mesurable. Ce changement de résistance est converti en une tension mesurable à l'aide de la configuration du circuit.
Dans le cas des transducteurs de pression très compacts, un système microélectrochimique (MEMS) est utilisé.
Les transducteurs de pression basés sur MEMS fonctionnent sur des principes similaires à ceux de leurs homologues plus grands, où la déformation dans le milieu de détection génère un signal électrique. Cependant, les dispositifs MEMS sont beaucoup plus petits et plus réactifs aux changements de pression, même mineurs.3
Pour les applications à distance telles que la surveillance de l'environnement dans les véhicules aériens sans pilote (UAV), les capteurs MEMS offrent des avantages tels qu'une faible consommation d'énergie et une construction légère.4
Capteur de mérite série S
La série S, développée par Merit Sensor, est une réalisation remarquable en matière de développement et de fabrication de capteurs. Ces matrices de pression en silicone MEMS utilisent un diaphragme fin et flexible comme support de détection.
La déviation du diaphragme, provoquée par la pression, modifie la capacité entre deux plaques. Cette altération peut être convertie en un signal électrique pour fournir des lectures de pression.
Pour offrir des performances, une précision et une fiabilité inégalées en matière de détection de pression, la série S exploite la technologie de pointe MeritUltra™ de Merit Sensor. Ces matrices sont conçues pour fonctionner efficacement à différentes pressions, de 5 à 300 psi, ce qui les rend adaptées à diverses applications.
En incorporant la technologie MeritUltra™, les matrices de la série S offrent une plage de températures de fonctionnement impressionnante de 40 °C à 150 °C sans compromettre les performances.
La précision exceptionnelle des matrices de la série S permet aux concepteurs d'atteindre des précisions supérieures à 0.1 % de la pleine échelle, ce qui les rend adaptées aux applications de haute précision les plus exigeantes. La série S est disponible avec et sans verre.
Précision et fiabilité imbattables
Un étalonnage de haute qualité est un facteur critique dans la détection de pression. La traduction précise du mouvement du diaphragme en valeurs de pression significatives nécessite une caractérisation approfondie du changement de résistance en réponse à la pression appliquée.
Pour s'en assurer, chaque Matrice série S subit des tests électriques au niveau de la tranche lors de sa construction dans l'usine de fabrication de tranches de Merit Sensor Systems à South Jordan, Utah, États-Unis. Les matrices peuvent être emballées en les montant sur une carte de circuit imprimé et en incorporant l'électronique d'amplification de signal nécessaire.
Des procédures de test et d'étalonnage étendues et rigoureuses sont utilisées, garantissant que les matrices sont prêtes à fournir des mesures fiables immédiatement.
La robustesse, la fiabilité et les performances techniques exceptionnelles des matrices de la série S en font le choix préféré de nombreux ingénieurs lors de la construction de transducteurs de pression.
Leur compatibilité avec une large gamme de conditions environnementales, leur excellente sensibilité et leur faible encombrement en font la solution idéale pour de nombreuses applications, notamment les secteurs industriel, automobile et médical, où les composants doivent répondre à des exigences réglementaires supplémentaires en matière de fiabilité et de performances.
Que les clients aient besoin de transducteurs de pression pour l'aérospatiale, l'automobile, l'ingénierie des dispositifs médicaux ou toute autre application, contacter Merit Sensor Systems leur permettra d'explorer les avantages de l'intégration de ses matrices de pression de pointe dans leurs dispositifs, conduisant à une fiabilité et des performances améliorées.
Avec le soutien et le soutien expert des équipes professionnelles expérimentées de Merit Sensor, le client bénéficie d'une grande fiabilité de mesure, d'un soutien complet avant et après-vente et de conseils techniques d'experts.
Références et lectures complémentaires
- En ligneMiddelhoek, S. (2000). Célébration de la dixième conférence sur les transducteurs : le passé, le présent et l'avenir de la recherche et du développement des transducteurs. Capteurs et actionneurs, 82, 2–23. https://doi.org/10.1016/S0924-4247(99)00395-7
- Haricot, VE (1994). Métrologie dynamique de la pression. Métrologie, 30, 737. https://doi.org/10.1088/0026-1394/30/6/037
- Adams, TM et Layton, RA (2010). Introduction à la fabrication et aux applications de MEMS. https://doi.org/10.1007/978-0-387-09511-0
- Jang, JS, & Liccardo, D. (2006). Automatisation de petits drones à l'aide d'un capteur MEMS à faible coût et d'une plate-forme informatique embarquée. 2006 IEEE / AIAA 25e conférence sur les systèmes avioniques numériques, 1–9. https://doi.org/10.1109/DASC.2006.313772
Pour plus d'informations, consultez cet article publié sur Matériaux AZO
