Les capteurs de pression sont des capteurs spéciaux conçus pour mesurer et détecter la pression dans différents environnements et applications. Ils sont capables de convertir la pression mécanique en signaux électriques ou en sorties numériques qui peuvent ensuite être interprétés par des appareils ou des systèmes électroniques. Les capteurs de pression jouent un rôle important dans de nombreuses applications techniques et industrielles et sont essentiels pour détecter et surveiller les variations de pression dans différents environnements.
La structure des capteurs de pression varie
Un capteur de pression est généralement constitué de plusieurs composants qui lui permettent de détecter la pression dans son environnement et de la convertir en un signal électrique. La structure typique d’un capteur de pression se présente comme suit:
- Élément sensible à la pression: cet élément constitue le cœur du capteur de pression et réagit à la force de pression qui lui est appliquée. Selon le type de capteur de pression, l’élément sensible peut être composé de différents matériaux, notamment des cristaux piézoélectriques, des jauges de contrainte, des éléments capacitifs ou d’autres matériaux sensibles à la pression.
- Boîtier: le boîtier ou le corps du capteur protège l’élément sensible des influences extérieures telles que l’humidité, la poussière et les contraintes mécaniques. Le matériau dépend de l’application et du mode de fonctionnement du capteur de pression.
- Les connecteurs: Les connexions servent à transmettre le signal électrique du capteur de pression. Il peut s’agir de câbles, de fils ou de connecteurs qui sortent du capteur.
- L’électronique: De nombreux capteurs de pression modernes intègrent une électronique qui traite et amplifie le signal mesuré. Cette électronique peut également effectuer des étalonnages et des compensations afin de garantir des mesures précises.
- Signal de sortie: le signal de sortie du capteur de pression est généralement un signal électrique proportionnel à la pression mesurée. Selon le capteur et l’application, il peut s’agir d’un signal de tension, de courant ou numérique.
Des capteurs de pression sont-ils utilisés pour les systèmes d’entrée ?
Oui, les capteurs de pression sont adaptés aux systèmes d’entrée. Les capteurs de pression capacitifs sont très répandus. Ils sont utilisés pour les écrans tactiles comme ceux des smartphones ou des tablettes. Lorsque différents matériaux sont utilisés pour les façades de commande, il existe des solutions plus appropriées. Pour les surfaces métalliques, on utilisait autrefois Capteurs piézoélectriques . Aujourd’hui, il existe les capteurs agnostiques, qui sont très faciles à manipuler grâce à leur conception compacte.
La structure exacte d’un capteur de pression peut varier selon le type et le fabricant.
Le capteur de pression Structure des capteurs agnostiques
Les capteurs agnostiques sont montés sur des circuits imprimés. Pour une commande tactile HMI, ces modules agnostiques sont collés par film autocollant au dos de la façade de commande. Toutes les influences mécaniques sur la surface de commande sont enregistrées par les capteurs et converties par le logiciel d’évaluation en signaux de touches stables, clairs et compréhensibles. Le capteur agnostique est ultra-sensible. Les façades de commande en acier inoxydable d’une épaisseur de 1 mm sont donc parfaitement adaptées à Agnostik Touch.
Cela est possible grâce au fonctionnement du capteur de pression Agnostik. Même les plus petites influences, déclenchées par un contact sur la façade de commande, suffisent à déclencher un signal de touche. Les dilatations dues aux effets de la température, aux vibrations ou aux tensions des matériaux sont détectées par des algorithmes intelligents du logiciel intégré. La fonction de capteur de pression Agnostik, basée sur des jauges de contrainte, génère une variation de résistance par stress sur le capteur, qui peut être mesurée et évaluée. Ainsi, la fonction supplémentaire et étendue d’une touche 3D, d’une touche Force ou justement d’une “saisie de touche en fonction de la pression” est facilement compréhensible. C’est une particularité intéressante de la technologie Agnostik Touch, qui élargit les possibilités de saisie IHM et les rend plus pratiques pour l’avenir.
DLe fonctionnement des capteurs de pression
L’Agnostik Touch est un exemple de capteur de pression pour les systèmes d’entrée. La technologie des capteurs varie en fonction de l’application. En général, ils sont basés sur différents principes physiques pour détecter et quantifier les changements de pression. Il existe différents types de capteurs de pression, notamment les capteurs de pression capacitifs, résistifs , piézorésistifs, optiques, piézoélectriques, à ultrasons et à jauges de contrainte, qui ont chacun leurs propres avantages et domaines d’application. Le capteur de pression agnostique est une nouvelle technologie.
Domaines d’application typiques des capteurs de pression
Les domaines d’application des capteurs de pression sont très variés et vont de l’industrie automobile à l’aérospatiale en passant par la technique médicale. Ils sont par exemple utilisés dans les véhicules pour surveiller la pression des pneus, dans les appareils médicaux pour mesurer la pression sanguine et dans les avions pour réguler la pression de la cabine. Les capteurs de pression sont également indispensables dans la surveillance de l’environnement, dans les installations industrielles et dans de nombreux autres domaines où la mesure et le contrôle de la pression jouent un rôle important. L’application des capteurs de pression dans les systèmes d’entrée est une application parmi d’autres.
Aperçu des capteurs de pression
Elles sont basées sur des jauges de contrainte et sont extrêmement sensibles et précises malgré leurs petites dimensions. Une particularité spéciale est le montage CMS entièrement automatique sur les circuits imprimés. L'intégration des capteurs Agnostik avec le logiciel est donc extrêmement compacte.
Les variations de pression sont détectées par des jauges de contrainte. Lorsqu'une pression est exercée sur le capteur, les propriétés physiques des jauges de contrainte changent, ce qui entraîne une modification de la résistance électrique.
Ils utilisent la variation de capacité entre deux électrodes pour mesurer la pression.
Ils utilisent une technologie lumineuse pour effectuer des mesures de pression
Ils modifient leur résistance électrique lorsqu'ils sont soumis à une pression mécanique.
Un type spécial de capteur de pression résistif. Ils sont basés sur des matériaux piézorésistifs qui modifient leur résistance électrique lorsqu'ils sont soumis à une pression. Ils sont notamment utilisés dans des applications où une précision et une sensibilité extrêmes sont requises.
Ils sont basés sur l'effet piézoélectrique, dans lequel certains matériaux génèrent une charge électrique lorsqu'ils sont soumis à un stress mécanique ou à une pression.
Des ondes sonores sont utilisées pour mesurer la pression