R. hatterer, Professeur de Physique Appliquée au lycée la Méditerranée de La Ciotat








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Capteurs de pression.






R.HATTERER , Professeur de Physique Appliquée au lycée la Méditerranée de La Ciotat.
Sources :

  • http://perso.club-internet.fr/gatt/

  • G. Asch et collaborateurs, Les capteurs en instrumentation industrielle (DUNOD)

  • G. Asch et collaborateurs, Acquisition de donnée ; du capteur à l’ordinateur (DUNOD)


Document annexe :

  • 26PC.pdf




Présentation :
Le thème 2001 concerne la gestion électronique d’un moteur. Pour assumer cette gestion électronique il a fallu implanter toute une série de capteurs.

  • Le capteur de régime moteur

  • Le capteur de position de soupape

  • Le capteur de position papillon

  • Le capteur de pression d’admission

  • Le capteur de température d’air d’admission

  • Le capteur de température moteur

  • La mesure du niveau de tension batterie


Le capteur de pression d’admission est nécessaire à la cartographie d’injection. Il s’agit d’un capteur situé sur une carte du rack. La pression d’admission lui est acheminée depuis la pipe d’admission par un tuyau rigide.





  • Le capteur utilisé est un capteur piézorésistif de pression de la série 26PC1 de Honeywell.




  • Il comporte quatre capteurs résistifs (jauges piézorésistives) montés en pont de Wheatstone.




  • Ce capteur une fois polarisé, traduit sous forme de tension, la pression positive ou négative régnant dans la tubulure d’admission.

Capteurs de pression



  1. Définitions

    1. Définition de la pression

    2. Les différentes unités de pression

  • pascal (Pa)

  • bar (b)

  • atmosphère

    1. Définition des pressions

  • La pression atmosphérique

  • La pression relative

  • La pression absolue

  • Le vide

    1. Pression pour les fluides (liquide et gaz)

  • Pression hydrostatique

  • Pression due à des forces extérieures

  • Pression hydrodynamique

  1. Manomètres hydrostatiques

    1. Définition de la fonction remplie

    2. Manomètre à tube en U

    3. Mesure de la pression atmosphérique

  • Baromètre de Torricelli

    1. Problème de la capillarité

  • Définition

  • Cas de liquides manométriques

  • ascension capillaire

  • Dépression capillaire

  • Loi de Jurin

    1. Avantages et inconvénient des manomètres à tubes

  • Avantages

  • Inconvénients

    1. Domaine d’emploi

  1. Manomètres à déformation de solide

    1. Le manomètre à tube de Bourdon

  • Fonctionnement

  • Utilisation

  • Avantages et inconvénients

    1. Manomètre à membrane

  • Fonctionnement

  • Utilisation

    1. Manomètre de pression absolu

  • Fonctionnement

  • Utilisation

    1. Manomètre à capsule

  • Fonctionnement

  • Utilisation

    1. Manomètres pour pression différentielle

  • Fonctionnement

  • Utilisation




  1. Les procédés de conversion

    1. Conversion par variation de résistance

    2. Jauges d’extensiométrie

    3. Jauges piézo-résistives

  • Présentation

  • Caractéristiques métrologiques ordres de grandeur.

  • Avantages et inconvénients

    1. Jauges à fils tendus

    2. Conversion par variation de capacité

  • Variation de d’épaisseur

  • Variation différentielle de capacité

  • Avantages et inconvénients

    1. Conversion par variation d’inductance

  • Avantages et inconvénients

    1. Conversion par effet piézo-électrique

  • Présentation

  • Avantages et inconvénients

  1. Les capteurs à balance de force ou équilibre de forces

    1. Présentation

    2. Avantages et inconvénients

  2. Mesure de la pression du vide

    1. Présentation

    2. Différents domaines du vide

    3. Les différents types de jauges à vide

  3. Transmetteurs de pression

    1. Fonction

    2. Canalisations

    3. Surcharge

    4. Montages

  • Mesures de débits de liquides

  • Mesures de débits de gaz

  • Mesures de débits de vapeurs

Capteurs de pression





  1. Définitions

    1. Définition de la pression

U
n corps liquide ou gazeux enfermé dans un récipient, qu'il remplit entièrement, exerce sur toutes les parois de celui-ci une force dite de pression. La pression est une grandeur dérivée du système international. Elle est définie comme le quotient d’une force par une surface.

Ce quotient est indépendant de l'orientation de la surface. La pression s’exerce perpendiculairement à la surface considérée.


    1. Les différentes unités de pression

La relation p = dF/ds définit, à la fois, la pression et l'unité de pression en tant qu'unité dérivée. Cette unité, le pascal (Pa), correspond dans le Système International (S.I.) à une pression uniforme exerçant sur une surface de un mètre carré, une force totale de un newton. La pression d'un pascal étant relativement faible on utilise de préférence pour la mesure des pressions dans l'industrie son multiple le bar valant 105 pascals.





pascal (Pa)

bar (b)

atmosphère

(1 pascal )2

1

10-5

9,869 10-6

(1 bar )3

105

1

0,987167

(1 kgf/cm2 )4

98039

0,9803

0,968

(1 atmosphère )5

101 325

1,0133

1

(1 cm d'eau )6

98,04

980 10-6

968 10-6

(1 mm de Hg )7

133

1,333 10-3

1,316 10-3

(1 mb )8

102

10-3

987 10-6

(1 inch Hg )9

3,386 103

33,86 10-3

33,42 10-3

(1 psi )10

6892

68,9 10-3

68 10-3

(1 torr )11

133

1,33 10-3

1,316 10-3


exemple de données constructeur : (Honeywell – 26PC series)



type

étendue de mesure12 (psi)



erreur de linéarité

(% span)



plage de sortie13 (mv)

sensibilité14 (mV/psi)

tension maximale admissible (psi)






Typ.

Max

Min.

Typ.

Max

Typ.

Max.

26PCA


1

0.25

0.5

14.7

16.7

18.7

16.7

20

26PCB

5

0.4

0.5

47

50

53

10.0

20

26PCC

15

0.25

0.5

97

100

103

6.67

45

26PCD

30

0.1

0.2

97

100

103

3.33

60

26PCF

100

0.1

0.2

95

100

105

1.0

200

26PCJ

38 *

0.1

0.5

37.5

39.5

41.5

2.63

60

26PCK

38 *

0.1

0.5

37.5

39.5

41.5

2.63

60

* calculée à 15 psi


    1. Définition des pressions



La pression atmosphérique

La pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer, à 15 °C, est de 1013 mbar. Elle peut varier, de ± 25 mbar, avec la pluie ou le beau temps. Elle est fonction de l’altitude (hydrostatique).
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