Le capteur de pression piézoélectrique fonctionne selon le principe piézoélectrique découvert en 1880 par Jacques et Pierre Curie. Ces derniers ont constaté que la surface de certains cristaux – dont le quartz – se chargeait électriquement lorsqu’ils étaient soumis à une sollicitation mécanique. Cette charge électrique est exactement proportionnelle à la force qui s’exerce sur le cristal et se mesure en picocoulomb (1 pC = 10^-12 coulombs).

Un capteur de pression piézoélectrique est un capteur actif et ne mesure que des processus quasi-statiques, pas de processus purement statiques. Ce capteur de pression se prête donc parfaitement à la technique de mesure dynamique. Il est utilisé dès lors qu’il s’agit de relever précisément et d’enregistrer des variations rapides de pression à des températures pouvant atteindre 400 °C. Un capteur de pression non refroidi se compose généralement de quartz ou de cristaux développés et élaborés par Kistler. Ces cristaux appelés PiezoStar® présentent une sensibilité et une stabilité thermique remarquables.

Le capteur de pression piézorésistif

Le capteur de pression piézorésistif repose sur l’effet semi-conducteur décrit pour la première fois en 1954 par Charles S. Smith. Sous l’effet d’une sollicitation mécanique, la résistance électrique des semi-conducteurs se modifie et ce, selon un ordre de grandeur deux fois supérieur à celui des métaux. Le capteur de pression offre donc un champ d’applications autre que celui offert jusque là par les jauges de contrainte en métal. Depuis, des techniques similaires ont été développées, comme par exemple la technique de mesure à couches minces ou la technique à couches épaisses sur céramique.

Applications typiques du capteur de pression :

• Mesure dynamique de la pression cylindre et de la pression d’injection dans le développement de moteurs à combustion
• Surveillance continue de la pression cylindre dans les grands moteurs Diesel
• Mesure des pressions d’explosion dans le développement d’airbags
• Régulation de la pression dans l’empreinte en moulage
  par injection pour une meilleure qualité de produit
  et un taux de rebut minimal