Étalonnage de capteur de pression

Qu’est-ce qu’un étalonnage de capteur de pression ?

Quelles sont les différentes méthodes d’étalonnage de capteur de pression ?

Les méthodes courantes d’étalonnage des capteurs de pression consistent à appliquer une pression à un volume de liquide ou de gaz enfermé dans une chambre d'essai strictement définie. Cette pression est mesurée avec précision et comparée au signal de sortie du capteur testé. 

La pression p est définie comme une contrainte normale agissant dans toutes les directions. Elle est le résultat d’une force F s’exerçant uniformément sur une surface normale A.

p = F /A

Cette équation permet de calculer la pression (Pa = kg/(m*s2) en fonction de la force et de la surface d'application en unités S.I. kilogramme, mètre et seconde. La pression peut être mesurée directement en la convertissant en une force à l’aide d’une membrane ou d’un cylindre d’une surface définie. 

L’étalonnage statique de capteur de pression via une balance à poids mort

Une balance à poids mort utilise des poids traçables pour appliquer une pression à un volume de liquide, cette pression pouvant être lue avec précision sur un manomètre. L’étalonnage de capteur de pression par balance à poids mort est une méthode d’étalonnage couramment appliquée sur les capteurs de pression. Un contrepoids est ici placé sur un cylindre à piston pour contrebalancer la pression exercée au piston. Les balances à poids mort sont des étalons primaires : la pression engendrée par la balance à poids mort est convertie dans les unités de masse, temps et longueur. Les balances à poids mort sont utilisées dans les laboratoires d’étalonnage afin d’étalonner les étalons de transfert tels que les manomètres numériques.

Une balance à poids mort permet de monter progressivement une pression statique et de la maintenir constante. Les niveaux de pression sont définis par la masse des poids. Pour déterminer la sensibilité d’un capteur piézoélectrique, on applique différents niveaux de pression au capteur en comparant le signal de sortie du capteur avec la pression de référence. (Fig. Étapes de l’étalonnage)

L’étalonnage quasi-statique

Ce type d’étalonnage s’effectue sous la contrainte continue du capteur de pression. Le générateur de pression est constitué d’une broche qui appuie sur un piston. Ce piston génère dans l’huile une pression qui est à son tour appliquée à deux capteurs - un appareil d’essai (UUT) et un capteur de référence. La montée de la pression se fait de façon régulière et relativement lente en 10 à 30 secondes. C’est pourquoi cette méthode est dite « quasi-statique ». Elle convient à l’étalonnage des capteurs de pression piézoélectriques mais n’est pas adaptée aux capteurs de pression à courte constante de temps, tels que les capteurs à électronique intégrée (IEPE).

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