Omega est une source fiable de transducteurs de pression et de cellules de charge qui fournissent des données de haute qualité dans une multitude de processus. Pour que les capteurs de pression et les cellules de charge fournissent les informations recherchées par nos clients, la pression ou la force de ce processus doit atteindre un élément sensible. L'élément sensible réagit à la force ou à la pression du processus, créant un signal de sortie qui peut être interprété par un appareil de lecture ou un appareil de collecte de données. L'élément de détection est donc le cœur du transducteur ou de la cellule de charge.
Le système de mesure
Le système de mesure est composé d'un élément de détection sur lequel sont appliquées quatre jauges de contrainte. Les jauges de contrainte sont configurées en pont de Wheatstone, où les 4 résistances (appelées R1 à R4 dans le schéma 2) sont égales et changent proportionnellement de manière égale lorsqu'une contrainte est appliquée. Plus la force ou la contrainte (entrée) est importante, plus la sortie est importante. Un dispositif à pont de Wheatstone nécessite 4 fils pour sa connexion, une excitation positive et négative, et une sortie positive et négative du capteur.
Pour un capteur de pression classique, la déviation d'un diaphragme produit une sortie de jauge de contrainte. Selon la technologie de jauge de contrainte, la sortie peut varier de 1 à 3 millivolts par volt (mV/V) à 10 à 30 mV/V. Pour calculer votre sortie pleine échelle, vous devez multiplier la sortie du capteur par la tension utilisée pour alimenter le dispositif. Par exemple, pour un capteur de 3 mV/V, si nous utilisons une tension d'excitation de 10 volts CC, nous pouvons nous attendre à obtenir 3 mV/V x 10 V = 30 mV à pleine échelle.
Figure 1 
Figure 2 
Figure 3 Réaction typique du diaphragme lors de l'application de la pression. Exemples
Le PX4600 est un bon exemple de cette théorie des capteurs. La pression du processus que le client tente de mesurer est transmise à l'élément à membrane via un port d'accès. La pression provoque une déviation de la membrane, sollicitant le pont de Wheatstone situé de l'autre côté de la membrane et créant une sortie mV/V. Ce signal en millivolts est ensuite lu par un appareil capable d'accepter un signal en millivolts ou par un amplificateur ou un conditionneur de signal pour un traitement supplémentaire du signal.
Le PX409-USBH est équipé d'un connecteur USB à l'extrémité de son câble pour une connexion directe à un ordinateur portable. Les composants électroniques intégrés traitent le signal en un protocole de communication pratique et facile à utiliser. Pour une expérience plug-and-play, utilisez notre logiciel gratuit disponible sur notre site web. L'appareil peut être connecté à un ordinateur portable qui affichera et collectera les données tout en alimentant le capteur lui-même.
Figure 4 Exemple d'élément de détection à pont de Wheatstone sur un transducteur montable sur carte. 
Figure 5 
Figure 6 DPG409 Le manomètre numérique DPG409 utilise une sortie numérique dans ses versions à transmetteur sans fil. Cela permet d'acquérir les mesures à partir d'un emplacement distant sans avoir à installer de câble de signal. Un récepteur sans fil accepte ce signal et effectue l'affichage ou l'enregistrement des données.
Catégories de capteurs
Figure 7 DPG409 Non amplifié
La plupart des cellules de charge ont une sortie non amplifiée. Les sorties non amplifiées sont courantes sur les appareils trop petits pour être équipés d'électronique de conditionnement du signal, ou lorsque l'environnement est trop extrême pour que l'électronique puisse fonctionner. C'est le cas des produits PX1004, PX1005 et PX1009, qui ne sont pas amplifiés en raison des températures de fonctionnement très élevées et très basses pour lesquelles ils sont conçus. Les capteurs non amplifiés ont une capacité de transmission assez courte, généralement comprise entre 6,1 et 9,1 m (20 à 30 pieds). Cela s'explique par la faible puissance du signal. Cela les rend également sensibles aux interférences électromagnétiques provenant de l'environnement.
Figure 8 Les capteurs amplifiés utilisent des composants électroniques internes de conditionnement du signal pour créer un signal plus puissant. Cela les rend moins sensibles au bruit ambiant et leur permet d'atteindre des distances plus longues jusqu'à leurs unités de réception. Les capteurs avec amplificateurs internes ont une plage de température de fonctionnement plus réduite en raison des restrictions de température des composants électroniques de conditionnement du signal à l'intérieur du capteur.
Les capteurs à sortie de courant peuvent envoyer leur signal amplifié jusqu'à 304,8 m (1 000 pieds) tout en conservant une précision élevée. En général, les capteurs à sortie de tension peuvent maintenir une précision inférieure à 30,5 m (100 pieds).
Numérique
Le troisième type de capteur, classé par sortie, est le capteur à sortie numérique. Ce type de sortie offre le bruit le plus faible et les distances de transmission les plus longues disponibles. Il existe plusieurs modèles de communication, tels que les appareils DPG409 et PX409-USBH ou RS485.
Considérations relatives à la précision
Figure 9 Étalonnage typique en 5 points Bande d'erreur totale
Il s'agit de la déviation maximale de la bande pour toute sortie lorsque l'on prend en compte toutes les sources d'erreur définies, telles que les vibrations, la température ou l'humidité. Elle est exprimée en pourcentage de la sortie nominale.
Figure 10 Résultant des effets combinés de la linéarité, de l'hystérésis et de la répétabilité, la précision statique est exprimée en ± % de la portée et se réfère à la BSL. La bande d'erreur statique est une bonne mesure de la précision que l'on peut attendre d'un capteur de pression ou d'une cellule de charge à température constante.
BSL (meilleure ligne droite)
La BSL est l'écart d'erreur maximal par rapport à une ligne de base terminale, divisée en deux. Pour déterminer cette ligne, les sorties de zéro et de pleine échelle sont utilisées pour créer une ligne. Les autres points de données sont mesurés en fonction de la distance par rapport à cette ligne. La meilleure ligne droite est la ligne qui a la même pente que la ligne de base terminale, mais qui est soumise à un décalage de manière à ce que les erreurs soient réparties de manière égale de part et d'autre de la BSL. La meilleure ligne droite est utilisée pour décrire les performances en matière de linéarité.
Non-linéarité
Il s'agit de l'écart maximal de la courbe d'étalonnage par rapport à une ligne droite tracée entre les sorties à vide et nominales. Elle est exprimée en pourcentage de la sortie nominale et mesurée uniquement sur une charge de pression croissante.
Hystérésis
L'hystérésis est la différence maximale entre les lectures de sortie pour une même pression appliquée, approchée dans des directions opposées. Elle est déterminée en comparant les sorties pour une valeur de pression, d'abord obtenue en approchant à partir d'une pression plus faible, puis en approchant à partir d'une pression plus élevée. Plus les deux lectures sont proches, plus l'hystérésis est faible. Cette erreur est difficile à corriger.
Répétabilité
La différence maximale entre les lectures de sortie pour des charges de pression répétées, dans des conditions de charge et d'environnement identiques, est appelée répétabilité. Plus ces lectures sont proches, meilleure est la répétabilité. Cette erreur ne peut pas être corrigée.
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Écrit par : Dan Schultz
Mise à jour le : 30 octobre 2025
Comprendre la signification de « intrinsèquement sûr »
Written by: Dan Schultz
Updated on: March 30, 2026