Capteurs de pression ratiométriques ‒ enfermé hermétiquement dans une cage de Faraday

Grâce à la conception modulaire des transmetteurs de pression de la série 21 C insensibles aux perturbations électromagnétiques, Keller propose des solutions adaptées pour les applications les plus diverses. La conformité à la directive RoHS et la protection totale contre l’influence du rayonnement électromagnétique constituent des critères élémentaires dans un tel environnement. Seul l’acier inox de nuance AISI 316L au contact des fluides à mesurer – donc en l’absence de tout joint intérieur – et la protection de l’extérieur par la classe IP67 évite tout souci. Les utilisateurs des secteurs industriels typiques tels que le froid et la climatisation, les équipements pneumatiques et hydrauliques, les compresseurs, les installations de ventilation, la technique de pompe ou plus généralement les constructions mécaniques savent immédiatement apprécier l’électronique intégrée en enceinte étanche.

Mais les utilisateurs chevronnés connaissent également l’un des points d’achoppement des capteurs de pression: leur sensibilité aux variations de température. Dans ce domaine également, la série 21 C de Keller propose l’inhabituel: la modélisation mathématique de la caractéristique individuelle du capteur déterminée par une procédure de calibrage à plusieurs niveaux qui, associée à la technique de Chip in Oil (CiO), constitue la clé d’une compensation numérique optimale de la dérive de la mesure.

L’amplificateur de mesure programmable a été réalisé sous la forme d’un circuit intégré ASIC miniature, monté avec des fils de liaison extrêmement courts à proximité immédiate de la cellule de mesure et logé directement dans la même huile de remplissage d’une capsule de mesure totalement étanche. La solution n’offre pas seulement une protection optimale contre les perturbations électromagnétiques. Les influences de la température agissent de la même manière sur le capteur et son électronique et peuvent être ainsi intégralement compensées. Avec une tension d’alimentation de 5 V, l’ASIC ratiométrique délivre un signal de sortie variant de 0,5 à 4,5 V. La puce est pourvue d’une protection contre les inversions de polarité et résiste aux surtensions jusqu’à ±24 V. Sur les capteurs de pression de la série 21 C, aucun composant électronique n’est situé en dehors de la cellule de mesure hermétique remplie avec de l’huile. Les difficultés inhérentes à la condensation sont donc inconnues.

La technique Chip in Oil (CiO) constitue la poursuite logique de l’intégration et de la miniaturisation dans le domaine des capteurs de pression. L’intégration de l’intégralité de la chaîne de mesure (capteur et électronique) dans un même boîtier réduit dans une très large mesure la sensibilité aux défaillances. Le concept n’aboutit pas seulement à la réduction de volume de l’unité complète, mais également à une excellente sûreté de processus lors de la fabrication, du fait du degré élevé d’automatisation. Contrairement à la solution monopuce à intégration totale, cette solution garantit une flexibilité totale pour la couverture de plages de mesure les plus diverses, et finalement pour l’adaptation aux souhaits les plus variés de la clientèle. La sortie ne délivre plus qu’un signal amplifié et normé de haute précision destiné à un traitement universel. Les cellules de mesure en technique CiO sont également disponibles chez Keller comme composants individuels convenant pour des plages de température de -50 °C à +150 °C.

La séparation claire entre l’élément de mesure de pression d’une part et l’amplificateur programmable d’autre part ‒ bien que montés dans une même capsule ‒ offre la plus grande souplesse possible pour la couverture de plages de mesure les plus diverses et l’adaptation aux besoins les plus variés de la clientèle. Cette flexibilité est encore optimisée par une gamme étendue de possibilités en matière de types de raccordement mécaniques et électriques.