Chapitre 17 : La pression
Définition : La pression de l’air qui nous entoure s’appelle la pression atmosphérique Elle est notée P atm et on utilise souvent l’hetopasal pour exprimer sa valeur Le baromètre permet de mesurer la pression atmosphérique, ’est un manomètre asolu La valeur de la pression atmosphérique peut se mesurer
THEORIE N2 - Caen Plongée
La Pression relative ou hydrostatique •• Définition :: La pression relative ou hydrostatique est la pression exercée par le poids de l’eau, elle varie avec la profondeur •• La Pression relative ou hydrostatique est de 1 bar tous les 10 m •• Cela correspond au poids d’une colonne d’eau de 10m de hauteur et ayant pour
Capteur de pression - GREYC
• La pression relative : c’est la différence de pression par rapport à la pression atmosphérique Elle est le plus souvent utilisée car la plupart des capteurs sont soumis à la pression atmosphérique • La pression différentielle : c’est la différence de deux pressions, dont l’une sert de référence Une pression
Notion de pression N I - Club Subaquatique Agenais
Notion de pression: 4- Pression Absolue 1) Définition: En r éalit é, le plongeur est soumis à la pression Relative due au poids de l’eau à laquelle s ’ajoute la pression Atmosph érique qui s ’exerce sur l’eau La somme des deux pressions s ’appelle la pression Absolue P Absolue = P Atmosph érique + P Relative
2 La pression hydrostatique - LNW
2 LA PRESSION HYDROSTATIQUE II Mécanique des liquides et des gaz h même pression p 1 même pression p 2 h 1 h 2 Figure II 8 – mesure de la pression hydrostatique Si enfin nous mesurons la pression hydrostatique régnant à la même profondeur dans trois liquides différents,àsavoirl’eau(ρ H2O =1g/cm3),l’alcool(ρ alc < ρ H 2O
Ondes élastiques & Acoustique - Fabrice Sincère
Plaçons un capteur de pression (microphone) au point A : 1-2-2- Pression acoustique (ou pression relative) Définition : p = P - P0 P : pression absolue du fluide P0: pression absolue au repos p > 0 : compression p < 0 : dilatation
Physiologie de la respiration
pression à l'intérieur des voies aériennes est négative, c'est une pression qui a tendance à collaber la paroi du larynx Ainsi, pour la maintenir suffisamment ouverte, on a besoin de muscles dilatateurs Leur contraction au moment de l'inspiration permet de laisser ouvertes ces voies extrathoraciques avec un diamètre important
Thermodynamique : travail des forces de pression et énergie
Thermodynamique : travail des forces de pression et énergie I Travail mécanique dû aux forces de pression Un travail élémentaire W est une force F qui s'exerce sur une distance dx En faisant apparaître la surface S, cette relation devient : Un travail élémentaire est donc aussi le produit d'une pression P par une variation
EQUIPEMENTS SOUS PRESSION - sante-securite-pacaorg
1) Définition : Qu’est ce qu’un équipement sous pression ? ¾ Cette appellation ( E S P ) désigne l’ensemble des appareils destinés à la production, la fabrication, l’emmagasinage ou la mise en œuvre, sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, des vapeurs ou gaz comprimés, liquéfiés ou dissous Les
[PDF] pression dynamique
[PDF] conversion pression absolue relative
[PDF] calcul hmt d'une pompe
[PDF] pression effective et pression absolue
[PDF] phases de construction d'un batiment
[PDF] étapes chantier batiment
[PDF] étapes construction batiment public
[PDF] les etapes de realisation d'un projet de construction
[PDF] modèle ordre du jour word
[PDF] ordre du jour réunion exemple
[PDF] exemple ordre du jour assemblée générale
[PDF] relation enseignant élève primaire
[PDF] ordre du jour réunion association
[PDF] questionnaire relation enseignant-élève
Capteur de pression
Quelques définitions
Présentation de quelques manomètres
Capteur de pression
MEMSQuelques définitions
IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Quelques définitions
La pression est le rapport entre une force et une surface P=F/S Dans le système SI, l'unité de pression est le pascal (Pa) mais beaucoup d'autres unités peuvent être utilisés. cf. tableau ci-dessous 3IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Quelques définitions
La pression atmosphérique normale correspond à une hauteur de mercure de 760 mm à 0 °C sous une accélération normale de la pesanteur (g = 9,8066 m/ s). Elle est égale à 101325 Pa et est souvent exprimée en mbar.Dans le domaine du vide, on utilise le torr
Pression absolue : c'est la pression réelle dans une approche physique Pression atmosphérique : c'est la pression absolue de l'atmosphère au niveau moyen de la mer. A 15 °C, elle vaut 1013 mbar. Elle peut varier de +/- 15 mbar avec la pluie et le beau temps 4IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Quelques définitions
La pression relative : c'est la différence de pression par rapport à la pression atmosphérique. Elle est le plus souvent utilisée car la plupart des capteurs sont soumis à la pression atmosphérique. La pression différentielle : c'est la différence de deux pressions, dont l'une sert de référence. Une pression différentielle peut donc être négative. le vide : il correspond à une pression absolue nulle. Ceci ne peut bien évidemment jamais être atteint. L'obtention et la mesure de vide "poussé" nécessite des techniques très particulières http://gatt.club.fr/ 5IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Pression pour les fluides
Pression hydrostatique :
P=ρ⋅g⋅z
avec P la pression (Pa), ρ la masse volumique du fluide (kg/m 3 ), g la constante de gravitation (m/s 2 ) et z la hauteur de fluide La pression au fond de ces 4 récipients est identiqueCompression d'un fluide
6IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Pression pour les fluides
Pression hydrodynamique : un fluide se déplaçant à une vitesse v crée une surpression donnée par1/2⋅ρ⋅v
2La pression totale d'un fluide est la somme des
pressions existantes dans le fluide. Celle-ci est la même en tous points pour un fluide horizontal (incompressible et de viscosité négligeable). C'est le théorème de Bernouilli. 7IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Principe de base
On retrouve les deux possibilités "classiques" des capteurs passifs essentiellement : Déformation d'un corps d'épreuve : sous l'effet de la pression, un élément mécanique se déforme. L'élément de déformation peut être une membrane, un tube, une capsule Modification des propriétés d'un matériauUtilisation de MEMS (Micro-Mechanical Systems)
8IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Exercices
Exprimer la pression atmosphérique normale en
cm d'eau Estimer la pression hydrostatique (en pascal) dans le fond d'une cuve remplie d'eau et de 5 m de hauteur 9Présentation de
quelques manomètresJ.M. Routoure : cours capteur.
Manomètres basiques
h=P/(ρ⋅g)Amélioration :
=> capteur de niveau et corps d'épreuve=hauteur de liquide !J.M. Routoure : cours capteur.
Tube de bourdon
=> capteur de position et corps d'épreuve=position de l'extremité du tube !La pression dans le tube modifie le rayon
de courbure de celui-ciLa déformation du tube est proportionnelle
à la pression dans le tube
Un dispositif à engrenage permet
d'effectuer une lecture de la valeurInventé par Eugène Bourdon (1808-1884)
J.M. Routoure : cours capteur.
Manomètres à membranes
http://gatt.club.fr/ => capteur de position et corps d'épreuve=position de la membrane !La pression déforme une membrane
La déformation est proportionnelle
à la différence de pression de chaque
coté de la membraneUn dispositif à engrenage permet
une lecture de la pressionPAPBPA=PB
exercice : représenter la membrane pour les 3 cas de pressionPAPBPA>PBPAPBPA Capteur de pression
(i.e. grandeur électrique en sortie) IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Deux exemples•
Utilisations de jauges de contrainte : utilisation d'un membrane comme corps d'épreuve et les jauges de contraintes mesures les déformations de la membrane Circuit intégrés utilisant un circuit en silicium : étude des caractéristiques des différents circuits Et bien d'autres exemples...
15 Jauges de contraintes
Présentation des jauges
de contraintes IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Définitions
Contrainte = allongement relatif ε=dl/l
une jauge de contrainte = résistance qui s'allonge suivant un seul axe => variation de résistance dR/R=K⋅ε en raison d'effets piézoélectriques + modification du volume K : facteur de jauge
ref wikipedia IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Quelques photos
19 IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Matériaux utilisés
Le matériau composant les jauges doit avoir une bonne résistance à la fatigue une aptitude au soudage et une bonne tenue en température. On utilise les matériaux suivants "▪"Constantan (alliage 55% Cu, 45% Ni), couramment utilisé. Il supporte des températures de 200°C. "▪"Karma (alliage 74 Ni, 20 Cr, 3% Cu, 3% Fe), meilleur sensibilité et peut être utilisé jusqu'à 350°C. "▪"Platine - Tungstène (92% Pt, 8% W), plus cher mais présente une meilleur résistance à la fatigue. Il reste donc pour des utilisations spécifiques. "▪"Semi-conducteurs (Silicium). Ils ont une sensibilité bien meilleur (50 à 100 fois plus) mais ont une moins bonne linéarité et sont plus sensibles aux variations de température. source : wikipédia 20 IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Facteur de jauge
21
IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Mise en oeuvre
la jauge est réalisée sur un support souple et doit être collée sur la pièce dont on cherche la contrainte 22
IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Mise en oeuvre
en fonction de la déformation, la jauge est étirée ou compressée
ref wikipedia 23
Capteur de pression
utilisant des jauges de contraintes IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Jauges de contraintes
Figure from: Hesse, Schnell: Sensoren für die Prozess- und Fabrikautomation 25
IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Jauges de contraintes
26
Circuits intégrés
capteur de pression IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
MEMS en silicium
Coût de fabrication réduit
Industrie microélectronique = 30 ans
d'investissement colossaux = grande maitrîse des procédés de fabrications Facteur de jauge relativement élevé pour le
silicium Intégration monolithique (dans le même substrat) de la membrane, de la jauge de contrainte, de l'électronique de conditionnement 28
IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Un exemple de réalisation
Figure from: Bonfig, Sensoren
29
IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Quelques composants
30
IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Quelques composants
31
Et bien d'autres
exemples IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Capteur capacitif
Déformation d'une membrane
http://gatt.club.fr/ 33
IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Capteurs inductifs
34
IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Capteur capacitif différentiel
http://gatt.club.fr/ 35
quotesdbs_dbs5.pdfusesText_10
Capteur de pression
(i.e. grandeur électrique en sortie)IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Deux exemples•
Utilisations de jauges de contrainte : utilisation d'un membrane comme corps d'épreuve et les jauges de contraintes mesures les déformations de la membrane Circuit intégrés utilisant un circuit en silicium : étude des caractéristiques des différents circuitsEt bien d'autres exemples...
15Jauges de contraintes
Présentation des jauges
de contraintesIUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Définitions
Contrainte = allongement relatif ε=dl/l
une jauge de contrainte = résistance qui s'allonge suivant un seul axe => variation de résistance dR/R=K⋅ε en raison d'effets piézoélectriques + modification du volumeK : facteur de jauge
ref wikipediaIUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Quelques photos
19IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Matériaux utilisés
Le matériau composant les jauges doit avoir une bonne résistance à la fatigue une aptitude au soudage et une bonne tenue en température. On utilise les matériaux suivants "▪"Constantan (alliage 55% Cu, 45% Ni), couramment utilisé. Il supporte des températures de 200°C. "▪"Karma (alliage 74 Ni, 20 Cr, 3% Cu, 3% Fe), meilleur sensibilité et peut être utilisé jusqu'à 350°C. "▪"Platine - Tungstène (92% Pt, 8% W), plus cher mais présente une meilleur résistance à la fatigue. Il reste donc pour des utilisations spécifiques. "▪"Semi-conducteurs (Silicium). Ils ont une sensibilité bien meilleur (50 à 100 fois plus) mais ont une moins bonne linéarité et sont plus sensibles aux variations de température. source : wikipédia 20IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Facteur de jauge
21IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Mise en oeuvre
la jauge est réalisée sur un support souple et doit être collée sur la pièce dont on cherche la contrainte 22IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Mise en oeuvre
en fonction de la déformation, la jauge estétirée ou compressée
ref wikipedia 23Capteur de pression
utilisant des jauges de contraintesIUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Jauges de contraintes
Figure from: Hesse, Schnell: Sensoren für die Prozess- und Fabrikautomation 25IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Jauges de contraintes
26Circuits intégrés
capteur de pressionIUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
MEMS en silicium
Coût de fabrication réduit
Industrie microélectronique = 30 ans
d'investissement colossaux = grande maitrîse des procédés de fabricationsFacteur de jauge relativement élevé pour le
silicium Intégration monolithique (dans le même substrat) de la membrane, de la jauge de contrainte, de l'électronique de conditionnement 28IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Un exemple de réalisation
Figure from: Bonfig, Sensoren
29IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Quelques composants
30IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Quelques composants
31Et bien d'autres
exemplesIUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Capteur capacitif
Déformation d'une membrane
http://gatt.club.fr/ 33IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Capteurs inductifs
34IUT GC GP Capteur. Routoure 2010-2011
Capteur capacitif différentiel
http://gatt.club.fr/ 35quotesdbs_dbs5.pdfusesText_10