Dans notre quête d’un transmetteur de pression performant, divers facteurs vont jouer un rôle. Tandis que certaines applications exigent une plage de pression particulièrement large ou une stabilité thermique étendue, pour d’autres, c’est la précision brute qui est un facteur décisif. Le terme de « précision », cependant, n’est défini par aucune norme. Nous vous présentons un aperçu des diverses valeurs utilisées.
Bien que le terme de « précision » ne soit pas une norme définie, elle peut néanmoins être vérifiée à partir de valeurs pertinentes, étant donné que celles-ci sont définies sur l’ensemble des normes existantes. Cependant, la façon dont ces valeurs sont spécifiées dans les fiches techniques des divers fabricants varie d’un fabricant à un autre. Pour les utilisateurs, cela complique la comparaison entre les différents outils disponibles. On en revient donc à la façon dont la précision est présentée dans les fiches techniques, et à la manière de l’interpréter correctement. Une erreur de 0,5 %, en effet, peut être tout aussi précise qu’une erreur de 0,1 % : cela dépend de la méthode adoptée pour déterminer cette précision.
Valeurs de précision des transmetteurs de pression: Vue d’ensemble
La valeur de précision la plus largement appliquée est celle de la non-linéarité. Celle-ci représente le plus grand écart possible entre les mesures réelles du capteur et la droite théorique de référence. Pour déterminer cette dernière, trois méthodes sont possibles : Ajustement de la pleine échelle, régression linéaire optimale et meilleur ajustement par l’origine. Toutes ces méthodes conduisent à des résultats différents.
La méthode la plus facile à comprendre est l’ajustement du signal pleine échelle. Dans ce cas, la ligne de référence passe par le point initial et par le point final de la courbe caractéristique. La régression linéaire optimale, quant à elle, est la méthode qui donne les valeurs d’erreur les plus faibles. Dans ce cas-là, la courbe caractéristique du capteur est positionnée de sorte que les écarts positifs et négatifs maximaux, avec la droite de référence, soient égaux.
La méthode du meilleur ajustement par l’origine fournit quant à elle des résultats compris entre les deux autres méthodes. Pour connaître la méthode utilisée par les fabricants, il est généralement nécessaire de leur poser directement la question, étant donné que cette information n’est souvent pas indiquée dans les fiches techniques. Chez STS, c’est la courbe caractéristique utilisant le meilleur ajustement par l’origine qui est généralement adoptée.
Comparaison des trois méthodes:
L’erreur de mesure est la valeur la plus simple pour faire comprendre aux utilisateurs la précision d’un capteur, car elle peut être lue directement à partir de la courbe caractéristique, et elle contient également les facteurs d’erreur pertinents à température ambiante (non-linéarité, hystérésis, non-reproductabilité, etc.) L’erreur de mesure décrit l’écart le plus important entre la courbe caractéristique réelle et la ligne droite idéale. Puisque l’erreur de mesure renvoie une valeur plus grande que la non-linéarité, elle n’est souvent pas spécifiée par les fabricants dans les fiches techniques.
Une autre valeur de précision également appliquée est la précision type. Puisque les dispositifs de mesure individuels sont différents les uns des autres, les fabricants annoncent une valeur maximale qui ne sera pas dépassée. La « précision type » sous-tendue ne va par conséquent pas être atteinte par tous les dispositifs. On peut cependant supposer que la répartition de ces dispositifs correspond à un sigma de la répartition gaussienne (c’est-à-dire environ deux tiers). Cela implique également qu’un lot de capteurs donné est plus précis qu’annoncé et qu’un autre lot est moins précis (bien qu’une valeur maximale particulière ne sera pas dépassée).
Aussi paradoxal que cela puisse paraître, les valeurs de précision peuvent dans les faits varier en précision. Concrètement, cela veut dire qu’un capteur de pression avec une erreur maximale de 0,5 % en non-linéarité maximale selon l’ajustement au point final est exactement aussi précis qu’un capteur avec une erreur de 1 % en non-linéarité type selon la régression linéaire optimale.
Erreur de température
Les valeurs de précision de non-linéarité, de précision type et d’erreur de mesure renvoient au comportement du capteur de pression à une température de référence, qui est normalement de 25 °C. Bien sûr, il existe des applications caractérisées par des températures très basses ou très élevées. Parce que les conditions thermiques influent sur la précision du capteur, l’erreur de température doit également être incluse. Vous trouverez plus d’informations sur les caractéristiques thermiques des capteurs de pression piézorésistifs ici.
Précision dans le temps: Stabilité à long terme
Les valeurs de précision données dans les fiches techniques des produits fournissent des informations sur le capteur étalonné en fin de chaine de fabrication. Mais à compter de ce moment, sa précision peut changer. Cela est tout à fait normal. Les altérations constatées au cours de la durée de vie du capteur sont généralement spécifiées dans ce que l’on appelle la stabilité à long terme. Mais ici encore, les données se rapportent à des conditions en laboratoire ou des conditions de référence. Cela signifie que même avec les tests les plus poussés dans des conditions de laboratoire, la stabilité à long terme annoncée ne peut pas être quantifiée précisément pour les conditions de fonctionnement réelles. Un certain nombre de facteurs doivent être pris en compte : Les conditions thermiques, les vibrations ou les pressions réelles qui seront subies par le capteur vont influencer la précision au cours de la durée de vie du produit.
C’est pourquoi nous conseillons de tester les capteurs de pression une fois par an pour vérifier qu’ils correspondent toujours bien aux spécifications. Il est essentiel de vérifier les variations en termes de précision de la chaine de mesure. Pour cela, il est normalement suffisant de vérifier le point zéro en état dépressurisé pour repérer les éventuels changements et de vérifier que l’écart n’est pas plus grand que ce qui est spécifié par le constructeur.
La précision d’un capteur de pression peut être influencée par divers facteurs. Il est donc fortement conseillé de consulter les fabricants par avance sur les points suivants. Sous quelles conditions le transmetteur de pression doit-il être utilisé ? Quelles sources d’erreur possibles peuvent dégrader la mesure ? Comment l’instrument peut-il être intégré de façon optimale à l’application souhaitée ? Comment la précision spécifiée dans la fiche technique a-t-elle été calculée ? De cette façon, vous pouvez vous assurer du fait d’utiliser le transmetteur de pression qui correspond au mieux à vos besoins en termes de précision.
