Technique de mesure de pression piézorésistive «Made in Switzerland»
KELLER produit chaque année plus d’1,3 million de cellules de mesure haut de gamme. Tout le processus de création de valeur ajoutée, depuis la fabrication des pièces individuelles jusqu’au contrôle final des produits finis, en passant par l’étalonnage des capteurs, se déroule au siège de l’entreprise à Winterthour. Tous les produits de KELLER sont donc fabriqués en Suisse et les clients peuvent donc se fier en toute sérénité à la qualité suisse.
Technologie
Polyvalence de la cellule de mesure piézorésistive isolée
Pour mesurer la pression de façon électronique, il faut utiliser un capteur qui enregistre la pression à mesurer avant de la transformer en signal électrique. La technologie piézorésistive s’est imposée dans le domaine de la technique de mesure de pression en raison de l’importance de son signal de sortie et des processus de fabrication éprouvés.
La pièce maîtresse de la mesure de pression résistive est une résistance électrique dont la résistance change en fonction de la pression à mesurer. Les résistances sont intégrées à une membrane sensible à la pression et s’étirent (la résistance électrique augmente) ou se compriment (la résistance électrique diminue) selon l’intensité de la pression. Plus la pression est élevée, plus la membrane se déforme. Ainsi, le changement de résistance dépend directement de la pression. Par ailleurs, la contrainte mécanique générée lors d’un étirement ou d’une compression, entraîne également une modification de la conductivité électrique dans une résistance piézorésistive. Cet effet piézorésistif résulte des déplacements réciproques des positions atomiques qui affectent directement le transport de la charge électrique. Le changement de résistance résultant du changement de conductivité électrique peut être nettement supérieur à celui provoqué par une simple déformation.
La base d’un puce du capteur piézorésistif est constituée d’un disque de silicium cristallin d’une épaisseur inférieure à un millimètre, aussi appelé galette de silicium. Des atomes étrangers sont insérés de manière ciblée à certains endroits de la surface. Ces régions dopées en silicium forment les résistances piézorésistives. Dans une étape ultérieure du processus, la galette de silicium est amincie localement de sorte que des membranes se forment directement dans le silicium. Lorsque la membrane se déforme, la résistance augmente ou diminue en fonction de la position. Un verre est ensuite appliqué sur la face dorsale de la galette de silicium. Cela a pour effet de créer un espace de référence sous vide fermé pour les capteurs de pression absolue. Le verre de la face dorsale contient un trou de référence pour la mesure d’une pression relative.
Afin d’isoler les chips du fluide à mesurer, elles sont montées sous pression dans un boîtier métallique rempli d’huile et fermé à l’avant par une fine membrane. Cette huile transmet au chip la pression appliquée sur cette membrane.
La cellule de mesure de pression piézorésistive isolée est caractérisée par une grande polyvalence: elle est également compatible avec des fluides agressifs et couvre de larges étendues de mesure. La cellule de mesure piézorésistive isolée réunit ces diverses possibilités d’utilisation de la technologie piézorésistive: aucun signe de fatigue même après de nombreux cycles de pression, excellentes stabilité à long terme et absence d’hytérésis. La construction ciblée du boîtier offre une grande flexibilité pour de nombreuses applications industrielles, même dans des environnements critiques.
Glossaire
Hystérésis? IoT? LoRaWAN?
Explication brève et concise de notions techniques.
KELLER Glossaire
Production
Des prix compétitifs grâce à un niveau de production élevé
Plus de 35 sites de fabrication hautement spécialisés et mettant en œuvre des processus de fabrication automatisés de dernière génération sont affectés à la production en grandes séries de capteurs OEM industriels ainsi que d’exécutions spéciales en nombres limités. C’est ainsi que sont fabriqués plus d’un million de capteurs de pression et de transmetteurs de pression. Malgré la mise en œuvre de processus de production hautement complexes et l’application des exigences de qualité les plus strictes, la production d’un nombre élevé de pièces permet de pratiquer des prix compétitifs en Suisse.
Flexibilité
Solutions sur mesure
Grâce à la forte intégration verticale et à la conception modulaire des produits, nous pouvons procéder à des ajustements selon les souhaits du client, même pour les petites séries, sans faire exploser les coûts. Tous les produits sont disponibles dans différentes phases de conception et garantissent une grande flexibilité aux clients OEM. Certaines applications nécessitent de nouveaux produits qui sont précisément adaptés à la future fonction et au lieu d’installation.
Solutions sur mesure
Chaque application s’accompagne de défis spécifiques.
Ensemble, nous trouvons la solution optimale pour votre projet.