Technologie de mesure de pression Tekscan

Les systèmes de cartographie de pression Tekscan sont conçus pour générer des cartes dynamiques des contraintes compressives de surface au contact de deux objets en mesurant les interactions d'interface avec une interférence minimale. Les capteurs de pression matriciels Tekscan permettent à la fois de localiser les appuis sur leur surface sensible et de quantifier ces efforts. A la fois incompressibles et très fins, ils révèlent la dynamique des interactions de contact entre deux surfaces en compression sans la dénaturer.

Capteurs résistifs non intrusifs

Un capteur Tekscan est une matrice de résistances électriques ultra-minces sensibles à la pression sur un support flexible et non compressible. Concrètement, chaque capteur est fait de lignes et de colonnes d'un matériau conducteur déposé en couches minces sur les deux feuilles en PET qui forment les faces du capteur. Ces lignes et colonnes sont des électrodes qui se croisent en créant autant de cellules de mesure de pression que d'intersections grâce à l'ajout d'une couche de séparation piezorésistive au niveau de chaque élément de mesure.

Lorsqu'une cellule piezorésistive est comprimée, sa capacité à laisser passer le courant électrique d'une face du capteur vers l'autre, c'est à dire de sa colonne vers sa ligne, augmente proportionnellement à la pression appliquée. Le dosage chimique du polymère résistif utilisé, parfois aussi appelé encre sensible à la pression, permet d'ajuster la capacité de mesure maximale du capteur. 

En relevant la résistance électrique de tous les points de la matrice d'un capteur, on obtient une image du contact révélant la distribution spatiale des contacts d'interface, avec la quantification des niveaux de pression cellule par cellule. Les électroniques de numérisation Tekscan relevant plusieurs dizaines, centaines ou même plusieurs milliers d'image par seconde, les capteurs de pression Tekscan permettent finalement une analyse quantifiée complète, spatiale et temporelle de la dynamique des contacts d'interface.

Constitution d'un capteur de pression Tekscan

Cartographie de pression

Dans la pratique, il suffit de connecter le capteur à son électronique de conditionnement pour que celle-ci génère un flux de données en temps réel sous la forme de cartes de pressions successives quantifiées point par point. Un logiciel d'acquisition et d'analyse qui peut être polyvalent ou spécifiquement dédié à une utilisation, traduit alors ses mesure sous différentes représentations graphiques et chiffrées permettant à l'utilisateur de visualiser et d'évaluer en direct l'évolution des surfaces d'appui, les niveaux des forces et pressions de contact et la chronologie des évènements.

Logiciel de cartographie de pression Tekscan I-Scan 9 : visualisation, quantifification, analyse et export des pressions d'interface
Logiciel de cartographie de pression I-Scan 9

Pleine échelle réglable

Deux paramètres définissent l'étendue de mesure d'un capteur de pression Tekscan : le degré de sensibilité à la pression de son encre résistive et le niveau d'amplification de son électronique de conditionnement. Suivant le modèle de capteur, différents dosages chimiques du polymère peuvent être proposés en standard ou en fabrication spéciale. De plus, toutes les électroniques Tekscan disposant d'un amplificateur à gain réglable, il existe une multitude de combinaisons de capteurs et de réglages rendent la technologie Tekscan capable de répondre à une gamme d'applications de cartographie de pression très variée et étendue.

acquisition dynamique

Chaque matrice piezorésistive Tekscan est scannée à grande vitesse de manière à fournir une représentation détaillée des variations des surfaces et pressions de contact aussi bien d'un point de vue spatial que dans le temps. Les mesures du capteur sont numérisées séquentiellement. Les valeurs individuelles de toutes les cellules sont lues simultanément ligne par ligne afin de reconstituer l'image de toute la surface du capteur en un temps minimal pour répondre à toutes les applications, y compris celles nécessitant une grande réactivité.

Formes, dimensions, résolutions et applications variées

Tekscan propose un grand nombre de modèles de capteurs de pression matriciels. Certains ont des formes et dimensions simples pour une polyvalence optimale et d'autres ont été développés pour des applications spécifiques. Les capteurs de cartographie de pression Tekscan sont utilisés dans de très nombreux secteurs de l'industrie, du sport et de la santé. ils sont associés à des systèmes comprenant une ou plusieurs électroniques de connexion et un logiciel et dont les caractéristiques dépendent du type d'utilisation visé : essais, R&D, diagnostic, contrôle qualité, ...

Articles & Ressources

Comparatif : choisir la technologie de film sensible Fujifilm Prescale ou la technologie piezorésistive Tekscan I-Scan pour mesurer une répartition de pression d'interface

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Comparatif technologique