Des capteurs de pression ultra précis pour optimiser les moteurs thermiques
Destinés à la gestion des moteurs à combustion, les capteurs de pression MLX90824 et MLX90822 de Melexis affichent une précision de mesure de +/-0,5% à pleine échelle tout au long de leur durée de vie, grâce à un conditionnement sans circuit imprimé.
Bien que l’industrie automobile tende vers le tout-électrique, les efforts se poursuivent pour réduire la consommation et les émissions des véhicules à moteur thermique. Et l’une des clés pour y parvenir est d’avoir accès à différents paramètres de la manière la plus précise possible afin d’optimiser au mieux le fonctionnement du moteur.
« L’accès à des données stables et précises sur la pression, ainsi que sur la température, permet une gestion à long terme du moteur pendant toute la vie du véhicule, ce qui favorise les économies de carburant et la réduction des émissions », précise ainsi Karel Claesen, chef de produit capteurs de pression chez Melexis, pour introduire le lancement des capteurs de pression MLX90824 et MLX90822 du fabricant belge.
Étalonnés en usine et capables de mesurer des pressions de 1 à 4 bars, ces capteurs Mems se distinguent en effet par une très bonne précision de mesure, la meilleure du marché, selon Melexis. « Une précision de +/-0,5% à pleine échelle est maintenue tout au long de la vie du capteur. Cette précision n’est pas affectée par l’intégration du capteur, grâce à son conditionnement sans circuit imprimé », explique Laurent Otte, responsable de la ligne de produits de Melexis.
Le MLX90824 détermine la pression absolue, puis fournit un signal de sortie numérique selon le protocole SENT, tandis que son homologue MLX90822 fournit une tension de sortie analogique. Outre l’élément Mems, ces dispositifs se composent d’un circuit numérique, de régulateurs de tension, et d’un pilote de sortie SENT ou analogique, selon les versions, ainsi que de tous les composants passifs nécessaires. A noter qu’une entrée de thermistance NTC (à coefficient de température négatif) pré-étalonnée est disponible sur le MLX90824 à sortie SENT. Des mécanismes de protection contre les surtensions (+40 V) et l’inversion de polarité (-40 V) sont également intégrés. La plage de température opérationnelle de ces capteurs s’étale de -40°C à +160°C, avec la possibilité de supporter jusqu’à +170°C pendant une brève période.
Melexis précise également que le MLX90822 présente une réponse aux transitoires trois fois plus rapide que les autres capteurs de pression de Melexis. Un point important pour la gestion des petits moteurs à combustion tels que ceux équipant, par exemple, les deux roues, les tronçonneuses ou les tondeuses à gazon.
Le composant de détection Mems des MLX90824 et MLX90822 est constitué d’un diaphragme micro-usiné, collé à l’intérieur d’une cavité gravée dans un substrat en silicium qui contient un vide de référence. Le diaphragme réagit à toute variation de la pression absolue ambiante et les éléments piézorésistifs intégrés au diaphragme sont configurés de manière à créer un pont de Wheatstone générant un signal. L’électronique frontale associée amplifie ensuite le signal et le convertit au format numérique. Un DSP 16 bits assure par ailleurs la compensation de température. Enfin, le résultat est fourni sur une sortie SENT ou analogique.
Les MLX90824 et MLX90822 ont été développés comme des composants de sûreté intrinsèque, conformément à la norme ISO 26262, et prennent en charge l’intégration système ASIL B pour le MLX90824 et ASIL A pour le MLX90822.
