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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 11/3-4 - 2011  - pp.67-88  - doi:10.3166/i2m.11.3-4.67-88
TITRE
Dispositif passif pour la mesure sans-fil de la pression. Du capteur à transduction électromagnétique au lecteur radar

TITLE
Passive device for wireless pressure measurement. System overview from the electromagnetic based sensor to the radar reader

RÉSUMÉ

Dans cet article, les derniers résultats relatifs à un microcapteur passif à transduction électromagnétique pour la mesure de la pression sont présentés. Ce microcapteur utilise le principe de transduction électromagnétique. L’élément sensible est une membrane de silicium haute résistivité placée au-dessus d’un résonateur planaire fonctionnant dans la bande Ka. A partir de la mesure de la fréquence de résonance, la pression appliquée sur la membrane peut être déduite. Ce microcapteur sans fil passif a été conçu, fabriqué et caractérisé. Les résultats de mesure obtenus à l’aide d’un banc de mesure spécifique combinant des mesures RF et des mesures en pression révèlent une très bonne sensibilité de 370 MHz/bar. De plus, pour la première fois, nous proposons d’utiliser un radar FMCW (radar à ondes continues modulées en fréquence) pour l’interrogation et l’identification à distance de ce microcapteur.



ABSTRACT

In this communication, the new and latest results relative to an original passive electromagnetic micro-sensor for wireless pressure monitoring application are presented. This micro-sensor is based on the electromagnetic transduction principle. The sensing element is a flexible high resistivity silicon membrane located above a coplanar quarter- wavelength resonator operating in Ka-band. From the measurement of the resonant frequency the applied pressure on the membrane can be derived. This completely passive and wireless pressure telemetry micro-sensor has been designed, fabricated and characterized, thereby eliminating the need for contact, signal processing circuits, or power supplies to be contained within the sensor. Measurement results under real working conditions, obtained from a specific RF/Pressure bench are reported and reveal a very good sensitivity of 370MHz/bar. Moreover, for the first time, we propose to use a frequency-Modulated Continuous-Wave (FMCW) Radar system for the remote determination of the pressure value. This attractive concept of wireless interrogation and identification is discussed and illustrated.



AUTEUR(S)
Mohamed Mehdi JATLAOUI, Franck CHEBILA, Patrick PONS, Hervé AUBERT

MOTS-CLÉS
transduction électromagnétique, capteur de pression passif, Radar FMCW.

KEYWORDS
electromagnetic transduction, passive pressure micro-sensor, pressure probe module, FMCW radar system

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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