Le composant électrique d'un transmetteur de pression responsable de la détection de la pression est généralement une jauge de contrainte à résistance. Une jauge de contrainte à résistance est un appareil sensible qui convertit la pression appliquée à un objet mesuré en un signal électrique. Les deux types de jauges de contrainte à résistance les plus largement utilisés sont les jauges de contrainte à résistance métallique et les jauges de contrainte à semi-conducteur. Les jauges de contrainte à résistance métallique sont en outre classées en jauges de contrainte de type fil - et jauges de contrainte de type feuille métallique -. En règle générale, la jauge de contrainte est fermement collée-à l'aide d'un adhésif spécialisé-à un substrat soumis à une contrainte mécanique. Lorsque le substrat est soumis à une force et subit un changement de contrainte, la jauge de contrainte à résistance se déforme en tandem ; cette déformation modifie la valeur de la résistance électrique de la jauge, provoquant ainsi un changement correspondant dans la tension appliquée aux bornes de la résistance.
Le transmetteur de pression est l’un des types de capteurs les plus couramment utilisés dans la pratique industrielle. Il est largement déployé dans un large éventail d'environnements d'automatisation industrielle, couvrant de nombreux secteurs tels que la conservation de l'eau et l'hydroélectricité, le transport ferroviaire, les bâtiments intelligents, l'automatisation de la fabrication, l'aérospatiale, la défense, la pétrochimie, les puits de pétrole, l'énergie électrique, l'ingénierie maritime, les machines-outils et les systèmes de pipelines.
Les transmetteurs de pression se répartissent en deux grandes catégories : électriques et pneumatiques. Les transmetteurs de pression électriques fournissent des signaux de sortie standardisés sous la forme de signaux électriques à courant continu (CC)-généralement de 0 à 10 mA, 4 à 20 mA ou 1 à 5 V. Les transmetteurs de pression pneumatiques fournissent un signal de sortie standardisé sous forme de pression de gaz, généralement comprise entre 20 et 100 Pa.
En fonction de leurs principes de conversion sous-jacents, les transmetteurs de pression peuvent être classés en différents types, notamment les transmetteurs à équilibrage de force (ou de couple), les transmetteurs capacitifs, inductifs, basés sur des -jauges de contrainte- et basés sur la fréquence-. Les sections suivantes fournissent un bref aperçu des principes, des conceptions structurelles, des procédures opérationnelles, des exigences de maintenance et des méthodes d'étalonnage associées à plusieurs types de transmetteurs de pression (et de pression différentielle).
La fonction principale d'un transmetteur de pression est de transmettre des signaux de pression à un équipement électronique, permettant ainsi d'afficher la valeur de pression sur une interface informatique. Son principe de fonctionnement peut être décrit globalement comme suit : il convertit un signal de pression mécanique-tel que la pression de l'eau-en un signal électrique (par exemple, 4 à 20 mA). Il existe une relation linéaire entre la pression et l'amplitude de la tension ou du courant de sortie ; généralement, cette relation est directement proportionnelle. Par conséquent, la tension ou le courant délivré par le transmetteur augmente à mesure que la pression augmente, établissant ainsi une relation fonctionnelle entre la pression et la tension ou le courant correspondant. Dans un transmetteur de pression, les deux entrées de pression du milieu mesuré sont dirigées vers des chambres distinctes à haute -pression et basse -pression-où la chambre basse-pression utilise généralement soit la pression atmosphérique, soit le vide. Ces pressions agissent sur les diaphragmes isolants situés de part et d'autre de l'élément sensible ; les forces de pression sont ensuite transmises à travers ces membranes d'isolation et le fluide de remplissage interne jusqu'à la membrane de mesure située entre elles.
Le transmetteur de pression est construit de telle sorte que le diaphragme de mesure central forme avec les électrodes positionnées de chaque côté sur les plaques isolantes deux condensateurs distincts. Lorsque les pressions des deux côtés sont inégales, le diaphragme de mesure subit un déplacement ; l'ampleur de ce déplacement est directement proportionnelle à la différence de pression. Par conséquent, les valeurs de capacité des deux côtés deviennent inégales et cette différence est ensuite traitée par des étapes d'oscillation et de démodulation.