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Systèmes de recueil de données

Capteurs à effet piézo-électrique

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publié le 16 septembre 2013

Principe de fonctionnement :
Ces capteurs intrusifs présentent la propriété physique qu’ont certains matériaux diélectriques de générer une tension sous l’effet d’un déplacement de charges électriques lorsqu’ils sont soumis à une contrainte mécanique. Cette tension électrique U est proportionnelle à la pression exercée sur le capteur (grandeur que nous appellerons pression P par la suite). Trois types de capteurs sont utilisés aujourd’hui pour cette technologie : les capteurs céramiques, les capteurs quartz et les capteurs polymères. Le capteur piézo-électrique à base de céramique est très utilisé aujourd’hui dans le domaine du trafic routier. Ce capteur est conditionné sous la forme d’un câble coaxial comportant une gaine et une âme conductrice en cuivre. Ce câble est inséré de manière transverse dans la chaussée, il est enrobé dans un barreau de résine pour qu’il conserve sa rigidité, la tension électrique créée dans la céramique lorsque la force d’impact des pneus d’un véhicule lui est appliquée est mesurée entre l’âme et la gaine. L’effet piézo-électrique est observable également sur des matériaux autres que la céramique, et notamment sur les polymères à l’aide de films de matière plastique à haute résistivité et le quartz qui possède cette propriété naturelle.

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Mesures disponibles :
Ce type de capteur permet de mesurer le poids à l’essieu, au groupe d’essieu, le poids total, la silhouette, le débit, la vitesse, la distance inter-essieux et la position du véhicule dans la voie.
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Limites de fonctionnement :
Facteurs perturbant les mesures : véhicules très proches les uns des autres (et remorques), véhicules mal positionnés dans la voie et très petit gabarit de véhicules présentant de faibles forces d’impact.

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Technologies connexes :
Capteurs résistifs.