Logo EMSE
Rechercher Aide du moteur de recherche
Accès Plan du siteNous contacterAccès
  Centres de formation et de recherche  SPIN
FrançaisEnglish
Accueil SPIN
Personnel
Formations
Thèmes de recherche
Départements scientifiques
MICC
PC2M
ProcESS
SIF
Partenaires
Publications
Service aux entreprises
Actualités
Contact webmestre
 

Développements technologiques de capteurs
Utilisations dans des applications industrielles

(Responsable : Christophe PIJOLAT)

  Transfert de technologie
 
 

Parallèlement aux études portant sur la compréhension des phénomènes, notre équipe conduit depuis de nombreuses années une activité appliquée liée au développement technologique de capteurs de gaz.
Le but est de réaliser des prototypes laboratoire afin de pouvoir faciliter les transferts de technologies vers des industriels fabricants ou utilisateurs de capteurs. Il convient pour cela de miniaturiser les éléments sensibles afin de pouvoir les rendre autonomes.
Les différentes étapes de tels développements peuvent être résumées par:

 
Miniaturisation de l'élément sensible (micro-barreaux à partir de matériaux frittés ou dépôts de couches minces ou épaisses)
Conception et réalisation de substrats chauffants (résistances de platine sur substrats d'alumine, thermomètres, connecteurs, couches protectrices,...)
Adaptation de l'élément sensible aux substrats, réalisations des électrodes métalliques,...
Encapsulations et connectiques


 

Exemples de capteurs développés au laboratoire :


Capteur SnO2 de type fritté développé en collaboration avec une PMI

Substrats chauffants pour capteurs frittés ou en couches minces

Capteurs potentiométrique en couches épaisses

L'équipe possède une plateforme technologique permettant de réaliser et tester facilement différents types de capteurs. Les substrats chauffants sont produits en collaboration avec plusieurs industriels.
Nous disposons actuellement de 5 types de substrats qui diffèrent par leurs dimensions, en particulier au niveau de la zone chauffante (de 2 à 50 mm2, pour des températures allant jusqu'à 650°C). Ils permettent d'adapter rapidement des nouveaux éléments sensibles quels qu'ils soient: micro-barreaux frittés, couches minces ou même couches épaisses.

Différentes électroniques de gestion des capteurs ont aussi été développées, pour le contrôle de la température des capteurs (différents types de régulation), pour la mesure résistive (capteurs de type SnO2) ou potentiométrique, ainsi que pour l'acquisitions directe sur ordinateur avec un ensemble de logiciel d'exploitation.

Electronique avec sortie analogique pour capteur résistif

Système multicapteurs pour acquisition sur ordinateur des signaux de plusieurs capteurs (ici 8 capteurs)

Pour tous ces développements de capteurs, il est très important de pouvoir tester les performances des systèmes complets (capteurs + encapsulation + électronique) dans des conditions proches des applications visées. Pour cela, nous avons développé plusieurs bancs de tests des capteurs sous gaz.
Ces bancs permettent des expérimentations sous différents cycles de gaz (en général air pur et additionné de gaz), différents cycles en température, avec pilotage par ordinateur.
Les principales caractéristiques des bancs disponibles sont:

Gaz vecteur: air pur, azote ou oxygène
Injection de concentrations de gaz entre quelques ppm et quelques %
Gaz : CO, CH4, C2H5OH, NO, NO2, H2, SO2,....
Contrôle du taux d'humidité
Acquisitions longues durées possibles jusqu'à plusieurs semaines

 


Banc de test automatisé pour 2 capteurs 
Acquisitions longues durées 

Banc de test automatisé pour 4 capteurs 
Etalonnages et analyses multivariables
   

  Possibilités de collaboration
 
Synthèse, réalisation et mise en forme d'un matériau sensible donné, soit à partir de poudres (compression, frittage, découpe), soit en technologie couches minces ou épaisses (plusieurs installations de dépôts disponibles)
   
Réalisation de prototypes de capteurs à partir de substrats disponibles au laboratoire
   
Etudes à façon de nouveaux substrats et dispositifs de détection
   
Développement d'électroniques et logiciels d'acquisition
   
Tests sur bancs gazeux des capteurs
   
Mise au point de procédures spéciales de tests selon applications visées
   

Notre écoleFormations Sciences et transfert de technologieAu service des entreprises Ouverture internationaleVie étudianteActualités
Mise à jour, le  30/01/07. haut