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Thèse soutenue

Etude et realisation d'un capteur de pression et d'acceleration utilisant un polymere piezoelectrique (pvdf)

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Auteur / Autrice : ELIE PARTOUCHE
Direction : Bernard André
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1991
Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

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Le pvdf (polyvinylidene fluoride) est un polymere qui presente, sous la forme d'un film plastique fin, leger et thermoformable, des coefficients piezoelectriques eleves, de bonnes caracteristiques mecaniques ainsi qu'une grande stabilite dans le temps. Ces atouts expliquent l'interet suscite chez les instrumentalistes d'utiliser le pvdf dans le domaine des capteurs. Le but fixe de cette etude concerne la realisation, la caracterisation et la calibration de capteurs innovants dans les domaines pointus de la tres forte accelerometrie (acceleration superieure a 10000 g, g=9,8 m. S##2) et des fortes pressions (superieurs a 1 kbar) en regime impulsionnel. La realisation de ces capteurs a partir d'un film de pvdf s'effectue chronologiquement en quatre etapes fondamentales: metallisation, polarisation, caracterisation electrique et connexion avec une electronique integree ou rapprochee. Plusieurs choix technologiques et experimentations ont ete necessaires pour resoudre les problemes lies a l'adherence de la metallisation, a l'obtention d'une polarisation remanente stable et uniforme en surface et a la realisation d'une structure pvdf-conditionneur adapte aux mesures vis-a-vis de la solidite et de la facilite de mise en place. Les capteurs realises ont ete experimentes sur des bancs de mesure utilisant le principe des barres d'hopkinson. Les resultats obtenus permettent de deduire d'un bon comportement des capteurs pour ce type d'application. Ils montrent egalement, d'une part, des limitations du point de vue du materiau et, d'autre part, une incertitude dans les resultats obtenus due a l'inexistence de capteurs etalonnes dans les domaines de mesure precites. Un nouveau banc de mesure a donc ete realise ainsi qu'un systeme matriciel, en pvdf, pour instrumenter cette experience. Ils devraient permettre d'aboutir a la calibration de ces capteurs