Recherche Avancée

Thèse soutenue

Capteurs de température à réseau planaire distribué de thermopiles en couches minces

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Auteur / Autrice : Lionel Camberlein
Direction : Eugène Constant
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

FR

Mots clés contrôlés

Thermométrie -- Instruments
Thermoélectricité
Piles électriques

Résumé

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La technologie développée dans le domaine de la micro-électronique permet la miniaturisation et l'intégration de nombreuses fonctions dans un volume. Le travail qui nous a été confié consistait à utiliser ces technologies pour réaliser un nouveau type de capteur de température base sur la mesure du flux émis par l'objet étudié. L'objectif était d'améliorer les performances de dispositifs réalisés antérieurement par le collage sur support kapton. En reprenant l'étude de la physique de ces capteurs, basée sur la thermoélectricité, nous avons conçu et réalisé une version miniaturisée déposée sur verre. Les techniques de dépôt de la micro-électronique ont permis l'obtention d'une nouvelle thermopile bimétallique dont la sensibilité au rayonnement IR (v/(w/m#2))est notablement améliorée. Compte tenu de la reproductibilité de la méthode, de nombreuses applications industrielles peuvent être envisagées ; détection de présence, mesure de température a distance, contrôle des systèmes de séchage industriel. La physique du capteur est présentée dans une première partie. Les paramètres dimensionnels sont étudiés et optimisés par modélisation afin de minimiser les transferts thermiques entre zones chaudes et froides et de réaliser une structure symétrique ou les effets de conduction et de convection extérieurs au capteur sont rendus aussi faibles que possible. La technologie de fabrication est ensuite détaillée. L'utilisation d'un substrat de verre permet fonctionnement jusqu'à 300c. A l'issue de ce travail, le procèdé de réalisation a été transféré vers la société ICMC. A partir de modélisations et de premières réalisations de prototypes, une étude plus prospective est alors effectuée afin de rechercher les structures permettant d'accroître plus largement les performances.