Réseaux de Capteurs Passifs pour la Détection de la Température

Abstract

Le travail présenté dans ce manuscrit de thèse s’inscrit dans la perspective du développement d’un capteur de température sans batterie embarquée. L’objectif est donc de réussir à réduire la consommation énergétique dans les réseaux de capteurs sans fil. Deux capteurs innovants ont été proposés pour répondre aux besoins de la détection de température et pallier le manque de capteurs passifs. Le premier capteur utilise une capacité planaire intégrée dans un filtre passe-bande. Cette capacité est constituée par des électrodes déposées sur un substrat pérovskite sensible à la température. La variation d’impédance, obtenue lors du changement de la température, permet de modifier la fréquence de résonance du circuit. Le capteur ensuite peut être couplé à une antenne pour être interrogé à distance par un lecteur. Le second capteur est basé sur le principe de la transduction électromagnétique et son originalité réside dans l'intégration du matériau sensible à haute température dans un dispositif hyperfréquence. La variation de la température produit le changement de la constante diélectrique de ce matériau, et une telle modification induit une variation dans les fréquences de résonance des modes de galerie d’un résonateur diélectrique. De cette façon, le dispositif proposé présente une réponse linéaire suite à l'augmentation de la température et ces variations peuvent être détectées à distance par un radar, et ce à partir de l'antenne du capteur. Les dispositifs proposés constituent de puissants outils pour de nombreuses applications intéressantes, puisqu'ils offrent une très faible consommation d'énergie et fournissent une mesure écologique de température. Ces capteurs ont été soumis à des simulations afin de définir leurs performances et de montrer l’avantage des systèmes de détection sans batteries. A l’issue des résultats obtenus le capteur électromagnétique s’avère plus performant et présente des perspectives intéressantes.