Inclinomètres, Tiltmètres

L’utilisation de capteurs inclinomètres dans la surveillance de bâtiments et d’ouvrages d’art est devenue une pratique courante dans l’ingénierie civile. Les inclinomètres sont des instruments qui mesurent l’angle d’inclinaison ou la déformation de structures. Les données collectées par ces instruments sont utilisées pour surveiller les déformations, la stabilité et les dommages causés aux structures en raison des charges et des contraintes appliquées sur les bâtiments et ouvrages d’art.

Les inclinomètres sont utilisés pour surveiller les déformations des structures telles que les barrages, les ponts, les tunnels, les digues, et les fondations des bâtiments. La surveillance de ces structures est cruciale pour éviter des dommages coûteux et dangereux qui peuvent être causés par une déformation excessive ou par une instabilité structurelle. Les inclinomètres sont également importants dans la surveillance des mouvements de terrain à proximité des structures et pour la surveillance des instabilités sur les pentes rocheuses.

Les inclinomètres sont également utilisés dans les forages et les sondages pour mesurer les déplacements latéraux et verticaux des parois de forage, et pour fournir des informations importantes sur les propriétés des sols et des roches.

Les inclinomètres capacitifs et les inclinomètres MEMS sont les deux technologies les plus couramment utilisées pour la surveillance d’inclinaison. Nous examinerons en détail le principe de fonctionnement de ces deux technologies et les comparerons pour déterminer dans quel cas elles sont les plus appropriées.

Les inclinomètres capacitifs sont basés sur le principe de la variation de la capacité électrique, qui dépend de la distance entre deux plaques conductrices. Dans un inclinomètre capacitif, deux plaques conductrices sont disposées de manière perpendiculaire l’une par rapport à l’autre. L’une des plaques est reliée à la masse et l’autre est reliée à une source de tension constante. Lorsque l’inclinaison de l’instrument est modifiée, la distance entre les deux plaques varie, ce qui provoque une variation de la capacité électrique mesurée.
Les inclinomètres capacitifs offrent une précision élevée et une grande stabilité à long terme. Ils sont également très résistants aux vibrations et aux chocs, ce qui en fait un choix idéal pour les environnements difficiles. 

Les inclinomètres MEMS (systèmes micro-électromécaniques) sont basés sur l’utilisation d’un capteur qui mesure le mouvement des structures microscopiques. Les inclinomètres MEMS sont équipés d’une masse oscillante, appelée « preuve de masse », qui est libre de bouger dans une direction perpendiculaire à la surface de l’instrument.
Lorsque l’instrument est soumis à une force d’inclinaison, la preuve de masse se déplace proportionnellement à l’inclinaison et le déplacement est mesuré à l’aide d’un senseur de position. Les inclinomètres MEMS offrent une résolution élevée et une grande sensibilité aux variations d’inclinaison, ce qui les rend idéaux pour la surveillance des structures à faible amplitude.
En revanche, les inclinomètres MEMS sont moins précis que les inclinomètres capacitifs car ils sont plus sensibles aux vibrations et aux interférences électromagnétiques. De plus, leur sensibilité aux variations de température peut affecter leur précision.

Les inclinomètres capacitifs sont donc plus adaptés aux applications nécessitant une grande précision et une stabilité à long terme, tandis que les inclinomètres MEMS sont préférables pour les applications nécessitant une résolution élevée et une sensibilité aux faibles variations.