January 30, 2026
Introduction
Les capteurs de vent (anémomètres) sont essentiels dans de nombreux secteurs, allant de la navigation maritime aux systèmes de sécurité industrielle, en passant par la surveillance météorologique. Historiquement, les capteurs mécaniques ont été largement utilisés, mais les technologies ultrasoniques sont aujourd’hui de plus en plus privilégiées.
Cependant, les capteurs ultrasoniques ne reposent pas tous sur le même principe. Il existe des différences fondamentales entre les technologies ultrasoniques, notamment entre le temps de vol (Time-of-Flight) et la résonance acoustique (Acu-Res®). Cet article présente les principales différences entre :
- Les capteurs de vent mécaniques
- Les capteurs de vent ultrasoniques à temps de vol
- Les capteurs de vent ultrasoniques à résonance acoustique (Acu-Res®)
Qu’est-ce qu’un capteur de vent mécanique (anémomètre) ?
Les capteurs de vent mécaniques, souvent appelés anémomètres à coupelles ou à hélice, fonctionnent à l’aide de pièces mobiles. La vitesse du vent est mesurée par la rotation des coupelles ou de l’hélice, tandis qu’une girouette permet de déterminer la direction du vent.
Bien que ces capteurs puissent fournir des données à haute fréquence dans des conditions favorables, leur réponse aux variations rapides du vent est limitée par l’inertie mécanique. Avec le temps, l’usure des composants entraîne des besoins accrus en maintenance, recalibrage et remplacement.
Limites courantes des capteurs mécaniques:
- Usure des roulements et des pièces mobiles : fatigue mécanique, corrosion et dégradation progressive affectant la précision.
- Problèmes électriques ou de câblage : les capteurs mécaniques génèrent des signaux électriques via des composants en rotation, ce qui les rend dépendants du câblage et des connecteurs. Des connexions desserrées ou corrodées peuvent provoquer des pertes de signal ou des mesures erronées, et ces capteurs sont également plus vulnérables aux impacts de foudre et aux surtensions électriques transmises par les câbles.
- Dommages par impact: déformation ou rupture suite à un choc accidentel.
- Accumulation de débris: sel, poussière ou saletés pouvant bloquer la rotation.
- Formation de glace: obstruction et déséquilibre en conditions froides.
- Corrosion: exposition prolongée aux environnements marins et salins.
Les capteurs mécaniques peuvent rester adaptés à des applications simples et peu exigeantes, mais ils atteignent rapidement leurs limites dans les environnements difficiles.
Qu’est-ce qu’un capteur de vent ultrasonique ?
Les capteurs de vent ultrasoniques sont des dispositifs à semi-conducteurs, sans pièces mobiles. Ils mesurent la vitesse et la direction du vent à l’aide d’ondes ultrasoniques.
Il existe toutefois plusieurs technologies ultrasoniques, dont les performances et la robustesse peuvent varier considérablement.
Capteurs ultrasoniques à temps de vol (Time-of-Flight)
Les capteurs ultrasoniques traditionnels à temps de vol émettent des impulsions acoustiques entre plusieurs transducteurs exposés. Le vent modifie le temps de propagation du signal, ce qui permet de calculer la vitesse et la direction du vent.
Caractéristiques principales :
- Nécessitent un chemin acoustique ouvert de plusieurs centimètres
- Sensibles aux variations de température, de pression, à la pluie et à l’humidité
- Performances influencées par les perturbations environnementales
- Transducteurs exposés susceptibles d’obstruction ou de dommages physiques
- Adaptés aux applications météorologiques générales et aux environnements peu contraignants
Capteurs ultrasoniques à résonance acoustique (Acu-Res®)
FT Technologies utilise une méthode propriétaire appelée résonance acoustique (Acu-Res®), distincte du temps de vol. Dans cette approche :
- Les ondes ultrasoniques résonnent à l’intérieur d’une cavité compacte et protégée
- Les variations de phase de l’onde résonante, causées par le vent, sont mesurées
- Le signal obtenu est très puissant et à faible bruit, facilitant des mesures fiables dans des conditions difficiles
- Cette conception compacte rend le capteur moins sensible aux interférences environnementales et au bruit externe que les capteurs ToF classiques.
- Avantage supplémentaire :
Les derniers capteurs Acu-Res® de FT mesurent, à partir d’un seul appareil compact, la vitesse et la direction du vent, la température, la pression du vent, le tangage, le roulis et le cap magnétique — une solution idéale pour les plateformes marines et industrielles dynamiques.
En résumé, les technologies Time-of-Flight (ToF) et à résonance acoustique (Acu-Res®) sont toutes deux des technologies ultrasoniques, mais Acu-Res® offre des avantages de performance distincts.
Conclusion
Capteurs mécaniques: La plupart sont bien adaptés aux applications simples, à faible coût et à faible exigence de précision, lorsque le recalibrage périodique et le remplacement de composants sont acceptables, et que les conditions environnementales restent modérées.
Capteurs ultrasoniques à temps de vol (ToF) : Adaptés à la météorologie générale et aux besoins de base en capteurs à semi-conducteurs, ils offrent de meilleures performances que les capteurs mécaniques avec peu de maintenance ou de remplacement. Toutefois, ils peuvent encore être affectés par l’exposition environnementale dans des installations plus exigeantes.
Capteurs ultrasoniques à résonance acoustique (Acu-Res®) : Particulièrement adaptés aux environnements marins et offshore, aux systèmes de sécurité et de contrôle industriels, ainsi qu’aux plateformes dynamiques et mobiles (navires avec ou sans équipage, structures offshore, drones et systèmes aériens).
Les capteurs de vent à résonance acoustique offrent une haute précision, une réponse rapide et une durabilité exceptionnelle dans des conditions difficiles. Ne nécessitant aucun recalibrage ni maintenance de routine, leur conception compacte et protégée limite l’exposition aux agressions environnementales, ce qui se traduit par une fiabilité accrue à long terme et un nombre réduit de remplacements.
Conçus pour fonctionner dans certains des environnements d’exploitation les plus sévères, les capteurs FT Acu-Res® minimisent les modes de défaillance liés à l’exposition et à l’usure, contribuant à allonger la durée de vie des installations et à réduire les cycles de remplacement. Malgré un investissement initial plus élevé, ils permettent ainsi un coût total de possession plus faible sur la durée de vie de l’installation.
