Présentation
RÉSUMÉ
Les accéléromètres ont vu le développement de leurs applications s’amplifier graduellement. Présents de nos jours dans notre quotidien, ils sont désormais produits en grande quantité. Parmi ces applications “grand public”, sont cités les airbags de voiture (ou coussin gonflable de sécurité), les systèmes d’aide à la tenue de route (tels que ABS, ESP), ou encore les machines à laver (équilibrage du linge dans le tambour). Dans cet article, des définitions et quelques éléments de physique sont tout d’abord proposés, puis les différents principes de mesure expliqués. Pour terminer, les gyromètres (à structure vibrante et acoustique) sont traités plus spécifiquement.
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Applications for accelerometers have grown steadily. We encounter them everywhere in our day-to-day lives, and they are mass produced. Among the applications for the general public are car airbags, computerized automobile handling systems (such as ABS and ESP) and even washing machines (for keeping the load balanced in the drum). In this article, definitions and some elements of physics are first proposed, followed by an explanation of the different measurement principles. Finally, the gyrometer (a vibrating and acoustic structure) is examined in more detail.
Auteur(s)
-
Alain DEVAL : Ingénieur Civil de l’Aéronautique - Directeur Technique Adjoint de la SAGEM
-
Yvon AMAND : Ingénieur de Recherche, SAGEM
INTRODUCTION
Dans cet article, nous nous bornerons au domaine d’emploi courant des accéléromètres en mécanique rationnelle.
Après des rappels théoriques concernant les définitions et les unités (§ 1, 2 et 3), nous aborderons les mesures 4 et les différents types d’accéléromètres.
Les accéléromètres sont utilisés pour des applications ou des mesures très diverses ; citons, à titre d’exemples :
-
mesure des accélérations à bord de véhicules automobiles (suspensions actives et détecteurs de chocs) ;
-
navigation et guidage par inertie concernant principalement les véhicules (avions, hélicoptères, bateaux, sous-marins, fusées et missiles), dans le domaine aérospatial, la mécanique des satellites et les sondes spatiales ;
-
contrôle des accélérations dans les essais de chocs ou de vibrations d’équipements et structures ;
-
contrôles mécaniques d’ensembles industriels ;
-
essais de simulation au sol ;
-
mesures géophysiques, géodésiques et aéronomiques.
Il existe une grande diversité de types d’accéléromètres et l’on peut envisager différents classements. Une première liste 4.2.1 comprend des capteurs de conception simple et non asservis. Cette classification est basée sur la nature du phénomène de détection. La liste n’est pas exhaustive, mais elle permet de passer en revue la plupart des phénomènes physiques qui sont utilisés dans la réalisation d’un accéléromètre.
Une seconde classification (§ 4.2.2 et 6) concerne les accéléromètres généralement de haut de gamme à déplacements asservis.
On trouvera ensuite (§ 4.2.3 et 7) les accéléromètres à poutres vibrantes et à ondes de surface. Bien que de type en boucle ouverte, certains de ces capteurs rivalisent en précision avec les appareils asservis.
Une classification supplémentaire concerne les accéléromètres répartis suivant l’emploi projeté 8.
Un dernier classement réunit les accéléromètres plus complexes et les capteurs microniques et intégrés 9.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1981 par René CLARET, Alain DEVAL
- Version courante de juin 2008 par Stéphane DURAND
DOI (Digital Object Identifier)
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Accéléromètres complexes et capteurs intégrés8. Applications
8.1 Mesures de vibrations
Ces mesures constituent le domaine d’application le plus vaste des accéléromètres. On choisira des appareils susceptibles de mesurer des accélérations périodiques, généralement à fréquence et intensité élevées.
Les accéléromètres à jauges de contrainte 5.1, piézorésistifs 5.2, à détection optique par occultation et à fibres optiques (§ 5.4 et 5.5) satisfont ces conditions, surtout en basse fréquence et pour des mesures sans précision importante.
Les accéléromètres à détection capacitive ...
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