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)
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Stéphane DURAND : Maître de Conférences à l'École nationale supérieure d'ingénieurs du Mans, - Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine – UMR CNRS 6613
INTRODUCTION
Autrefois réservés aux applications d'ingénierie (étude des vibrations) ou à la navigation inertielle, les accéléromètres sont entrés dans notre vie de tous les jours avec le développement des capteurs miniatures pouvant être produits en grandes quantités par des technologies analogues à celles utilisées pour la production des circuits intégrés. La première application « grand public » qui a marqué les esprits est vraisemblablement l'« airbag » (ou coussin gonflable de sécurité) dans le milieu automobile pour lequel un accéléromètre intégré sur puce silicium (capteur à 5 euros) a permis de commercialiser un système complet coûtant plusieurs centaines d'euros. Les capteurs d'accélération linéaire ou de vitesse angulaire miniatures ont depuis fait leur apparition dans les centrales inertielles des systèmes de navigation portables par GPS (les centrales inertielles miniatures assurent le positionnement GPS lorsque les satellites ne sont temporairement plus visibles, par exemple dans un tunnel routier), les automobiles dans lesquelles ils constituent des composants cruciaux des systèmes d'aide à la tenue de route (ABS, ESP, etc.), mais aussi le milieu médical (pilotage des stimulateurs cardiaques), les machines à laver (aide à l'équilibrage du linge dans le tambour avant essorage afin de minimiser les vibrations), etc.
Les accéléromètres présentés dans ce dossier couvrent ces différentes applications. Après avoir brièvement rappelé quelques éléments de physique nécessaires à une bonne compréhension des phénomènes mis en jeu dans la mesure d'accélération, différentes classifications d'accéléromètres (mesure d'accélération linéaire) sont présentées avant d'être détaillées. Un paragraphe final traite plus spécialement de la mesure des vitesses angulaires (gyromètres).
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1981 par René CLARET, Alain DEVAL
- Version archivée 2 de juil. 1992 par Alain DEVAL, Yvon AMAND
DOI (Digital Object Identifier)
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Accéléromètres multiaxes3. Classification des accéléromètres
Dans une première classification, les capteurs d'accélération linéaires (ou accéléromètres) non asservis à masse sismique, les plus utilisés pour l'analyse vibratoire, sont répertoriés en fonction du principe physique utilisé pour la détection du mouvement de la masse sismique. La liste donnée dans le paragraphe 3.1 n'est pas exhaustive, mais la plupart des phénomènes physiques mis en jeu sont présentés.
Une seconde classification (paragraphe 3.2) présente les accéléromètres asservis qui comptent le plus souvent parmi les plus précis. Il s'agit de matériel haut de gamme fréquemment utilisé en navigation inertielle. Le paragraphe 4 est consacré aux accéléromètres multiaxes. Enfin, le paragraphe 5 est consacré aux capteurs de vitesse angulaire ou gyromètres.
3.1 Accéléromètres non asservis à masse sismique – principes de détection
3.1.1 Détection par jauges d'extensométrie
Le corps d'épreuve (« le ressort » dans le paragraphe ...
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Classification des accéléromètres
ANNEXES
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