Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article présente des méthodes optiques très spécifiques pour la mesure dimensionnelle sans contact. Ces méthodes ont une mise en œuvre plus complexe que celle des méthodes traditionnelles, mais avec un champ d'application un peu différent. Ainsi la télémétrie par mesure de temps de vol et l’interférométrie utilisent la vitesse de propagation finie de la lumière. La télémétrie sert à effectuer des relevés dimensionnels sur des pièces de grandes dimensions, par exemple dans le bâtiment. D'autres techniques sont dédiées à la mesure de zones difficiles d'accès, de pièces réfléchissantes, etc.
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Jean‐Louis CHARRON : Ingénieur au Centre technique des industries mécaniques (CETIM)
INTRODUCTION
Ces autres méthodes optiques de mesures dimensionnelles sans contact reprennent, pour la plupart, les principes de mesure par triangulation, épiscopie ou ombroscopie, mais leur mise en œuvre est plus complexe. Elles conduisent à la réalisation de systèmes de mesure qui permettent de compléter les possibilités des méthodes décrites dans l’article Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 1) Mesures sans contact- Méthodes optiques (partie 1), leur champ d’application est plus restreint et spécialisé.
La télémétrie par mesure de temps de vol et l’interférométrie utilisent quant à elles la vitesse de propagation finie de la lumière qui n’a pas été exploitée pour réaliser les dispositifs décrits dans la première partie [R 1 332].
Cet article s’inscrit dans une série consacrée aux capteurs de mesures dimensionnelles sans contact :
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Mesures sans contact. Généralités Mesures sans contact- Généralités ;
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Mesures sans contact. Méthodes magnétiques et capacitives Mesures sans contact- Méthodes magnétiques et capacitives ;
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Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 1) Mesures sans contact- Méthodes optiques (partie 1) ;
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Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 2) [R 1 333] ;
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Mesures sans contact. Autres méthodes Mesures sans contact- Autres méthodes ;
—Mesures sans contact. Comparatif Mesures sans contact dans lequel le lecteur trouvera une liste des principaux fournisseurs de capteurs.
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Défocalisation, focalisation dynamique
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2. Interférométrie
Pour plus de détails sur cette méthode, le lecteur pourra consulter l’article spécialisé Mesures dimensionnelles par interférométrie laser Mesures dimensionnelles par interférométrie laser dans ce traité.
L’interférométrie permet de faire des mesures de distance sans contact, mais, pour en améliorer les performances on utilise dans certains cas des dispositifs réflecteurs qu’on lie à la pièce à mesurer. Elle permet de faire des mesures unidimensionnelles ou tridimensionnelles selon la mise en œuvre de la méthode. Les mesures bidimensionnelles ont très peu de développement industriel : on effectue une analyse sur une ligne avec des systèmes capables de mesurer une surface avec une méthode tridimensionnelle. Un système bidimensionnel peut être construit en associant un capteur unidimensionnel et un seul mouvement mécanique en translation de précision.
2.1 Mesures unidimensionnelles
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L’interféromètre utilise un faisceau lumineux de longueur d’onde λ émis par un laser.
Un des modes de réalisation les plus simples est celui de Michelson (figure 2). Le faisceau lumineux d’intensité I0 est divisé en deux par une lame semi-réfléchissante :
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un faisceau est dirigé vers un miroir de référence ;
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l’autre vers le miroir mobile ou la pièce à mesurer. Les faisceaux réfléchis par ces deux miroirs s’ajoutent grâce au miroir semi-réfléchissant et le faisceau résultant est mesuré par un photodétecteur. La lumière émise par le laser étant cohérente, il se produit des interférences pour...
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