Etude des accéléromètres et application à la composition de musique

Pages: 13 (3183 mots) Publié le: 7 novembre 2010
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Rapport de projet :
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Etude des accéléromètres et application à la composition de musique
1ere année

Sommaire
I. Introduction 3
I. Etude des différents types d’accéléromètres 4
a. Principe général des accéléromètres 4
b. Présentation des différents types d’accéléromètre 4
II. Lesapplications des accéléromètres 11
a. Applications les plus courantes dans l’industrie 11
b. Application pour notre projet 12
III. Notre application 13
a. Description exacte de notre application 13
b. Achat d’accéléromètre 13
c. Déroulement des expériences 14
IV. Conclusion 17

I. Introduction

De nos jours, les MEMS sont présents dans tous les domaines. Les MEMS ousystème micro-électro-mécanique sont des systèmes microscopiques associant éléments mécaniques, optiques, électromagnétiques, thermiques et fluidiques à de l'électronique sur des substrats semi-conducteurs. Il assure des fonctions de capteurs pouvant identifier des paramètres physiques de leur environnement (pression, accélération…) et/ou d'actionneurs pouvant agir sur cet environnement. Nous retrouvonsces composants dans la défense (guidage des armes), dans le médical (capteur de pression sanguine), l’électronique (télé projecteur), l’automobile (capteur de navigation embarqué)…
Ce projet traitera des accéléromètres (qui permettent de mesuré l’accélération). Nous allons d’abord étudier les technologies étudiées pour les accéléromètres avant de trouver une application novatrice de cescomposants. Les gyromètres permettant de mesurer l’angulaire ne seront pas présenté dans ce projet. Ils utilisent des technologies analogues aux accéléromètres.

I. Etude des différents types d’accéléromètres

Avant de se lancer dans des applications utilisant des accéléromètres, nous allons commencer par étudier le marché des accéléromètres. Une fois que l’on aura bien maitrisé tous les typesd’accéléromètres, nous pourrons penser aux applications que nous pourrons en faire.

a. Principe général des accéléromètres

Les accéléromètres sont basés sur le principe fondamental de la dynamique F =ma, où F est la somme des forces appliquées à une masse m appelée masse séismique mobile, a est l’accélération à laquelle est soumis m. On va mesurer le déplacement de m dû à uneaccélération en reliant m au solide de référence, qui est fixe, par un ressort dont on connait bien la constante de raideur. On peut mesurer l’élongation du ressort en l’attachant à une résistance variable, ce qui permet d’avoir directement en sortie une tension proportionnelle à l’élongation du ressort, et donc à l’accélération.

b. Présentation des différents typesd’accéléromètre

*
Accéléromètre à détection capacitive :

Ces accéléromètres sont très souvent des accéléromètres dits « pendulaire ».Une masse sismique en forme de plaque ou pendule est fixée à un bâti par l’intermédiaire de charnières faisant office de ressorts de rappel (voir figure 10 ci dessus). Sous l’action d’une accélération imposée suivant l’axe sensible, le pendule tourne d’un angle tel que :avec C le couple inertielle autour de l’axe charnière et la raideur angulaire du pendule.
Cet angle varie de façon linéaire avec l’accélération. On peut le mesurer grâce à un détecteur à pont capacitif.

Principe du détecteur à pont capacitif : Une électrode isolée est fixée sur le pendule en regardant deux autres électrodes fixes disposées de part et d’autre du pendule à une faibledistance. Deux tensions alternatives égales et en opposition de phase sont appliquées sur les électrodes fixes. La tension résiduelle est recueillie sur l’électrode pendulaire.

Ce type de capteur est très souvent utilisé pour les applications en sécurité automobile comme leur bon fonctionnement est facilement contrôlable à distance (simuler une accélération en envoyant un échelon de tension...
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