Lycée Carnot Sup PCSI1 – Analyse documentaire

Accéléromètre

Accéléromètre : un exemple de filtrage
La notion de filtrage concerne tout type de système : électrique, mécanique...
Les sismomètres, les amortisseurs, les accéléromètres sont des filtres mécaniques.
Le récent essor des appareils grand public utilisant des accéléromètres intégrés (manettes de jeu video, smartphone...) nous amènent à examiner le cas d’un composant fabriqué par la firme Analog Devices.
Il s’agit d’une puce qui transforme une accélération mécanique en un signal électrique, qui pourra ensuite être exploité électroniquement par l’appareil dans lequel elle est intégrée.
Le modèle présenté est l’accéléromètre ADXL330. Les deux premières lettres de cette dénomination désignent le fabricant. L’ensemble des paramètres de fonctionnement est décrit dans un document public accessible par internet, nommé « datasheet » du composant.
A) Consulter ce document, puis répondre aux questions suivantes :
1. Le composant ADXL330 mesure-t-il l’accélération suivant un seul axe ou selon les trois coordonnées d’espace ? Quel est le rôle du bloc noté DEMOD sur le datasheet ?
2. Quelles sont les bandes passantes indiquées sur la notice constructeur ? Proposer un graphe rendant compte de la réponse fréquentielle du capteur.
3. L’utilisateur peut-il diminuer ces bandes passantes ? les augmenter ?
4. Qu’arrive-t-il aux signaux dont la fréquence est située en dehors de cette bande passante ?
5. Les dimensions de la puce sont précisées sur la notice. Dessiner la puce en perspective en indiquant ses dimensions et les axes correspondants.
6. Un utilisateur de jeu vidéo normal (en existe-t-il ?) peut atteindre quel ordre de grandeur en termes de fréquence d’excitation ? Les caractéristiques du capteur sont-elles compatibles avec cette valeur ?
Pourquoi la bande passante doit-elle être supérieure à la fréquence maximale d’utilisation ?
B) Une application a été très récemment envisagée par les chercheurs en géophysique. Il