Accéléromètre capacitif - magnétique

[MDH]

Bonjour!


Je suis en prépa, deuxième année, et donc la grande question à l'ordre de la période est le TIPE.
Dans mon groupe de 2, nous cherchons des applications des accéléromètres capacitifs ou magnétiques
- le piézoélectrique n'est pas trop accessible en MP.

Nous cherchions à faire une modélisation d'un accéléromètre.
Nous avons d'abord penser à le modéliser avec des ressorts et une masse sismique,
mais nous ne savions pas comment récupérer le mouvement de cette dernière en signal électrique.

Nous avons alors penser à utiliser nos connaissances de spé ;
On se demande s'il est possible de construire un accéléromètre où la masse sismique serait un aimant,
qui passerait dans une sorte de circuit électrique.
Par induction, cela créerait un courant électrique dans le circuit,
qu'il faudrait alors récupérer, peut être amplifier pour en tirer quelque chose.

Qu'en pensez vous?
Connaissez-vous des applications avec les accéléromètres?

Je vous remercie par avance de vos réponses

Bonne journée!
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[softelectro]

Salut

On se demande s'il est possible de construire un accéléromètre où la masse sismique serait un aimant,
qui passerait dans une sorte de circuit électrique.
Par induction, cela créerait un courant électrique dans le circuit,

Ça pourrai marcher si l'aimant est toujours en mouvement. s'il est fixe il n'y aura pas de courant induit.

La techno le plus utilisé est le capacitif, une masse sismique fixé à des ressort bougent, en déterminant la capacité entre la masse et le support ou en déduit l'épaisseur du condensateur créer.

N'hésitez pas à regarder dans les datasheet d'accéléromètres, il donne parfois le principe de fonctionnement.

@+

[maclag]

Les accéléros magnétiques sont plus originaux que ce qui est fait en TIPE d'habitude (tout le monde veut étudier le capteur de la Wii...).

On les trouve à ma connaissance comme capteurs de vibration (ex: pour une machine à laver, déclencher une sécurité si ça vibre trop fort). Je ne connais pas d'autre application, ce qui ne veut pas dire qu'il n'y en a pas!

Pour l'accéléromètre capacitif, les applications sont: quasiment toutes les applications sur le marché grand public, automobile, industriel.
L'accéléromètre capacitif est tout simplement la technologie la plus répandue au monde!
- capteur de gravité pour orienter les photos sur les tél/APN
- capteur de mouvement pour les jeux et autre (Wii, téls portables, etc.)
- détecteur de crash pour les airbags
- détecteur de glissade dans les virages (contrôle de stabilité électronique)
- détecteur d'orientation pour compenser les boussoles électroniques
- capteur de vibration dans l'industrie
- inclinomètre

Bon, là je crois que vous devriez en avoir assez pour vous lancer...

[MDH]

Merci beaucoup pour vos réponses.

Nous avons finalement décidé de nous focaliser sur les accéléromètres capacitifs - notre idée de départ.
L'idée de la construction d'un accéléromètre magnétique semble en effet très compliquée, et s'éloigne du centre de notre sujet.

Dans les applications de l'accéléromètre donc, on s'intéresserait plus :
- à la reproduction / suivi de trajectoire (par exemple savoir si lors d'une course, les concurrents ne prennent pas de raccourcis)
- surveillance de chute des personnes âgées.
--> Que pensez-vous de ces idées?

Etant une parfaite novice en électronique
-et oui la plupart des taupins ne connaissent rien à la vie réelle, ils savent juste résoudre des problèmes irréalistes ^^ -
j'aurais quelques questions de logistique à vous poser :
--> un accéléromètre est-il difficile à se procurer? le délais de livraison est-il long?
--> une fois l'accéléromètre acheté, quelles données donne-t-il? (une tension? ou l'accélération directement? )
--> y a-t-il besoin d'un logiciel pour récupérer les données?


Dernières questions, plus techniques :
--> Pour un accéléromètre un axe, est-il capable de capter si l'on change de direction?
--> Pour un accéléromètre 2 ou 3 axes :
Imaginons que l'accéléromètre donne les données d²x/dt² et d²y/dt².
Imaginons que je tiens l'accéléromètre (de telle façon qu'il soit fixe dans mon référentiel).
La direction x est devant moi. La direction y vers ma gauche.
Notons R0 = (O,x0,y0,z0) le référentiel du labo, et R = (O,x,y,z) mon référentiel.
Au début, on a R0 = R, et on avance dans la direction x= x0.
Par conséquent, si je tourne de 90° à gauche, comme l'accéléromètre est fixe dans mon référentiel,
on a alors : x = y0 et y = -x0.
Comment l'accéléromètre traduit-il le faite qu'on a tourné, puisque l'accélération, après virage, se fait toujours selon x?
Ce n'est pas très clair j'en conviens, j'en suis désolée.
Pour simplifier, disons que comme on marche droit devant soi, et pas comme un crabe, on aura toujours dx/dt <> 0 et dy/dt = 0. Comment donc caractériser le virage?


Voilà, autant de questions qui font résistances à nos recherches.
Merci beaucoup pour vos réponses futures



PS : J'ai parcouru le forum avant de poster, et j'ai vu que tu as l'air informer sur le sujet Maclag.
Le sujet de la Wii est-il si populaire?
Au début nous voulions nous y intéresser, pour les accéléromètres qu'elle comprend - ayant une wii, cela permettait d'utiliser un accéléromètre sans rien dépenser.
Mais bon, ça nous a refroidi^^
Merci pour les réponses!

[A voir en vidéo sur Futura]

[alexis57]

Salut, je suis en spé aussi. ( tipe presque finit, je suis surpris que vous ne commenciez que maintenant ! )
Je vois que beaucoup de futurs ingénieurs n'ont aucune imagination. Entre les écrans LCD, tactile l'année dernière et la wii cette année, le jury va aimer entendre plusieurs fois la même chose.

Alors comme le nom l'indique, un accéléromètre ne fournit que l'accélération par signal électrique et si il est fixe sur toi ( axe x toujours devant toi sauf si tu marches en crabe) tu n'auras rien d'autre que d²x/dt².

Un accéléromètre est très simple à se procurer ( conrad.fr ) la livraison met 1 semaine au moins ( fallait pas s'y prendre aussi tard )
Ensuite il donne soit une tension soit un courant.
"L'accélération directement" comment !? ce n'est pas visible.
Il va vous falloir un PIC, multimètre ou autre pour pouvoir lire les données de l'accéléromètre.

Cdt.

[maclag]

Rapidement:
- un accéléromètre est incapable de détecter un changement de direction, comme vos équations on pu vous le montrer ; pour détecter un tel changement, il vous faut un gyroscope, ou pourquoi pas une boussole électronique
- détecter une voiture qui prend un raccourci, ça peut être assez compliqué parce qu'il faut savoir où est la voiture en permanence, et les capteurs inertiels sont très mauvais à cet exercice. Un GPS serait beaucoup plus approprié dans la plupart des cas.

- surveillance des personne âgées: ah! voilà une application que j'ai oubliée, mais c'est parfaitement possible! Le capteur est fixé de sorte à avoir un axe vertical tout le temps. Si la personne tombe, c'est un autre axe qui voit la gravité pendant un temps prolongé. On laisse le soin à la personne âgée de désactiver le système quand elle va dormir (ou on ajoute un système de localisation pour vérifier qu'elle est bien dans sa chambre, sur son lit).

- Pour l'électronique, pour maintenant, vous avez l'air en retard (cf commentaire d'alexis57), alors à votre place, je prendrais une carte de démo plutôt qu'un composant seul, la plupart des constructeurs en proposent. Je ne connais pas les délais de livraison par contre.
Vous devriez avoir le logiciel pour lire les résultats sur le PC livré avec.

- Pour la Wii: depuis son lancement, je vois passer au moins 3 ou 4 TIPE par an sur son accéléromètre (non, pas en tant qu'examinateur, que je ne suis pas, mais en lisant ce forum et via les contacts d'un autre site internet que je maintiens). Les applications sont parfois originales, tout comme les protocoles expérimentaux, donc je suppose que les élèves ne "se ramassent" pas à la présentation.
Par contre, on peut aussi supposer que si la première génération de candidats-Wii a pu passer facilement parce que les examinateurs ne sont pas forcément familiers avec la bête, il est certain maintenant qu'ils la connaissent au moins aussi bien que vous, et les questions sur les défauts -ou plutôt leur prise en compte- de l'accéléromètre peuvent pleuvoir en grand nombre!

Depuis un moment maintenant, on a des gyroscopes accessibles à travers une évolution de la Wii, et les boussoles électroniques envahissent le marché. Les altimètres électroniques existent depuis longtemps.

Pourquoi dès qu'il s'agit d'un capteur tout le monde est obsédé par l'accéléromètre??

[louloute/Qc]

Pour répondre à toutes tes questions MDH, tu prends un index de chaque doigt et tu tapes sur le clavier ‘Google’, puis ‘Digikey’ (par exemple) puis dans le fenêtre en haut tu tapes ‘accelerometer’. Il y en a 570 différents. Tu en choisi un disponible (‘in stock’), chez nous Digikey a la réputation de livrer plus vite que son ombre.

Si tu en choisis un au hasard ($6):
http://search.digikey.com/scripts/Dk...=497-8979-1-ND
en cliquant sur ‘datasheet’ tu trouves 15 pages d’explications bien faites :
http://www.st.com/internet/com/TECHN...CD00228915.pdf

On vous a montré ça à l’école ou c’est la première fois que tu en entends parler ?

[MDH]

Merci à tous pour vos réponses, en particulier maclag. Je pense qu'on va pouvoir se débrouiller maintenant

Je précise juste qu'on avait commencé à s'intéresser d'abord aux accéléromètres, puis à ses applications, ce qui explique pourquoi nous ne nous sommes pas intéressés à d'autres capteurs.

Même si mes questions peuvent paraître idiotes, il faut bien commencer par quelque part quand on est pas des passionnés d'électronique.

Merci encore!

[maclag]

MDH:

On ne le répètera jamais assez: la seule question idiote, c'est celle qui n'aura pas été posée!

Pour l'accéléro, vous n'avez pas à vous justifier, je doute que vous puissiez deviner tout ce qui a été présenté en TIPE par vos prédécesseurs.

Bonne chance!