Isoler un composant des champs magnetiques alternatifs

[invitedaa5f17a]

Tout d'abord bonjour et merci a ceux qui prendront la peine de lire et répondre à ce message.

Dans le cadre d'un projet d'informatique, je suis amené à utiliser une boussole électronique sur un robot. Malheureusement, il s'avère que cette boussole (CMPS03 pour les connaisseurs) est très sensible et détecte donc les champs magnétiques provenant de sources diverses comme les ordinateurs ou encore les câbles d'alimentation.
Je me suis donc mis en quête d'un moyen de ne faire parvenir à cette boussole que le champ magnétique du pôle nord et non celui des autres sources.
J'ai donc cherché les différences entre le champ magnétique du pôle nord et ceux des sources couramment rencontrées. Dans un premier temps, il s'avère que les champs "parasites" ont une amplitude approximative de 0.5 micro-tesla alors que le champ magnétique terrestre aurait une amplitude de 25 à 45 micro-tesla. Dans un second temps, il m'est apparu lors de mes recherches que le champ magnétique du pôle nord était dit "statique" contrairement aux champs "parasites" qui sembleraient être "alternatifs".

Les deux solutions auxquelles je pense sont donc :
1) diminuer l'amplitude de tous les champs arrivant sur ma boussole pour que les "parasites" deviennent négligeables
2) trouver un moyen de ne faire passer que les champs magnétiques dits "statiques"

Je pense pouvoir être en mesure de réaliser la première solution si je poursuit mes recherches mais je préférerais employer la deuxième d'où ma question (après cette longue introduction) :

Comment ne faire passer que les champs magnétiques statiques ?

Mon niveau d'étude est actuellement BAC+2 en prépa-intégrée d'école d'ingénieur en électronique-informatique j'ai donc des notions d'électro-magnétisme. Cependant, je vous prierais de ne pas être trop "pointu" dans vos réponses sous peine de me perdre (bien entendu je fournirais tout de même des efforts pour ne pas être un simple spectateur)
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[predigny]

Un gros blindage en cuivre laissera passer le champ statique et bloquera les champs alternatifs car ceux ci créeront des courants induits dans le cuivre. Je ne vois pas d'autres méthodes car un blindage "magnétique", genre µ-métal bloquera aussi le champs terrestre. Mais comme toujours, quand on le peut, c'est à la source des perturbations qu'il faut d'abord agir.

[predigny]

Voir aussi les compas de marine qui ont un problème similaire. Deux grosses boules permettent une certaine compensation...
http://fr.wikipedia.org/wiki/Compas_(navigation)

[invitedaa5f17a]

Je te remercie beaucoup Predigny pour ta reponse. pour info, je ne peux pas empecher toutes les sources d'ametres car mon robot est voué a se mouvoir dans n'importequel espace et je ne me vois pas installer des cages de Faraday sur chaque element qu'il croisera.

[A voir en vidéo sur Futura]

[predigny]

Quand on ne peut pas blinder la source, on blinde l'élément sensible bien sûr. Mais pour un robot je pense qu'il est lui même la source de pas mal de champs parasites et là on peut minimiser les perturbations. Je ne sais pas sous quelles formes sont transmises les données de cette "boussole" mais il y a certainement des traitements (numériques ?) qui peuvent améliorer les choses, et cette boussole peut être utilisée avec un très fort filtrage pour le calage angulaire à long terme en collaboration avec des accéléromètres pour les variations angulaires rapides. Mais ça sort du cadre de la question...

[invitedaa5f17a]

Je suis heureux que tu eprouve de l'interet pour mon cas et vais donc entretenir cette discussion : je vais faire communiquer ma boussole avec un microprocesseur de type 68XXX (je ne me souviens plus des 3 derniers digits) via une liaison I2C.
Par contre, je ne comprend pas ce que tu entend par "très fort filtrage". S'agit il d'un filtrage des champs magnetiques ou autre chose ?
Par ailleurs, je me permet de te redemender des precisions vis-à-vis de ce blindage au cuivre que tu me conseille de réaliser, me conseillerrais-tu d'enfermer ma boussole dans un cube de cuivre (avec bien tendu des orifices pour faire passer les fils)?
Enfin, a propos de cet accelero-metre dont tu fait mention, je pesne qu'un traitement de donné via le microprocesseur pourra me donner simplement l'acceleration angulaire sans avoir à rajouter un nouveau composant.

[predigny]

....Par contre, je ne comprend pas ce que tu entend par "très fort filtrage". S'agit il d'un filtrage des champs magnetiques ou autre chose ?
Par ailleurs, je me permet de te redemender des precisions vis-à-vis de ce blindage au cuivre que tu me conseille de réaliser, me conseillerrais-tu d'enfermer ma boussole dans un cube de cuivre (avec bien tendu des orifices pour faire passer les fils)?
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Par "fort filtrage" je voulais dire un filtre passe-bas à faible fréquence de coupure ; couper toutes les variations rapides des infos numériques que donne la boussole, mais il faudrait avoir un spectre amplitude/fréquence des perturbations qui affectent la boussole pour savoir si on peut les réduire par un traitement numérique du signal. Le plus difficile à filtrer ce sont les champs quasi statiques comme le magnétisme des ferrailles du béton armé.
Le bloc de cuivre peut aussi être un bloc d'aluminium, plus léger, mais oui, le principe serait un cube, le plus monolithique possible, mais ce blindage ne sera efficace que pour des perturbations de fréquences assez élevées (>10Hz par exemple).

[invitedaa5f17a]

Rebonjour, j'ai peur de prendre ton idée de filtrer les informations transmises par ma boussole car a partir de ce moment la, il y aurrais des informations non transmises. Or en I2C d'après ce que j'ai put lire, toute information est importante, ce n'est pas comme si ma boussole recevais tout le temps des informations inutiles ou qu'elle envoyait en boucle des informations que j'ai déjà.
A propos du blindage, je ne pesne aps qu'il y ait beaucoup de d'elements dans l'environnement ou va evoluer le robot qui soient à même d'emettre des champs magnetiques a une frequence inférieure a 10Hz. En effet, il s'agira surtout d'ordinateurs et de cables electriques. Je me permet par ailleurs de te poser une nouvelle question à savoir : Quelle epaisseur de cuivre / Aluminium devrais je prendre. Est-ce qu'un simple milimetre de couche suffirait ou bien faut il vraiment un blindage consequent de quelques centimètres. D'un point de vue physique, ce que j'ai apris tend a montrer que l'epaisseur importe peu car le courant créer l'est sur toute l'epaisseur mais la physique n'etant pas mon domaine privilégié, je prefererais confirmation.
Encore merci.