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Calcul de la capacité d'un condensateur variable



  1. #1
    Korvo

    Calcul de la capacité d'un condensateur variable


    ------

    Bonjour !

    Pour les besoins d'un projet je voudrais expliquer le fonctionnement global d'un accéléromètre. Après recherche, il s'avère que l'information obtenue en sortie d'un accéléromètre est l'image de la capacité de condensateurs. Ceux-ci dépendent de la position de la partie mobile (en bleue sur le schéma) par rapport aux parties fixes (en vert).

    schema_accelerometre.jpg

    Dans la même vidéo d'où est tirée l'image (the engineer guy), on voit apparaître le shéma électrique suivant:

    schema_accelerometre_condo_diff.jpg

    Pourriez-vous m'expliquer sa signification, car je ne suis pas certains de son sens. Pour moi, l'ensemble de gauche (doigt vert et doigt bleu forme un condensateur) forme un condensateur, et l'ensemble de droite (doigt bleu et doigt vert) en ferme un second.
    Ces deux condensateurs seraient alimentés séparément ?
    Sont-ils alimentés en alternatif ? (car le résultat ne doit pas être nul lorsque l'accélération appliquée à l'accéléromètre est nulle)

    De plus, je dois trouver une relation générique de la capacité d'un condensateur plan en fonction de la distance entre ses deux armatures dans ce cas précis.

    Je vous remercie d'avance pour les pistes et conseils que vous pourrez me donner

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : Calcul de la capacité d'un condensateur variable

    Bonjour et bienvenu au forum.
    Ce n'est qu'une des variétés d'accéléromètres. Il y en a beaucoup d'autres.
    Les dessins que vous montrez ne sont pas très bons.
    Regardez la figure 15 de ce site:
    http://compliantmechanisms.byu.edu/c...l-systems-mems

    Pour vos explications vous pouvez toujours utiliser l'approximation de condensateur plat pour calculer la capacité:


    où S est la surface d'une des armatures et 'd' la distance entre les armatures.

    La formule n'est pas exacte que pour les condensateurs plats (dimensions des armatures beaucoup plus grandes que 'd'). Mais pour les explications et le principe de fonctionnement cela ne change rien.

    Pour le fonctionnement, quand la partie mobile se déplace, une des capacités augmente et l'autre diminue.
    On peut détecter ces variations à partir d'un "pont de Wheatstone" alimenté en alternatif ou bien travailler avec les variations de charge ou de tension induites sur les armatures fixes.
    Je ne connais pas le choix fait dans les téléphones.
    Au revoir.

  4. #3
    Korvo

    Re : Calcul de la capacité d'un condensateur variable

    Tout d'abord, merci pour l'accueil !

    Merci ensuite pour ce lien, car je ne trouvais pas ce que je voulais en grande partie car je ne savais pas vraiment les termes à employer, et là j'ai tout !

    Par contre, même avec la figure 15 je ne comprends pas vraiment quel schéma électrique pourrait illustrer ce montage de condensateur variable...

  5. #4
    LPFR

    Re : Calcul de la capacité d'un condensateur variable

    Bonjour.
    Dans le montage que je viens de dessiner (comme un cochon) vous avez les deux condensateurs C1 et C2 (égaux) et la sortie qui est la partie mobile de votre accéléromètre.
    Pont_Wheas_Cap.jpg
    Si les deux résistances sont égales et les deux condensateurs aussi, la tension de sortie est zéro.
    Mais si C1 passe de Co à Co + ΔC et C2 passe de Co à Co -ΔC, alors la tension de sortie alternative Vs ne sera plus égale à zéro.
    Calculez-la en fonction de V, ΔC et des autres valeurs.
    L'amplitude de cette tension sera une mesure du changement de la valeur des capacités laquelle est une mesure de la position de l'élément mobile, laquelle dépend de l'accélération.
    Au revoir.

  6. #5
    Korvo

    Re : Calcul de la capacité d'un condensateur variable

    Merci pour votre réponse. Désolé du temps qu'il m'a fallut pour répondre, mais je n'ai pas eu l'occasion de me remettre sur ce projet.
    Je vais essayer de trouver les expressions de la sortie en fonction des éléments présents dans le circuit.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Korvo

    Re : Calcul de la capacité d'un condensateur variable

    Désolé du double post, j'ai une petite question, est-ce que les deux résistances R1 et R2 sont les mêmes ? Il me semblerait que oui (pour la symétrie du circuit), mais j'aimerais confirmation s'il vous plait

  9. Publicité
  10. #7
    LPFR

    Re : Calcul de la capacité d'un condensateur variable

    Citation Envoyé par Korvo Voir le message
    Désolé du double post, j'ai une petite question, est-ce que les deux résistances R1 et R2 sont les mêmes ? Il me semblerait que oui (pour la symétrie du circuit), mais j'aimerais confirmation s'il vous plait
    Bonjour.
    C'est mieux mais ce n'est pas indispensable.
    Pour un maximum de sensibilité il faut que le rapport entre les résistances soit le même que celui entre les impédances des condensateurs.
    Donc, si les deux C sont égaux au repos, les deux résistances doivent être égales.


    Conseil: quand vous faites des calculs, gardez les deux C1 et C2 et R1 et R2. Vous pourrez toujours simplifier à la fin en mettant les deux résistances ou capacités identiques. Mais si vous le faites au départ, votre calcul ne sera valable que pour l'égalité.
    Au revoir.

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