Détection de mouvement: Capteur gyroscopique à base de nanojauges piézorésistives
Qu'est-ce que N&NEMS Gyroscope ?
- Le démonstrateur gyroscopique M&NEMS comprend une carte électronique, un amplificateur synchrone, une source, un oscilloscope et une table rotative. Sa carte possède les fonctions suivantes : i) polarisation des jauges dans un pont de Wheatstone complet, ii) mise en résonance de l'élément sensible et iii) régulation de la fréquence, de la phase et de l'amplitude de mouvement d'excitation. Le signal de la jauge de détection est démodulé par l'amplificateur synchrone SR830, qui se base sur la fréquence d'excitation produite par la carte. Le signal fourni par le composant est proportionnel à la vitesse de rotation et s'affiche sur l'oscilloscope.
Applications :
- Grâce à leur encombrement et leur consommation réduits, les gyromètres MEMS trouvent leurs applications dans de nombreux domaines. Ils peuvent surveiller et contrôler la position du dispositif par la mesure de son mouvement angulaire (rotation). Lorsqu'ils sont intégrés dans des voitures, ils améliorent leur stabilité grâce à un système de contrôle électronique de la stabilité (ESC). Ils seront prochainement utilisés pour connaitre le positionnement précis des véhicules autonomes en cas de perte du signal GPS. Dans les smartphones, ils détectent la rotation de l'appareil (fonctions de reconnaissance des gestes), et permettent entre autres la navigation intérieure lorsque le GPS est désactivé ou la réalité mixte.
Nouveautés :
- Ce gyromètre M&NEMS utilise des nanojauges piézorésistives, non seulement pour la détection de la vitesse de rotation (mesure de la force de Coriolis), mais également pour l'asservissement à la résonance de l'élément sensible. Les tensions de fonctionnement du gyromètre s'en trouvent considérablement réduites et les effets des capacités parasites deviennent insignifiants par comparaison avec la détection capacitive conventionnelle. Par ailleurs, cette approche permet d'auto-compenser les variations du facteur de jauge en température ce qui permet d'améliorer de manière significative la stabilité du capteur.
Prochaine étape :
- Les développements à venir concernent des dispositifs hautes performances pour des applications industrielles et automobiles principalement.