ycée Carnot Sup PCSII – Analyse documentaire Accéléromètre Accéléromètre : un exemple de filtrage La notion de filtrage concerne tout type de système : électrique, mécanlque. 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 I s’agit d’une puce qu un signal électrique, exploité électronique intégrée. OF4 Swipe v ration mécanique en lequel elle est
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 ? 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 hercheurs en géophysique.
Il s’agit d’une démarche collaborative, consistant à mutualiser les informations reçues par les smartphones des différentes personnes située dans une zone touchée par une secousse sismique. La sensibilité des accéléromètres des smartphones actuels permet d’envisager la détection de séismes de magnitude 3 -2 à 4 environ ce qui correspond à des accélérations de l’ordre de 5 à 50 mg (1 mg = 10 m. s). La magnitude correspond à une échelle logarithmique. un sismographe mesure les mouvements du sol. Il se décline sous de nombreuses formes, il en existe de ifférentes bandes passantes et de différents gains.
La fréquence d’enregistrement est usuellement comprise entre 0,01 Hz et quelques dizaines de Herz Voici un exemple d’un enregistrement possible : Des sismographes trois axes permettent d’enregistrer distinctement les effets des ondes sismiques selon la direction de déplacement du sol. Les ondes sismiques sont des ondes élastiques. Les vibrations engendrées par un séisme se propagent dans toutes les directions. On distingue les ondes de volume qul traversent la Terre et les ondes de surface qui se propagent parallèlement ? 2
