Couverture ElectroniqueS n°127

Le joint-venture de BAE Systems et de Sumitomo étoffe sa gamme de gyromètres à anneau vibrant avec notamment un capteur économique dérivé de modèles automobiles. Qui peut le plus peut le moins : le vieil adage a poussé plus d'un fabricant de composants haut de gamme à tenter l'aventure de modèles plus économiques mais conservant tout ou partie des performances. Silicon Sensing Systems, le joint-venture entre le britannique BAE Systems et le japonais Sumitomo Precision Products (SPP), vient ainsi de lancer deux gyromètres ? dont l'un résolument axé bas coût ? qui exploitent sa technologie particulière de capteur de vitesse angulaire dite Gyring (voir encadré). Une technologie destinée à l'origine à offrir une plus grande immunité aux chocs et aux bruits pour des applications haut de gamme (aéronautique, militaire…), mais que l'on commence à retrouver aujourd'hui dans des systèmes plus grand public comme l'automobile. Dérivé de modèles déjà utilisés dans des applications automobiles justement, le CRG20 constitue l'offensive « économique » de Silicon Sensing. Ce capteur de vitesse angulaire vise des systèmes qui nécessitent à la fois un prix modéré et un certain niveau de qualité de mesure, tels que la télématique, l'aide à la navigation, la robotique ou encore les modèles réduits (hélicoptères, etc.). Un bloc de traitement du signal électronique entièrement numérique et à boucle fermée permet d'éliminer les effets de la température et du temps sur les performances du capteur, une compensation interne en température assurant son bon fonctionnement dans une large gamme de situations. La variation sur la plage de température allant de -40°C à +105°C ne dépasse d'ailleurs pas 1,4 %. Le CGR20 est disponible dans plusieurs versions de pleine échelle (±75°/s ou ±300°/s), avec des sorties analogiques et/ou numériques (SPI). Il se distingue également par un temps de démarrage de 0,4 s, une consommation de 60 mA, une résistance aux chocs jusqu'à 95 g, un numéro de série électronique et un boîtier sans plomb mesurant seulement 9 x 9,5 x 3,5 mm. Bruit de 0,01°/s rms entre 0 et 10 HzDe son côté, le CRS09 est davantage orienté haut de gamme et vise les applications de stabilisation, de navigation et de test. « C'est un capteur qui peut s'imposer là où seuls des gyromètres à fibre optique auraient convenu en temps ordinaire », estime-t-on chez Silicon Sensing. Ce capteur bénéficie d'un étage électronique en composants discrets, qui assurent notamment une excellente stabilité en température. Le CRS09 fournit d'ailleurs en sortie les données relatives à sa température interne et à la fréquence de l'anneau silicium en résonance, améliorant d'autant la précision du calibrage des données. Scrutant une pleine échelle de ±100°s ou ± 200°/s, le CRS09 offre une sortie analogique, une non-linéarité inférieure à 0,1 % de la pleine échelle, un bruit de 0,01°/s rms entre 0 et 10 Hz (contre 0,06°/s pour le CRG20) et un temps de démarrage inférieur à 0,5 s. La technologie Gyring en brefSilicon Sensing a développé une architecture originale de capteur de vitesse angulaire, destinée à l'origine à offrir une plus grande immunité aux chocs et aux bruits pour des applications haut de gamme (aéronautique, militaire…) mais que l'on retrouve aujourd'hui dans des systèmes grand public comme l'automobile. Cette architecture utilise comme principe physique la mesure de la force de Coriolis, à l'instar de la majorité des gyromètres actuels. Mais ces derniers sont, le plus souvent, basés sur une structure oscillante dite simple (typiquement une masse suspendue) ou équilibrée (dont la forme s'inspire souvent de celle, en dents de fourchette ou tuning fork, des accéléromètres linéaires). Or, ces structures demeurent relativement sensibles aux vibrations et aux chocs. Silicon Sensing s'est, pour sa part, orienté vers une structure en trois dimensions suspendue dans l'air, évoquant un anneau ou une jante, et dont la vibration, provoquée par le biais d'un aimant central, est modifiée lors d'un mouvement de rotation. Baptisée Gyring, cette structure fut d'abord réalisée en céramique et en métal puis, grâce à l'aide de Sumitomo Precision Products, micro-usinée en silicium, un matériau dont le rapport solidité/poids est trois fois supérieur à celui de l'acier et qui, par son utilisation en microélectronique, s'avère relativement aisé à modeler et à miniaturiser d'un point de vue industriel. Selon Silicon Sensing, cette structure, certes plus coûteuse qu'une tuning fork, présente de nombreux avantages, à commencer par une dérive bien moindre et à forte répétabilité (donc facilement compensable dans des conditions de fonctionnements connues), et par une immunité aux bruits bien supérieure.

Silicon Sensing démocratise sa technologie de gyromètres à anneau

Couverture ElectroniqueS n°127

IBM grave les premières puces en 2 nm en abandonnant les FinFET

Zeta, le protocole LPWAN made in China, arrive en Europe

Harting invente le connecteur électronique sur mesure

Silicon Sensing démocratise sa technologie de gyromètres à anneau

Dans la même rubrique

Couverture ElectroniqueS n°127

IBM grave les premières puces en 2 nm en abandonnant les FinFET

Zeta, le protocole LPWAN made in China, arrive en Europe

Harting invente le connecteur électronique sur mesure