Gyrometre


Gyrometre

Gyromètre

Le gyromètre est un capteur de mouvement. Un gyromètre mesure la vitesse de rotation du référentiel du capteur par rapport à un référentiel inertiel (ou galiléen), suivant un ou plusieurs axes.

Sommaire

Principes physiques de mesure gyrométrique

Il existe de nombreuses variantes de capteurs de rotation. On peut différencier deux grandes familles : les capteurs optiques et les capteurs mécaniques. Les premiers sont basées sur l’effet Sagnac, les seconds sur la force de Coriolis ou sur la conservation du moment cinétique[1].

Capteurs optiques

effet Sagnac

L’effet Sagnac consiste à envoyer un faisceau laser sur une lame semi-réfléchissante. Deux faisceaux parcourent alors une boucle dans un sens et dans l’autre. En fonction de la rotation du capteur, on a une différence de chemin optique entre les deux faisceaux. Cette propriété physique est utilisée dans les gyromètres laser (ou gyrolasers) et dans les gyromètres à fibre optique.

Capteurs mécaniques

La conservation du moment cinétique a donné lieu aux gyroscopes à toupie flotté, aux gyroscopes à toupie accordée et aux gyroscopes à suspension électrostatique. La force de Coriolis a donné naissance aux gyromètres vibrants, dont les principes généraux sont connus depuis l’expérience du Pendule de Foucault en 1851.

Applications

Navigation inertielle

Dans le cas pratique de la navigation terrestre on considère comme référentiel inertiel le repère stellaire. Le capteur complet (trois axes) permet d'accéder aux trois composantes du vecteur rotation instantanée d'un mobile, qui par intégration donne l'attitude de ce mobile à tout instant (position angulaire du mobile dans le référentiel inertiel). Complété d'un accéléromètre trois axes, le tout forme une centrale inertielle, permettant de faire de la navigation en aéronautique, marine ou même automobile. La navigation inertielle souffre de l'incertitude de mesure des capteurs inertiels, ainsi il faut pour pouvoir réaliser des centrales inertielles efficaces des capteurs très précis et un système de recalage de la mesure.

Notes et références

  1. Benoît Boivin, Commande numérique d’un gyromètre vibrant, thèse pour obtenir le grade de docteur de l’université de Poiters (lire en ligne)

Voir aussi

  • Portail de l’électricité et de l’électronique Portail de l’électricité et de l’électronique
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