Conception et réalisation d'un dispositif optoélectronique auto-référencé pour la profilométrie de grandes surfaces

par Sabrina Pavageau

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Thierry Bosch.

Soutenue en 2003

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Dans le cadre du projet de physique fondamentale ALICE, notre laboratoire est chargé du contrôle de planéité de panneaux de grandes tailles (jusqu'à 2450 * 450 mm) en carbone. Au-delà de cette problématique, il apparaît un besoin croissant de la part des industriels pour des techniques permettant la mesure de profil de surfaces de grandes dimensions. Dans un premier temps, nous avons conçu un planimètre opto-mécanique auto-référencé, basé sur le principe des machines à mesurer tridimensionnelles et répondant totalement au cahier des charges fixé. Nous avons obtenu une incertitude sur nos mesures de ± 30 æm. Cependant, le planimètre est limité par l'aspect ponctuel de ses mesures et donc par son temps d'acquisition. En parallèle de ce planimètre, nous avons développé un dispositif basé sur le principe de la projection de franges, permettant une mesure surfacique de l'objet. Dans le cas de petits objets, l'utilisation d'un plan de référence permet d'extraire l'information de hauteur de l'objet à partir de sa phase. Ceci n'est plus possible pour des objets de grandes dimensions principalement à cause de l'impossibilité de disposer d'un plan de référence aussi grand que l'objet. Dans cette optique, nous avons développé un nouvel algorithme de reconstruction. Il repose tout d'abord sur la détermination des expressions théoriques de la phase et de la variation de hauteur d'un objet plan (créé virtuellement) à partir des paramètres du dispositif. La généralisation à une surface complexe consiste alors en une décomposition de celle-ci en un maillage de plans élémentaires. Les paramètres de chaque plan sont déterminés en minimisant, par la méthode des moindres carrés, la différence entre la phase expérimentale et celle théorique. Les premiers résultats obtenus sur deux surfaces différentes, ont démontré la faisabilité d'une telle technique. Actuellement, une incertitude de mesure de 1 mm est obtenue.


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Informations

  • Détails : 152 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 145-149

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 03INPT044H/1
  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure des techniques industrielles et des mines. Centre de documentation.
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