Optimisation et réalisation d'un micro-gyromètre deux axes à poutres vibrantes en silicium

par Jérôme Maisonnet

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur

Sous la direction de Bernard Dulmet.

Soutenue en 2009

à l'Université de Franche-Comté .


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  • Titre traduit

    Optimization and realization of a microphone-gyrometer two axes with vibrating silicon beams


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  • Résumé

    Les travaux présentés ont pour objectif l'optimisation et la réalisation d'un gyromètre micro-usiné à poutre vibrante sur substrat silicium. Ces travaux s`inscrivent dans la continuité de thèses précédemment effectuées à FEMTO-ST et consacrées au développement d’une structure de gyromètre en étoile. Cette configuration est appropriée à la réalisation de mesures de vitesse angulaire dans le plan du substrat. Le contexte de la thèse est constitué par un projet de recherche proposant une évolution du gyromètre silicium avec passage d`une détection capacitive à une détection optique. C'est pourquoi le mémoire propose naturellement un redimensionnement en profondeur du capteur. Ainsi, un nombre important d’études par éléments finis ont été réalisées pour optimiser la structure vibrante. Cette optimisation nous a permis de respecter le cahier des charges vis-à-vis des fréquences d'excitation et de détections, tout en rejetant les modes parasites. Des études électromécaniques complémentaires ont permis de comprendre en détail les spécificités résultant du choix de l’excitation capacitive. Ces travaux ont conduit à l’élaboration d'une structure optimisée, associée à une redéfinition des procédés de fabrication en salle blanche. Plusieurs séries de capteurs micro-usines ont ainsi pu être réalisées, donnant lieu à des structures exploitables, validant le nouveau design avec son process associé. Le recours à une sonde hétérodyne a ensuite permis de mesurer les déplacements hors-plan en fonction du signal d'excitation, validant ainsi le comportement dynamique primaire des structures.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (181 p.)
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliogr. p. 145 - 147

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire Sciences - Sport (Besançon).
  • PEB soumis à condition
  • Cote : SCI.BESA.2009.45
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