Sensors

MICRO-330 / 5 credits

Teacher(s): Boero Giovanni, Shea Herbert

Language: French

Résumé

Comprendre les principes physiques utilisés dans les capteurs. Vue générale des différents principes de transduction et de l'électronique associée. Montrer des exemples d'application.

Contenu

Mesure: caractéristiques de capteurs (statiques et dynamiques), structures de mesure (differentielle, en boucle fermee, ..), bruit, blindage, amplification synchrone.

Capteurs capacitifs: concept de capacité, montages et circuits de mesure, capteurs: pression, humidité, proximité, acceleration, son (microphone). Ecran tactile.

Capteurs inductifs: concept de inductance, proximité Foucault, réluctance variable, LVDT, microphone electrodynamique, fil Wiegand, Tags (RF, magnetiques, ..)

Capteurs magnétiques: champ magnetique (valuers, generation, mesure), magnétorésistance (AMR, GMR), magnetometre Hall, fluxgate, SQUID.

Capteurs optiques: interaction photon-matiere, photoconducteurs, photodiodes, PMTs, velocimetrie Doppler, magnetometre Faraday, gyrometre Sagnac, pyrometre.

Capteurs mécaniques: jauges de contrainte, piézorésistances. Applications: force, pression.

Capteurs thermiques: résistance, thermocouples, semiconducteurs, thermopile. Applications: température, rayonnement IR, anémométrie, débit.

Capteurs piézoélectriques: Matériaux, effet piézoélectrique, conditionneurs de signal. Applications: accélération, microphone, capteurs pyroélectriques.

Capteurs résonnants: Principe, interfaçage, oscillateurs à quartz. Applications: force, pression, température, micro-balances, gyroscopes, débit.

Capteurs chimiques: catalytiques, conductance, électrochimiques.

Mots-clés

Capteurs

Compétences requises

Cours prérequis obligatoires

Physique générale III

 

Cours prérequis indicatifs

Blocs 1 et 2

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

  • Expliquer les principes physiques utlilès dans le capteurs
  • Esquisser et expliquer l'électronique "front-end" des capteurs
  • Expliquer l'origine physique des sources de bruit
  • Expliquer les méthodes possibles pour limiter les effets des sources de bruit sur l'intégrité du signal
  • Expliquer les concepts de sensibilité, de résolution, d'exactitude, de linéarité, d'hystérésis et de répétabilité.

Méthode d'enseignement

Exposé oral + discussions

Travail attendu

Partecipation au cours

Méthode d'évaluation

Examen ecrit.

Ressources

Bibliographie

C. W. Da Silva, "Sensors and actuators"

N. Ida, "Sensors, Actuators and Their Interfaces"

S. Beeby, "MEMS Mechanical Sensors"

J. Fraden, "Handbook of Modern Sensors"

J. Wilson, "Sensors Technology Handbook"

P. Ripka, "Modern Sensors Handbook"

 

Ressources en bibliothèque

Polycopiés

Slides du cours, G. Boero et H. Shea (https://moodle.epfl.ch/course/MICRO-330)

Liens Moodle

Préparation pour

Master microtechnique

In the programs

  • Semester: Spring
  • Exam form: Written (summer session)
  • Subject examined: Sensors
  • Lecture: 5 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Type: mandatory
  • Semester: Spring
  • Exam form: Written (summer session)
  • Subject examined: Sensors
  • Lecture: 5 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Type: optional
  • Semester: Spring
  • Exam form: Written (summer session)
  • Subject examined: Sensors
  • Lecture: 5 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Type: optional
  • Semester: Spring
  • Exam form: Written (summer session)
  • Subject examined: Sensors
  • Lecture: 5 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Type: mandatory

Reference week

Related courses

Results from graphsearch.epfl.ch.