WO2024110288A1 - Accelerometre - Google Patents

Accelerometre Download PDF

Info

Publication number
WO2024110288A1
WO2024110288A1 PCT/EP2023/081976 EP2023081976W WO2024110288A1 WO 2024110288 A1 WO2024110288 A1 WO 2024110288A1 EP 2023081976 W EP2023081976 W EP 2023081976W WO 2024110288 A1 WO2024110288 A1 WO 2024110288A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
deformable part
mass
lever
support
levers
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/081976
Other languages
English (en)
Inventor
Christophe MORELLE
Jean-Sébastien Mace
Philippe Onfroy
Original Assignee
Safran Electronics & Defense
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Electronics & Defense filed Critical Safran Electronics & Defense
Publication of WO2024110288A1 publication Critical patent/WO2024110288A1/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/097—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by vibratory elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0808—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate
    • G01P2015/0811—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0814—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass for translational movement of the mass, e.g. shuttle type

Definitions

  • the present invention relates to the field of accelerometers.
  • first lever pivoting around a first pivot point
  • the first lever being mechanically connected on the one hand to the mass and on the other hand to the first part of the deformable part in such a way that the movement of the mass by relative to the support along the axis of mobility causes a pivoting of the first lever around the first pivot point which belongs to the support.
  • the invention aims in particular to provide an accelerometer having, at least under certain conditions, a relatively constant measurement precision over an entire range of temperature variation of the place of use of the accelerometer.
  • an accelerometer comprising:
  • first lever pivoting around a first pivot point
  • the first lever being mechanically connected on the one hand to the mass and on the other hand to the first part of the deformable part in such a way that the movement of the mass by relative to the support along the axis of mobility causes the first lever to pivot around the first pivot point.
  • the second lever pivots relative to the bar about a second pivot point which forms a second pivot connection between the second lever and the bar.
  • the bar is distinct from the support and it can move with respect to the support depending on the forces it receives via the first and second pivot points, this movement being for example in a direction parallel to the axis of mobility of the mass .
  • the movement of the mass relative to the support makes it possible to generate, on the levers, inertial forces (due to the inertia of the mass relative to the support) which are retransmitted to the deformable part via the levers.
  • levers allow an amplification of forces such that the forces respectively applied by the levers on the deformable part are greater than the forces respectively applied on the levers by the mass or by the support.
  • the bar and the levers thus form a structure amplifying inertial forces.
  • inertia forces make it possible to minimize the size of the mass (also called seismic mass or inertia mass).
  • the invention makes it possible, thanks to the pivot points which are formed on the bar, at a distance from the support, to eliminate the risks of amplification of parasitic forces, that is to say forces non-inertial like thermomechanical forces.
  • the pivoting of the first and second levers induces a movement of the first part of the deformable part relative to the second part of the deformable part.
  • the deformation of the deformable part is therefore a function of the acceleration experienced by the mass along the axis of mobility.
  • the first and second levers pivot relative to the same bar, distinct from the support, which connects the pivot points of these first and second levers together.
  • the accelerometer bar is mechanically decoupled with respect to the mass and the support, the first lever forming an interface between the mass and the bar and the second lever forming an interface between the support and the bar, the bar being able to move relative to the support.
  • the invention makes it possible to increase the mechanical decoupling of the amplifying structure (the amplifying structure is formed by the levers which pivot relative to the bar around the pivot points) with respect to the support and correlatively to minimize the amplification of thermomechanical forces linked to differential expansions between mass and support (under thermal gradient).
  • the precision (quality) of the accelerometer measurement is thus less affected by thermal variations applied to the support or to the moving mass.
  • This particular arrangement of the accelerometer according to the invention can, in certain cases, be useful for eliminating causes of failure and thus improving the life of the accelerometer.
  • the accelerometer according to the invention is thus less impactful for the environment.
  • FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of the accelerometer 0 according to the invention, the accelerometer here comprising a single seismic mass Ml movable relative to the support and functionally connected / associated with a single part deformable PI, in this case a resonator which is here a tuning fork, the measurement of characteristics representative of deformations of the deformable part Pi making it possible to estimate a value of acceleration experienced by the mass Ml along an axis of mobility XX; [Fig.
  • FIG 2 is a schematic view of a second embodiment of the accelerometer 0 according to the invention, the accelerometer here comprising two seismic masses Ml, M2 movable relative to the support Sp along the mobility axis XX , two deformable parts Pl, P2 (which here are of the resonator type, more particularly of the tuning fork type) each functionally connected to one of the seismic masses Ml, M2 which corresponds to it, this embodiment makes it possible to determine a current acceleration according to the mobility axis XX via two distinct measurements of characteristics of the deformable parts Pl, P2 which vary as a function of the acceleration experienced by the masses Ml, M2 (as for Figure 1, a characteristic measured for a given deformable part Pl, P2 is for example the vibration frequency of the given deformable part maintained/induced by a determined vibratory excitation applied to this given deformable part);
  • FIG. 3 is a schematic view of a third embodiment of the accelerometer 0 according to the invention, the accelerometer here comprising a single seismic mass Ml functionally connected to two deformable parts Pl, P2 via four pairs of levers Ll, L2, L3, L4, the movement of the mass Ml in a first given direction S10 along the axis of mobility XX of the mass Ml relative to the support Sp causing the stretching of the first deformable part PI and the compression of the second deformable part P2, inversely the movement of the mass Ml in a second direction opposite said first direction S10 causing the compression of the first deformable part Pi and the stretching of the second deformable part P2;
  • FIG. 4 is a schematic view of half of an accelerometer according to the invention according to a fourth embodiment (here, the accelerometer is symmetrical with respect to a plane Y-Y perpendicular to the mobility axis X-X), each half of the accelerometer has its own seismic mass Ml and its own deformable part PI which is on one side functionally connected to the mass Ml via a pair of first levers L1 and on the other side functionally connected to the support Sp via a pair second levers L2, the distance between the mobility axis X-X and the pivot point XI around which each first lever L1 pivots is here less than the distance between the mobility axis X-X and the pivot point X2 around which each pivots second lever L2, this embodiment makes it possible to increase the amplification gain by the levers and incidentally to improve the resistance of the accelerometer with respect to transverse shocks relative to the mobility axis XX;
  • FIG. 5 is a schematic view of a part of an accelerometer 0 according to the invention associated with a detailed view of a deformable part Pi and a pair of excitation electrodes El and detection electrodes E2 , these electrodes El, E2 being associated to measure a current vibration characteristic of the deformable part PI which is variable as a function of the forces applied to the deformable part PI, that is to say as a function of the acceleration experienced by the mass seismic Ml; [Fig.
  • Figure 6 is a schematic view of a deformable part Pi of an accelerometer 0 according to the invention associated with a central excitation electrode El (which extends between the parallel branches of the deformable part Pl) and with a pair of lateral detection electrodes E2 (which extend on either side of a pair of branches of the deformable part Pl), these electrodes El, E2 being associated to measure a current vibration characteristic of the deformable part Pl which is variable depending on the forces applied to the deformable part Pl, that is to say depending on the acceleration experienced by the seismic mass Ml);
  • FIG. 7 is a schematic view of a deformable part Pl of an accelerometer according to the invention associated with a single central excitation electrode El (which extends between the parallel branches of the deformable part Pl) and with a pair of lateral detection electrodes E2 (arranged on either side of the branches of the deformable part Pl), teeth carried by the branches of the deformable part and by each of the electrodes El, E2 are here interposed (interdigitated) so as to obtain, for each electrode El, E2, a total surface of facing teeth which varies as a function of lateral movements of the deformable part Pl relative to the axis of mobility XX (this embodiment is advantageous by the increase in the detection surface and increase in the signal/noise ratio of the accelerometer, moreover as the total surface of facing teeth varies proportionally to the transverse movements of the deformable part while maintaining a constant air gap value between the teeth facing each other, this embodiment has tendency to minimize measurement disturbances caused by electrostatic stiffness);
  • FIG. 8 is a schematic view of a deformable part Pi of an accelerometer according to the invention associated with a single lateral excitation electrode El and a single lateral detection electrode E2, these electrodes El, E2 being arranged on either side of the pair of parallel branches of the deformable part PI, the deformable part PI and the electrodes El, E2 being provided with comb teeth transverse to the axis of mobility X-X to measure a current vibration characteristic of the deformable part PI which is variable as a function of the forces applied to the deformable part PI, that is to say as a function of the acceleration experienced by the seismic mass Ml (or to carry out a measurement of deformation of the part PI ) by limiting the disturbances caused by electrostatic stiffness between the deformable part PI and one and/or the other of the electrodes;
  • Figure 9 is a schematic view of a deformable part PI of an accelerometer according to the invention, this deformable part being associated with a single central excitation electrode El and a single central detection electrode E2, these electrodes El , E2 extend between the parallel branches of the deformable part Pi which allows a reduction in the bulk at the periphery of the deformable part PI;
  • FIG. 10 is a schematic view of a deformable part PI of an accelerometer according to the invention, this deformable part PI being associated with a single central excitation electrode El and a single central detection electrode E2, these electrodes El, E2 extend between the parallel branches of the deformable part Pl, these branches and these electrodes carrying interposed/interdigitated comb teeth to measure a current vibrational characteristic of the deformable part Pl which is variable as a function of the forces applied to the deformable part Pl, it is that is to say as a function of the acceleration experienced by the seismic mass Ml (or to measure lateral deformations of the deformable part Pl) by limiting the effects of electrostatic stiffness while limiting the bulk at the periphery of the deformable part Pl .
  • the accelerometer comprises:
  • first lever L1 pivoting around a first pivot point XI
  • the first lever L1 being mechanically connected on the one hand to the first mass Ml and on the other hand to the first part of the deformable part PI in such a way that the movement of the mass Ml relative to the support Sp along the axis of mobility X-X causes a pivoting of the first lever L1 around the first pivot point XI.
  • the accelerometer 0 also includes a second lever L2 which pivots around a second pivot point X2.
  • the second lever L2 is mechanically connected on the one hand to the support Sp and on the other hand to the second part of the deformable part Pi.
  • Each given lever L2, L21, L4, L41 of the accelerometer is mechanically connected to the support Sp by pressing at a point of contact against the support Sp which is specific to the given lever so that each given lever can pivot relative to the support Sp around the point of contact between the given lever and the support.
  • the first pivot point XI and the second pivot point X2 are connected to each other via a first bar 11 in such a way that during said movement of the first mass Ml relative to the support Sp, said first and second levers LI, L2 pivot relative to the first bar 11 and generate a movement of the first part of the first deformable part PI relative to the second part of the first deformable part PI.
  • the displacement of a given mass relative to the support Sp generates stresses on the levers, the levers transmitting these stresses towards the ends of the deformable part associated with these levers, the deformable part thus being constrained in traction or in compression depending on the direction of movement of the given mass relative to the support.
  • the first pivot point XI is integral with a first end of the first bar 11 and the second pivot point X2 is integral with a second end of the first bar 11.
  • Each bar is rigid relative to the first deformable part Pi at least along the axis of mobility X-X in such a way that when the mass moves relative to the support, the deformable part deforms much more than the rigid bar.
  • the pivoting of the first and second levers LI, L2 induces a movement of the first part of the first deformable part PI relative to the second part of the first deformable part PI.
  • the first deformable part PI is thus deformed as a function of the current acceleration applied to the first mass Ml along the mobility axis X-X relative to the support Sp.
  • the first and second levers Ll, L2 allow an amplification of the stresses exerted on the deformable part and a transformation of the movement of displacement of the first mass Ml with respect to the support Sp.
  • the invention allows mechanical decoupling between support and deformable part(s) which makes it possible to minimize the amplification of thermomechanical forces linked to differential expansions between mass and support (under thermal gradient).
  • the accuracy of the accelerometer is thus less affected by temperature variations over a given range of operating temperature of the accelerometer.
  • the impact of the temperature variation on the quality of the acceleration measurement is particularly reduced compared to the accelerometers of the prior art, such as that of document US2020025790A1.
  • the accelerometer according to the invention is therefore more robust with respect to thermal variations.
  • the acceleration measurement accuracy is thus relatively stable over the entire life of the accelerometer.
  • each given deformable part Pl, P2 of the accelerometer 0 is elastically deformable at least along the mobility axis XX.
  • each given deformable part Pl, P2 is a resonant part of the resonator type whose vibration characteristics can be measured using electrodes, these vibration characteristics being variable depending on the deformation of the given deformable part Pl, P2 and by significant depending on the acceleration current along mobility axis XX.
  • a resonator is a tuning fork.
  • each given deformable part Pl, P2 of the resonator type (or more particularly of the tuning fork type), comprises first and second branches parallel to each other, a first connecting portion connecting first terminal ends of the first and second branches to each other and possibly , a second connecting portion connecting second terminal ends of the first and second branches together so as to improve the vibrational coupling between these branches.
  • first and second branches parallel to each other, a first connecting portion connecting first terminal ends of the first and second branches to each other and possibly , a second connecting portion connecting second terminal ends of the first and second branches together so as to improve the vibrational coupling between these branches.
  • the vibration of one of the first or second branches causes the other of these branches to vibrate.
  • the vibrational behavior of the branches of the tuning fork varies as a function of the forces applied to the deformable part Pl, P2, these forces passing via the first and second branches.
  • the vibrational behavior of the tuning fork varies as a function of the forces transmitted via the branches, these forces themselves being a function of the current value of acceleration experienced by the corresponding mass Ml, M2 along the axis of mobility X-X.
  • the support Sp is an interface which makes it possible to mechanically connect the accelerometer 0 to an element of the environment external to the accelerometer 0 .
  • the support Sp can define a plane from which excrescences of the support Sp extend, the one or more masses Ml, M2 being mounted facing this plane to be able to translate along this plane, possibly by sliding against this plane of the support Sp.
  • the protrusions of the support Sp which extend from the plane of the support form fixed anchors for positioning constituent elements of the guiding system(s) Gl, G2 which make it possible to guide the mass(es) Ml, M2 in translation relative to the support and along the mobility axis X-X (the mobility axis X-X is here parallel to the plane of the support Sp).
  • the support Sp can, depending on the case, form a bottom of the accelerometer intended to be directly fixed against a structure external to the accelerometer whose acceleration we want to measure.
  • This support Sp can also constitute the bottom of a housing of the accelerometer, each mass, each lever, each deformable part and each bar of the accelerometer being located inside the housing.
  • the first guiding system Gl is adapted to exert elastic forces to return the first mass Ml towards a rest position of the first mass Ml.
  • the rest position of the mass Ml is the position in which the mass Ml is found when it does not undergo any acceleration along the axis of mobility X-X, the elastic return forces forcing the translation of the mass Ml towards this rest position .
  • This elastic restoring force is generated as soon as the mass Ml is moved away from the rest position by translation relative to the support Sp along the axis of mobility XX.
  • said mobile mass Ml is a first mass Ml
  • said guiding system G1 in translation of the first mass Ml is a first guiding system Gl
  • said elastically deformable part Pi is a first elastically deformable part Pl
  • said bar is a first bar 11.
  • This accelerometer 0 of Figure 2 further comprises:
  • the fourth lever L4 is mechanically connected on the one hand to the support Sp and on the other hand to the second part of the second deformable part P2.
  • the first, second, third and fourth levers Ll, L2, L3, L4 are arranged so that when the first and second masses (Ml, M2) move in the same first direction S10 along the axis of mobility X-X, this results in an extension of the first deformable part PI between its first and second parts and a compression of the second deformable part P2 between its first and second parts.
  • the third pivot point X3 around which the third lever L3 pivots is integral with a first end of the second bar 12, which is a rigid bar relative to the second deformable part P2 and the fourth pivot point X4 around which the fourth lever L4 pivots is integral with a second end of the second bar 12.
  • the arrows shown on the levers and bars in the figures illustrate the forces induced during movement of the mass(es) Ml, M2 according to the first direction of movement S10 along the axis of mobility XX.
  • the current acceleration experienced by the first and second masses Ml, M2 is here estimated by carrying out a differential measurement taking into account the respective deformations of each of the first and second deformable parts Pl, P2 (these deformations being opposite).
  • the first translation guidance system G1 is here formed by a first set of springs interposed between the first mass Ml and the support Sp.
  • the second translation guidance system G2 is here formed by a second set of springs interposed between the second mass M2 and the support Sp.
  • the second guiding system G2 is also adapted to exert elastic forces to return the second mass M2 towards a rest position of the second mass M2 which is fixed relative to the support Sp.
  • said mobile mass Ml is a first mass Ml
  • said translational guidance system G1 of the first mass Ml is a first guidance system Gl
  • said elastically deformable part is a first elastically deformable part Pl
  • said bar 11 is a first bar 11.
  • This accelerometer 0 also includes:
  • the third pivot point X3 and the fourth pivot point Ml relative to the support Sp said third and fourth levers L3, L4 pivot relative to the second bar 12 and generate a movement of the first part of the second deformable part P2 relative to the second part of the second deformable part P2.
  • first, second, third and fourth levers Ll, L2, L3, L4 are here arranged so that when the first mass Ml moves in a first direction S10 along the axis of mobility XX, this results in an extension of the first deformable part Pl between its first and second parts and a compression of the second deformable part P2 between its first and second parts.
  • the third pivot point X3 around which the third lever L3 pivots is secured to a first end of the second bar 12 and the fourth pivot point second end of the second bar 12.
  • This second bar 12 is rigid relative to the second deformable part P2 so that it is the second deformable part P2 which deforms when the masses move relative to the support, the bar 12 retaining its shape.
  • the embodiment of Figure 3 makes it possible to estimate the current acceleration experienced by the first mass Ml (single mass) by carrying out a differential measurement taking into account the respective deformations of each of the first and second deformable parts Pl, P2 (these deformations being opposite).
  • each rigid bar 11, 12 serving as a pivot for the levers is preferably suspended between levers away from the mass(es) and away from the support which makes it possible to minimize the amplification of thermomechanical forces linked to differential expansions between mass and support (under thermal gradient).
  • the bar 11 is entirely carried by the first and second levers LI, L2 and is suspended between the first and second levers LI, L2.
  • the bar 12 is entirely carried by the third and fourth levers L3, L4 and is suspended between these third and fourth levers L3, L4.
  • each deformable part Pl, P2 is also suspended by levers which allows thermomechanical decoupling of each deformable part Pl, P2 relative to the masses and the support.
  • the deformable part Pi is entirely carried by the first and second levers Ll, L2 and it is suspended between these first and second levers Ll, L2.
  • the precision of the accelerometer 0 according to the invention is thus stabilized and less affected by thermal variations.
  • each of the levers Ll, L2, L3, L4 is used to amplify, by leverage, the stress, that is to say the deformation force, applied to each part deformable Pl, P2.
  • the first pivot point XI is distant from a mechanical connection point between the first mass Ml and the first lever Ll by a distance greater than a distance separating the first pivot point XI with respect to 'a mechanical connection point between the first part of the first deformable part Pi and the first lever Ll.
  • the second pivot point X2 around which the second lever L2 pivots is distant from a mechanical connection point between the support Sp and the second lever L2, by a distance greater than a distance separating the second pivot point X2 with respect to a mechanical connection point between the second part of the deformable part PI and the second lever L2.
  • the amplification of efforts using the levers can be used to reduce the mass/moving masses Ml, M2 while maintaining the same sensitivity of the acceleration measurement.
  • the relative displacement between the first and second parts of a deformable part directly influences the vibration characteristics of this deformable part such as the frequency of a given natural mode of resonance of the deformable part.
  • the accelerometer is symmetrical with respect to a main plane of symmetry comprising the axis of mobility X-X.
  • the first lever Ll belongs to a pair of first levers Ll, LU which are arranged symmetrically with respect to the axis of mobility X-X.
  • the second lever L2 belongs to a pair of second levers L2, L21 which are arranged symmetrically with respect to the axis of mobility X-X, the first and second parts of the deformable part Pl are arranged on the axis of mobility X-X.
  • Each lever of the pair of first levers Ll, LU is pivotally mounted relative to the first bar 11 at a pivot point specific to each lever (XI for the lever Ll).
  • the pivot points around which the first levers Ll, LU pivot are arranged on either side and equidistant from the axis of mobility X-X.
  • each second lever of the pair of second levers L2, L21 are pivotally mounted relative to the first bar 11 at a pivot point specific to each lever L2, L21.
  • the pivot points around which the second levers L2, L21 pivot are arranged on either side and equidistant from the axis of mobility X-X.
  • the third lever L3 belongs to a pair of third levers L3, L31 which are arranged symmetrically with respect to the axis of mobility XX and the fourth;
  • the fourth lever L4 belongs to a pair of fourth levers L4, L41 which are arranged symmetrically with respect to the axis of mobility X-X, the first and second parts of the second deformable part P2 are arranged on the axis of mobility X-X.
  • Each lever of the pair of third levers L3, L31 is pivotally mounted relative to the second bar 12 at a pivot point specific to each lever (X3 for lever L3).
  • the pivot points around which the third levers L3, L31 pivot are arranged on either side and equidistant from the axis of mobility X-X.
  • each of the levers of the pair of fourth levers L4, L41 is pivotally mounted relative to the second bar 12 at a pivot point X4 specific to each lever.
  • the pivot points around which the fourth levers L4, L41 pivot are arranged on either side and equidistant from the mobility axis XX. It should be noted that the distance of the pivot points of a pair of levers relative to the axis of mobility XX may be different from one pair of levers to another pair of levers.
  • the pivot points around which the second levers L2, L21 pivot with respect to the bar 11 are respectively distant from the axis of mobility X-X by a second distance distance D2, the second distance distance D2 being several times greater than the first separation distance DI.
  • This mode is useful for increasing the amplification gain by the levers and incidentally improving the positioning stability of the first and second levers Ll, Lil, L2, L21 on either side of the mobility axis XX.
  • the accelerometer 0 is more resistant to transverse shocks relative to the axis of mobility X-X.
  • Figure 4 illustrates only half of the accelerometer 0, this accelerometer having symmetry with respect to the plane Y-Y which is perpendicular to the axis of mobility X-X.
  • the distance of the pivot points of the levers the third pair of levers with respect to the mobility axis XX is preferably much less than the distance between the pivot points of the levers of the fourth pair of levers with respect to the mobility axis XX.
  • the first mass Ml is hollowed out in its center, the levers Ll, L2, L3, L4 and the deformable parts Pl, P2 are placed in the recess of this first mass Ml.
  • a central portion SpO of the support Sp extends into the recess of the first mass PI, the second and fourth levers L2, L4 are mechanically connected to the support Sp via this same central portion SpO of the support.
  • the central portion SpO of the support Sp extends between the second and fourth levers L2, L4, the mechanical connection between the second lever L2 and the support Sp being made on one side of the central portion SpO while the mechanical connection between the fourth lever L4 and the support Sp is made on the other side of the central portion SpO.
  • the accelerometer comprises an electronic device UC arranged to measure at least one physical characteristic specific to each of the deformable parts PI, P2 and variable depending on the deformation of the deformable part Pl, P2 concerned.
  • the electronic device UC measures a first physical characteristic of the first deformable part Pi and a second physical characteristic of the second deformable part P2, each of these physical characteristics varying as a function of the respective deformations of each deformable part Pl, P2.
  • the electronic device UC determines a current acceleration value as a function of the measurement of the first physical characteristic and, in modes comprising two deformable parts, as a function of the measurement of said second physical characteristic specific to the part P2.
  • the electronic device UC delivers a measurement signal SI representative of said current acceleration value experienced by the mass, this signal SI being determined as a function of the physical characteristics measured on the deformable part(s) Pl, P2.
  • each deformable part Pl, P2 is a resonator comprising first and second branches arranged in such a way that the vibration of one of the first or second branches causes the other of the first or second branches to vibrate. branches.
  • the fact of having a resonator with two branches makes it possible to have a vibrational relationship between the two branches which is useful for evaluating a current acceleration value as a function of vibrations measured on at least one of the branches.
  • the first physical characteristic of the first deformable part Pi which is measured by the electronic device UC is preferably a current vibratory characteristic of at least one of said first or second branches.
  • the second measured physical characteristic of the second deformable part P2 is preferably a current vibratory characteristic of at least one of said first or second branches.
  • the electronic device UC Preferably, as illustrated in Figure 5, the electronic device UC:
  • the accelerometer comprises for each given deformable part Pl, P2:
  • the electronic device UC is electrically connected to each given deformable part Pl, P2 and to each of said first and second electrodes El, E2 associated with the given deformable part Pl, P2.
  • the electrical connection between the electronic device and each deformable part Pl, P2 can be produced via the support Sp and the levers which are electrically conductive (ideally all of the masses Ml, M2, support Sp, levers Ll, L2, L3, L4, bars 11, 12 and deformable parts 11, 12 are electrically conductive and are at the same direct bias voltage V0 with respect to the excitation electrodes El to which is added an alternating component).
  • the electrical connection of the electronic device UC with the electrodes El, E2 is arranged to:
  • the detection signal Sd is in reality the variation in capacitive load (or the modulated current which depends on the variation in capacitive load) under the effect of the variation in capacitance induced by the deformation of the branch of the deformable part Pi which is a tuning fork type resonator.
  • this measurement of capacitive charge variation is made at a fixed potential difference between one of the first or second electrodes El, E2 and the given deformable part.
  • the excitation signal Se is an electric potential difference applied between the deformable part PI (which is made of an electrically conductive material only) and the corresponding electrode El, the deformable part Pi having a continuous polarization, the potential of the electrode El being constituted:
  • V mo t a continuous component (V mo t) which can be zero
  • the deformable part PI is maintained at a direct potential, the first electrode El having a first electrode potential and the second E2 having a second electrode potential.
  • the branches of the deformable part vibrate by mechanical/vibratory coupling between these branches.
  • Each second detection electrode E2 placed opposite a second branch of a given deformable part PI, P2 is used to generate a detection signal Sd representative of vibration characteristics of the given deformable part Pl, P2.
  • the detection signal Sd generated is a measurement signal or a signal generated as a function of the measurement signal.
  • Each given detection signal Sd consists of an alternating current component idet obtained by capacitive detection between the corresponding second detection electrode E2 and the corresponding deformable part PI, P2.
  • the detection electrode E2 can be directly connected to the input of a charge amplifier of the electronic device UC and a component of direct electric potential Vdet can be applied to the second corresponding detection electrode E2. This component of direct electric potential Vdet can be zero.
  • the current acceleration value is determined by the electronic device UC depending on:
  • the accelerometer according to the invention is preferably an electromechanical microsystem (MEMS) such as the support Sp, the moving mass(es) Ml, M2, the levers Ll, L2, L3, L4, the bar(s) 11, 12 and optionally the or the elastically deformable parts Pl, P2 are obtained:
  • MEMS electromechanical microsystem
  • the elastically deformable part(s) Pl, P2 and possibly the electrode(s) El, E2 are obtained from one or more blocks of semiconductor material(s).
  • the accelerometer 0 is made from a stack of 3 layers (2 layers of silicon separated by a layer of silicon dioxide which forms an intermediate layer of the stack). This stack is called “SOI – Silicon On Insulator”. This allows electrical insulation between the resonator branches and the electrodes.
  • fixed parts of the accelerometer which include the electrodes and parts of the support are formed in portions of the upper silicon layer which are respectively connected to the lower silicon layer of the stack via portions of the silicon dioxide layer (intermediate layer of the stack).
  • the lower layer of silicon forms a substrate belonging to the support.
  • the silicon dioxide layer of the stack is etched facing all the moving parts relative to the support, that is to say facing each mass, each lever, each bar, each deformable part PI , P2, and each translation guidance system Gl, G2, these mobile parts thus being produced only in the upper silicon layer of the stack.
  • the etching of the silicon dioxide layer is carried out in such a way as to guarantee mobility of the moving parts of the accelerometer relative to the lower layer of silicon which is fixed and which supports all the fixed parts of the accelerometer.
  • the excitation signal Se and/or the detection signal Sd could be delivered by transducers such as one or more piezoelectric transducers.
  • each transducer would be individually coupled with an associated deformable part (Pl, P2) to set it in vibration.
  • levers used to amplify the forces could present bending elasticities to form decoupling springs.
  • the accelerometer comprises two movable masses
  • these masses could be connected together by coupling springs between the masses.
  • the measured physical characteristic of a given deformable part is measured with any of the measuring means illustrated in FIGS. 5 to 10.
  • first measuring means for the first deformable part conforming to any one of Figures 5 to 10 and second measuring means for the second deformable part conforming to any one of Figures 5 to 10, the first and second measuring means being preferably identical to each other.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

Accéléromètre (0) comprenant : - un support (Sp); - une masse (M1); - un système de guidage (G1) de la masse (M1) selon un axe (X-X); - une pièce déformable (P1); et - un premier levier (L1) pivotant autour d'un premier point de pivot (X1) et relié à la masse (Ml) et à la pièce déformable (P1) de manière que le déplacement de la masse (Ml) entraine un pivotement du premier levier (L1). L'accéléromètre (0) comporte un deuxième levier (L2) pivotant autour d'un second point de pivot (X2), le deuxième levier étant relié au support et à la pièce déformable, le premier point de pivot et le second point de pivot étant reliés par l'intermédiaire d'une barre (11) de manière que lors dudit déplacement de la masse, lesdits leviers pivotent et déforment la pièce déformable.

Description

ACCELEROMETRE
ARRIERE PLAN DE L' INVENTION
La présente invention concerne le domaine des accéléro- mètres .
Il est connu du document brevet US2020025790A1 un accélé- romètre comprenant :
- un support ;
- une masse mobile par rapport au support ;
- un système de guidage en translation de la masse par rapport au support selon un axe de mobilité de la masse par rapport au support ;
- une pièce déformable élastiquement entre des première et seconde parties de la pièce déformable ; et
- un premier levier pivotant autour d' un premier point de pivot, le premier levier étant relié mécaniquement d' une part à la masse et d' autre part à la première partie de la pièce déformable de telle manière que le déplacement de la masse par rapport au support suivant l ' axe de mobilité entraine un pivotement du premier levier autour du premier point de pivot qui appartient au support .
Il a été constaté que la précision de la mesure d' accélération de cet accéléromètre est affectée par des variations de la température ambiante du lieu d' utilisation de 1 ' accéléromètre .
Cette variation de la précision de mesure en fonction de la température ambiante est problématique car cela impose, selon le cas :
- De sélectionner des accéléromètres en fonction de la plage de température où doit être utilisé 1 ' accéléromètre ; et/ou
- De fournir des moyens pour limiter la variation de température autour de 1 ' accéléromètre . OBJET DE L' INVENTION
L' invention a notamment pour but de fournir un accéléro- mètre ayant, au moins dans certaines conditions , une précision de mesure relativement constante sur toute une plage de variation de température du lieu d' utilisation de l ' ac- céléromètre .
RESUME DE L ' INVENTION
A cet effet, on prévoit, selon l ' invention un accéléromètre comprenant :
- un support ;
- une masse mobile par rapport au support ;
- un système de guidage en translation de la masse par rapport au support selon un axe de mobilité de la masse par rapport au support ;
- une pièce déformable élastiquement entre des première et seconde parties de la pièce déformable ; et
- un premier levier pivotant autour d' un premier point de pivot, le premier levier étant relié mécaniquement d' une part à la masse et d' autre part à la première partie de la pièce déformable de telle manière que le déplacement de la masse par rapport au support suivant l ' axe de mobilité entraine un pivotement du premier levier autour du premier point de pivot .
L' accéléromètre selon l ' invention est essentiellement caractérisé en ce qu' il comporte un deuxième levier pivotant autour d' un second point de pivot , le deuxième levier étant relié mécaniquement d' une part au support et d' autre part à la seconde partie de la pièce déformable , le premier point de pivot et le second point de pivot étant reliés l ' un à l ' autre par l ' intermédiaire d' une barre de telle manière que lors dudit déplacement de la masse par rapport au support , lesdits premier et deuxième leviers pivotent par rapport à la barre et génèrent un déplacement de la première partie de la pièce déformable par rapport à la seconde partie de la pièce déformable .
Avec 1 ' accéléromètre selon l ' invention, lorsque la masse est soumise à une accélération suivant ledit axe de mobilité, elle se déplace par rapport au support et le mouvement de déplacement de la masse par rapport au support entraine un pivotement de chacun des premier et second leviers vis-à-vis de la barre (chaque barre est une pièce distincte du support) .
Le premier levier pivote par rapport à la barre autour d' un premier point pivot qui forme une première liaison pivot entre le premier levier et la barre .
De manière similaire, le deuxième levier pivote par rapport à la barre autour d' un second point pivot qui forme une seconde liaison pivot entre le deuxième levier et la barre . La barre est distincte du support et elle peut se déplacer vis-à-vis du support en fonction des efforts qu' elle reçoit via les premier et second points pivot, ce déplacement étant par exemple suivant une direction parallèle à l ' axe de mobilité de la masse .
Le déplacement de la masse par rapport au support permet de générer, sur les leviers , des efforts inertiels (du fait de l ' inertie de la masse par rapport au support ) qui sont retransmis vers la pièce déformable par l ' intermédiaire des leviers .
Ces leviers permettent une amplification d' efforts telle que les efforts respectivement appliqués par les leviers sur la pièce déformable sont supérieurs aux efforts respectivement appliqués sur les leviers par la masse ou par le support.
La barre et les leviers forment ainsi une structure amplificatrice d'efforts inertiels.
L'amplification des efforts d'inertie permet de minimiser la taille de la masse (aussi appelée masse sismique ou masse d'inertie) .
En revanche, comme expliqué ci-après, l'invention permet grâce aux points pivot qui sont formés sur la barre, à distance du support, de supprimer des risques d'amplification d'efforts parasites, c'est-à-dire des efforts non inertiels comme des efforts thermomécaniques.
Le pivotement des premier et deuxième leviers induit un déplacement de la première partie de la pièce déformable par rapport à la seconde partie de la pièce déformable.
La déformation de la pièce déformable est par conséquent fonction de l'accélération subie par la masse suivant l'axe de mobilité.
L'observation / la mesure de caractéristiques physiques de la pièce déformable qui varient en fonction de la déformation de la pièce déformable permet d'estimer / de mesurer une valeur d'accélération courante subie par la masse suivant l'axe de mobilité.
Dans 1 ' accéléromètre selon l'invention, les premier et deuxième leviers pivotent par rapport à une même barre, distincte du support, qui relie entre eux les points pivots de ces premier et second leviers .
Par conséquent, la barre de l' accéléromètre est mécaniquement découplée vis-à-vis de la masse et du support, le premier levier formant une interface entre la masse et la barre et le second levier formant une interface entre le support et la barre, la barre pouvant se déplacer par rapport au support. En minimisant, la raideur de couplage de la masse vers la barre ou du support vers la barre, l'invention permet d' augmenter le découplage mécanique de la structure amplificatrice (la structure amplificatrice est formée par les leviers qui pivotent par rapport à la barre autour des points pivot) vis-à-vis du support et corrélativement de minimiser l'amplification des efforts thermomécaniques liée à des dilatations différentielles entre masse et support (sous gradient thermique) .
La précision (qualité) de la mesure de l' accéléromètre est ainsi moins affectée par les variations thermiques appliquées sur le support ou sur la masse mobile.
Cet agencement particulier de l' accéléromètre selon l'invention peut, dans certains cas, être utile pour supprimer des causes de défaillance et ainsi améliorer la durée de vie de l' accéléromètre .
L' accéléromètre selon l'invention est ainsi moins impac- tant pour l'environnement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers et non limitatifs de l'invention .
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
[Fig. 1] La figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation de l' accéléromètre 0 selon l'invention, 1' accéléromètre comportant ici une seule masse sismique Ml mobile par rapport au support et fonctionnellement reliée / associée à une seule pièce déformable PI, en l'occurrence un résonateur qui est ici un diapason, la mesure de caractéristiques représentatives de déformations de la pièce déformable Pi permettant d'estimer une valeur d'accélération subie par la masse Ml selon un axe de mobilité X-X ; [Fig. 2] La figure 2 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation de l' accéléromètre 0 selon l'invention, l' accéléromètre comportant ici deux masses sismiques Ml, M2 mobiles par rapport au support Sp selon l'axe de mobilité X-X, deux pièces déformables Pl, P2 (qui sont ici de type résonateur, plus particulièrement de type diapason) chacune fonctionnellement reliée à l'une des masses sismiques Ml, M2 qui lui correspond, ce mode de réalisation permet de déterminer une accélération courante suivant l'axe de mobilité X-X via deux mesures distinctes de caractéristiques des pièces déformables Pl, P2 qui varient en fonction de l'accélération subie par les masses Ml, M2 (comme pour la figure 1, une caractéristique mesurée pour une pièce déformable donnée Pl, P2 est par exemple la fréquence de vibration de la pièce déformable donnée entretenue / induite par une excitation vibratoire déterminée appliquée à cette pièce déformable donnée) ;
[Fig. 3] La figure 3 est une vue schématique d'un troisième mode de réalisation de l' accéléromètre 0 selon l'invention, l' accéléromètre comportant ici une seule masse sismique Ml fonctionnellement reliée à deux pièces déformables Pl, P2 via quatre paires de leviers Ll, L2, L3, L4, le déplacement de la masse Ml dans un premier sens donné S10 suivant l'axe de mobilité X-X de la masse Ml par rapport au support Sp entraînant l'étirement de la première pièce déformable PI et la compression de la seconde pièce déformable P2, inversement le déplacement de la masse Ml dans un second sens opposé audit premier sens S10 entraînant la compression de la première pièce déformable Pi et l'étirement de la seconde pièce déformable P2 ;
[Fig. 4] La figure 4 est une vue schématique de la moitié d'un accéléromètre selon l'invention selon un quatrième mode de réalisation (ici, l' accéléromètre est symétrique par rapport à un plan Y-Y perpendiculaire à l'axe de mobilité X-X) , chaque moitié d' accéléromètre comporte sa propre masse sismique Ml et sa propre pièce déformable PI qui est d'un côté fonctionnellement reliée à la masse Ml via une paire de premiers levier L1 et d'un autre côté fonctionnellement reliée au support Sp via une paire de deuxièmes leviers L2, la distance entre l'axe de mobilité X-X et le point de pivot XI autour duquel pivote chaque premier levier L1 est ici inférieure à la distance entre l'axe de mobilité X-X et le point de pivot X2 autour duquel pivote chaque deuxième levier L2, ce mode de réalisation permet d'augmenter le gain d'amplification par les leviers et accessoirement d'améliorer la résistance de l' accéléromètre vis-à-vis de chocs transversaux par rapport à l'axe de mobilité X-X ;
[Fig. 5] La figure 5 est une vue schématique d'une partie d'un accéléromètre 0 selon l'invention associée à une vue de détail d'une pièce déformable Pi et d'une paire d'électrodes d'excitation El et de détection E2, ces électrodes El, E2 étant associées pour mesurer une caractéristique vibratoire courante de la pièce déformable PI qui est variable en fonction des efforts appliqués sur la pièce déformable PI, c'est-à-dire en fonction de l'accélération subie par la masse sismique Ml ; [Fig. 6] La figure 6 est une vue schématique d'une pièce déformable Pi d'un accéléromètre 0 selon l'invention associée à une électrode d'excitation centrale El (qui s'étend entre les branches parallèles de la pièce déformable Pl) et à une paire d'électrodes de détection latérales E2 (qui s'étendent de part et d'autre d'une paire de branches de la pièce déformable Pl) , ces électrodes El, E2 étant associées pour mesurer une caractéristique vibratoire courante de la pièce déformable Pl qui est variable en fonction des efforts appliqués sur la pièce déformable Pl, c'est-à-dire en fonction de l'accélération subie par la masse sismique Ml) ;
[Fig. 7] La figure 7 est une vue schématique d'une pièce déformable Pl d'un accéléromètre selon l'invention associée à une seule électrode d'excitation centrale El (qui s'étend entre les branches parallèles de la pièce déformable Pl) et à une paire d'électrodes de détection latérales E2 (disposées de part et d'autre des branches de la pièce déformable Pl) , des dents portées par les branches de la pièce déformable et par chacune des électrodes El, E2 sont ici intercalées (interdigitées) de manière à obtenir, pour chaque électrode El, E2, une surface totale de dents en regard qui varie en fonction de déplacements latéraux de la pièce déformable Pl par rapport à l'axe de mobilité X-X (ce mode de réalisation est avantageux par l'augmentation de la surface de détection et l'augmentation du rapport signal/bruit de l' accéléromètre, par ailleurs comme la surface totale de dents en regard varie proportionnellement aux déplacements transversaux de la pièce déformable tout en conservant une valeur d'entrefer constante entre les dents en regard, ce mode de réalisation a tendance à minimiser les perturbations de la mesure occasionnées par des raideurs électrostatiques) ;
[Fig. 8] La figure 8 est une vue schématique d'une pièce déformable Pi d'un accéléromètre selon l'invention associée à une seule électrode d'excitation latérale El et à une seule électrode de détection latérale E2, ces électrodes El, E2 étant disposées de part et d'autre de la paire de branches parallèles de la pièce déformable PI, la pièce déformable PI et les électrodes El, E2 étant pourvues de dents de peignes transversales par rapport à l'axe de mobilité X-X pour mesurer une caractéristique vibratoire courante de la pièce déformable PI qui est variable en fonction des efforts appliqués sur la pièce déformable PI, c'est-à-dire en fonction de l'accélération subie par la masse sismique Ml (ou pour réaliser une mesure de déformation de la pièce PI) en limitant les perturbations occasionnées par des raideurs électrostatiques entre la pièce déformable PI et l'une et/ou l'autre des électrodes ;
[Fig. 9] La figure 9 est une vue schématique d'une pièce déformable PI d'un accéléromètre selon l'invention, cette pièce déformable étant associée à une seule électrode d'excitation centrale El et une seule électrode de détection centrale E2, ces électrodes El, E2 s'étendent entre les branches parallèles de la pièce déformable Pi ce qui permet une réduction de l'encombrement à la périphérie de la pièce déformable PI ;
[Fig. 10] La figure 10 est une vue schématique d'une pièce déformable PI d'un accéléromètre selon l'invention, cette pièce déformable PI étant associée à une seule électrode d'excitation centrale El et à une seule électrode de détection centrale E2, ces électrodes El, E2 s'étendent entre les branches parallèles de la pièce déformable Pl , ces branches et ces électrodes portant des dents de peignes intercalées / interdigitées pour mesurer une caractéristique vibratoire courante de la pièce déformable Pl qui est variable en fonction des efforts appliqués sur la pièce déformable Pl , c' est-à-dire en fonction de l ' accélération subie par la masse sismique Ml (ou pour mesurer des déformations latérales de la pièce déformable Pl ) en limitant les effets de raideur électrostatique tout en limitant l ' encombrement à la périphérie de la pièce déformable Pl .
DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION
Dans tous les modes de réalisation illustrés aux figures 1 , 2 , 3 et 4 de l' accéléromètre 0 selon l ' invention, l' ac- céléromètre comporte :
- un support Sp ;
- au moins une première masse mobile Ml par rapport au support Sp ;
- un système de guidage en translation G1 de la première masse Ml par rapport au support Sp selon un axe de mobilité X-X de la première masse Ml par rapport au support Sp ;
- au moins une première pièce déformable élastiquement Pi entre des première et seconde parties de la pièce déformable Pi ; et
- un premier levier L1 pivotant autour d' un premier point de pivot XI , le premier levier L1 étant relié mécaniquement d' une part à la première masse Ml et d' autre part à la première partie de la pièce déformable PI de telle manière que le déplacement de la masse Ml par rapport au support Sp suivant l ' axe de mobilité X-X entraine un pivotement du premier levier L1 autour du premier point de pivot XI .
L' accéléromètre 0 comporte aussi un deuxième levier L2 qui pivote autour d' un second point de pivot X2 .
Le deuxième levier L2 est relié mécaniquement d' une part au support Sp et d' autre part à la seconde partie de la pièce déformable Pi .
Chaque levier donné L2 , L21 , L4 , L41 de 1 ' accéléromètre est relié mécaniquement par rapport au support Sp par appui en un point de contact contre le support Sp qui est propre au levier donné de manière que chaque levier donné puisse pivoter par rapport au support Sp autour du point de contact entre le levier donné et le support .
Le premier point de pivot XI et le second point de pivot X2 sont reliés l ' un à l ' autre par l ' intermédiaire d' une première barre 11 de telle manière que lors dudit déplacement de la première masse Ml par rapport au support Sp, lesdits premier et deuxième leviers LI , L2 pivotent par rapport à la première barre 11 et génèrent un déplacement de la première partie de la première pièce déformable PI par rapport à la seconde partie de la première pièce déformable PI .
En d' autres termes , le déplacement d' une masse donnée par rapport au support Sp génère des contraintes sur les leviers , les leviers transmettant ces contraintes vers les extrémités de la pièce déformable associée à ces leviers , la pièce déformable étant ainsi contrainte en traction ou en compression en fonction du sens de déplacement de la masse donnée par rapport au support .
Chaque levier donné applique ainsi des contraintes sur la pièce déformable associée à ce levier donné , ces contraintes étant amplifiées par rapport aux contraintes exercées sur le levier donné par la masse qui lui est associée . Le premier point de pivot XI est solidaire d' une première extrémité de la première barre 11 et le second point de pivot X2 est solidaire d' une seconde extrémité de la première barre 11 .
Chaque barre est rigide relativement à la première pièce déformable Pi au moins selon l ' axe de mobilité X-X de telle manière que lors du déplacement de la masse par rapport au support, la pièce déformable se déforme beaucoup plus que la barre rigide .
En fonctionnement , lorsque la première masse Ml est soumise à une accélération suivant ledit axe de mobilité X-X, cette masse Ml se déplace par rapport au support Sp ce qui entraîne un pivotement simultané des premier et second leviers LI , L2 vis-à-vis de la première barre 11 qui est rigide relativement à la pièce déformable PI .
Le pivotement des premier et deuxième leviers LI , L2 induit un déplacement de la première partie de la première pièce déformable PI par rapport à la seconde partie de la première pièce déformable PI .
La première pièce déformable PI est ainsi déformée en fonction de l ' accélération courante appliquée à la première masse Ml suivant l ' axe de mobilité X-X par rapport au support Sp .
Les premier et deuxième leviers Ll , L2 permettent une amplification des contraintes exercées sur la pièce déformable et une transformation du mouvement de déplacement de la première masse Ml vis-à-vis du support Sp .
Comme la première barre 11 par rapport à laquelle pivotent les premier et deuxième leviers Ll , L2 est distincte de la première masse Ml et du support Sp, l ' invention permet un découplage mécanique entre support et pièce ( s ) déformable ( s ) ce qui permet de minimiser l ' amplification des efforts thermomécaniques liée à des dilatations différentielles entre masse et support (sous gradient thermique) . La précision de l' accéléromètre est ainsi moins affectée par des variations de température sur une plage donnée de température de fonctionnement de l' accéléromètre .
Avec 1 ' accéléromètre 0 selon l'invention, l'impact de la variation de température sur la qualité de la mesure d'accélération est particulièrement réduit par rapport aux ac- céléromètres de l'art antérieur, comme celui du document US2020025790A1.
L' accéléromètre selon l'invention est par conséquent plus robuste vis-à-vis de variations thermiques.
La précision de mesure d'accélération est ainsi relativement stable sur toute la durée de vie de l' accéléromètre .
L'estimation / la mesure d'une valeur d'accélération courante subie par la première masse Ml selon l'axe de mobilité X-X est réalisée en fonction d'une mesure de caractéristique physique de la première pièce déformable PI qui varie en fonction de sa déformation.
Comme on le verra par la suite, notamment en références aux figures 5 à 10, chaque pièce déformable donnée Pl, P2 de 1 ' accéléromètre 0 est élastiquement déformable au moins suivant l'axe de mobilité X-X.
Préférentiellement chaque pièce déformable donnée Pl, P2 est une pièce résonante de type résonateur dont on peut mesurer des caractéristiques vibratoires à l'aide d'électrodes, ces caractéristiques vibratoires étant variables en fonction de la déformation de la pièce déformable donnée Pl, P2 et par conséquent en fonction de l'accélération courante selon l'axe de mobilité X-X. Préférentiellement, un résonateur est un diapason.
Préférentiellement, chaque pièce déformable Pl, P2 donnée de type résonateur (ou plus particulièrement de type diapason) , comporte des première et seconde branches parallèles entre elles, une première portion de liaison reliant des premières extrémités terminales des première et seconde branches entre elles et éventuellement, une seconde portion de liaison reliant des secondes extrémités terminales des première et seconde branches entre elles de manière à améliorer le couplage vibratoire entre ces branches. On parle ici de branches de résonateur / diapason bi-encastrées .
Ainsi, la mise en vibration de l'une des première ou seconde branches entraîne la mise en vibration de l'autre de ces branches.
Le comportement vibratoire des branches du diapason varie en fonction des efforts appliqués sur la pièce déformable Pl, P2, ces efforts transitant via les première et seconde branches .
Par conséquent, le comportement vibratoire du diapason, varie en fonction des efforts transmis via les branches, ces efforts étant eux même fonction de la valeur courante d'accélération subie par la masse Ml, M2 correspondante suivant l'axe de mobilité X-X.
Dans chacun des modes de réalisation de l' accéléromètre 0 illustrés aux figures 1, 2, 3 et 4, le support Sp est une interface qui permet de relier mécaniquement l' accéléromètre 0 à un élément de l'environnement externe à l' accéléromètre 0.
Par exemple, le support Sp peut définir un plan duquel s'étendent des excroissances du support Sp, la ou les masses Ml , M2 étant montées face à ce plan pour pouvoir se translater le long de ce plan, éventuellement en glissant contre ce plan du support Sp .
Les excroissances du support Sp qui s ' étendent depuis le plan du support forment des ancrages fixes de positionnement d' éléments constitutifs du ou des systèmes de guidage Gl , G2 qui permettent de guider la ou les masses Ml , M2 en translation par rapport au support et le long de l ' axe de mobilité X-X ( l ' axe de mobilité X-X est ici parallèle au plan du support Sp) .
Le support Sp peut, selon le cas , former un fond de l ' ac- céléromètre destiné à être directement fixé contre une structure externe à 1 ' accéléromètre dont on veut mesurer une accélération .
Ce support Sp peut aussi constituer le fond d' un boîtier de l ' accéléromètre , chaque masse, chaque levier, chaque pièce déformable et chaque barre de 1 ' accéléromètre se trouvant à l ' intérieur du boîtier .
Le premier système de guidage Gl est adapté à exercer des efforts élastiques de rappel de la première masse Ml vers une position de repos de la première masse Ml .
La position de repos de la masse Ml est la position dans laquelle se trouve la masse Ml lorsqu' elle ne subit aucune accélération selon l ' axe de mobilité X-X, les efforts élastiques de rappel forçant la translation de la masse Ml vers cette position de repos .
Cet effort élastique de rappel est généré dès lors que la masse Ml est écartée de la position de repos par translation par rapport au support Sp selon l ' axe de mobilité X- X .
Dans le mode de réalisation de 1 ' accéléromètre illustré à la figure 2 , ladite masse mobile Ml est une première masse Ml , ledit système de guidage G1 en translation de la première masse Ml est un premier système de guidage Gl , ladite pièce déformable élastiquement Pi est une première pièce déformable élastiquement Pl , ladite barre est une première barre 11 .
Cet accéléromètre 0 de la figure 2 comporte en outre :
- une seconde masse M2 mobile par rapport au support Sp ;
- un second système de guidage en translation G2 de la seconde masse M2 par rapport au support Sp selon ledit axe de mobilité X-X par rapport au support Sp ;
- une seconde pièce P2 déformable élastiquement entre des première et seconde parties de la seconde pièce déformable P2 ;
- un troisième levier L3 pivotant autour d' un troisième point de pivot X3 , le troisième levier L3 étant relié mécaniquement d' une part à la seconde masse M2 et d' autre part à la première partie de la seconde pièce déformable P2 de telle manière que le déplacement de la seconde masse M2 par rapport au support Sp suivant l ' axe de mobilité X- X entraine un pivotement du troisième levier L3 autour du troisième point de pivot ; un quatrième levier L4 pivotant autour d' un quatrième point de pivot X4 .
Le quatrième levier L4 est relié mécaniquement d' une part au support Sp et d' autre part à la seconde partie de la seconde pièce déformable P2 .
Le troisième point de pivot X3 et le quatrième point de pivot X4 sont reliés l ' un à l ' autre par l ' intermédiaire d' une seconde barre 12 (distincte du support ) de telle manière que lors dudit déplacement de la seconde masse M2 par rapport au support Sp, lesdits troisième et quatrième leviers L3 , L4 pivotent par rapport à la seconde barre 12 et génèrent un déplacement de la première partie de la seconde pièce déformable P2 par rapport à la seconde partie de la seconde pièce déformable P2 .
Les premier, deuxième , troisième et quatrième leviers Ll , L2 , L3 , L4 sont agencés de manière que lorsque les première et seconde masses (Ml , M2 ) se déplacent dans un même premier sens S10 le long de l ' axe de mobilité X-X, il en résulte une extension de la première pièce déformable PI entre ses première et seconde parties et une compression de la seconde pièce déformable P2 entre ses première et seconde parties .
Dans ce mode de réalisation illustré à la figure 2 , le troisième point de pivot X3 autour duquel pivote de troisième levier L3 est solidaire d' une première extrémité de la seconde barre 12 , qui est une barre rigide relativement à la seconde pièce déformable P2 et le quatrième point de pivot X4 autour duquel pivote le quatrième levier L4 est solidaire d' une seconde extrémité de la seconde barre 12 . Les effets de déformation induits sur les première et seconde pièces déformables Pl , P2 lors du déplacement des première et seconde masses Ml , M2 par rapport au support Sp, suivant un même sens de déplacement le long de l ' axe de mobilité X-X ( ici le sens opposé audit sens S10 ) , sont opposés puisque l ' une de ces pièces déformable ( ici la pièce PI ) est comprimée alors que l ' autre de ces pièces déformables est étendue ( ici la pièce P2 ) .
Les flèches représentées sur les leviers et barres des figures illustrent les forces induites lors du déplacement de la / des masses Ml , M2 selon le premier sens de déplacement S10 suivant l ' axe de mobilité X-X .
L' accélération courante subie par les première et seconde masses Ml , M2 est ici estimée en réalisant une mesure différentielle prenant en compte les déformations respectives de chacune des première et seconde pièces déformables Pl , P2 (ces déformations étant opposées ) .
Bien entendu lorsque les masses Ml , M2 sont déplacées suivant un même sens qui est opposé au sens de déplacement S10 illustré sur la figure 2 , il en résulte une extension de la seconde pièce déformable P2 entre ses première et seconde parties et une compression de la première pièce déformable Pl entre ses première et seconde parties . L' estimation de l ' accélération courante se fait touj ours en réalisant une mesure différentielle prenant en compte les déformations respectives des première et seconde pièces Pl , P2 .
Le premier système de guidage en translation G1 est ici formé par un premier ensemble de ressorts interposés entre la première masse Ml et le support Sp .
Le second système de guidage en translation G2 est ici formé par un second ensemble de ressorts interposés entre la seconde masse M2 et le support Sp .
Le second système de guidage G2 est également adapté à exercer des efforts élastiques de rappel de la seconde masse M2 vers une position de repos de la seconde masse M2 qui est fixe par rapport au support Sp .
Dans le mode de réalisation de 1 ' accéléromètre 0 selon la figure 3 , ladite masse mobile Ml est une première masse Ml , ledit système de guidage en translation G1 de la première masse Ml est un premier système de guidage Gl , ladite pièce déformable élastiquement est une première pièce déformable élastiquement Pl , ladite barre 11 est une première barre 11 .
Cet accéléromètre 0 comporte en outre :
- une seconde pièce déformable élastiquement P2 entre des première et seconde parties de la seconde pièce déformable P2 ;
- un troisième levier L3 pivotant autour d' un troisième point de pivot, le troisième levier L3 étant relié mécaniquement d' une part à la première masse Ml et d' autre part à la première partie de la seconde pièce déformable P2 de telle manière que le déplacement de la première masse Ml par rapport au support Sp suivant l ' axe de mobilité X-X entraine un pivotement du troisième levier L3 autour du troisième point de pivot X3 , un quatrième levier (L4 ) pivotant autour d' un quatrième point de pivot X4 , le quatrième levier (L4 ) étant relié mécaniquement d' une part au support Sp et d' autre part à la seconde partie de la seconde pièce déformable P2 .
Le troisième point de pivot X3 et le quatrième point de pivot X4 sont ici reliés l ' un à l ' autre par l ' intermédiaire d' une seconde barre 12 (distincte du support Sp) de telle manière que lors dudit déplacement de la première masse Ml par rapport au support Sp lesdits troisième et quatrième leviers L3 , L4 pivotent par rapport à la seconde barre 12 et génèrent un déplacement de la première partie de la seconde pièce déformable P2 par rapport à la seconde partie de la seconde pièce déformable P2 .
Par ailleurs , les premier, deuxième , troisième et quatrième leviers Ll , L2 , L3, L4 sont ici agencés de manière que lorsque la première masse Ml se déplace dans un premier sens S10 le long de l ' axe de mobilité X-X, il en résulte une extension de la première pièce déformable Pl entre ses première et seconde parties et une compression de la seconde pièce déformable P2 entre ses première et seconde parties .
Dans ce mode de réalisation, le troisième point de pivot X3 autour duquel pivote de troisième levier L3 est solidaire d' une première extrémité de la seconde barre 12 et le quatrième point de pivot X4 autour duquel pivote le quatrième levier L4 est solidaire d' une seconde extrémité de la seconde barre 12 .
Cette seconde barre 12 est rigide relativement à la seconde pièce déformable P2 de manière que ce soit la seconde pièce déformable P2 qui se déforme lors du déplacement des masses vis-à-vis du support, la barre 12 conservant sa forme .
Les effets de déformation induits sur les première et seconde pièces déformables Pl , P2 lors du déplacement de l ' unique masse Ml par rapport au support Sp, suivant un sens donné de déplacement le long de l ' axe de mobilité X- X ( ici le sens S10 ) , sont opposés , l ' une des pièces déformables ( ici la pièce P2 ) étant comprimée alors que l ' autre des pièces déformables ( ici la pièce Pl ) est étirée / étendue .
De même lorsque la masse Ml se déplace par rapport au support Sp dans un sens opposé au sens S10 le long de l ' axe X-X alors la pièce déformable Pl est comprimée alors que la pièce déformable P2 est étirée / étendue .
Comme dans le mode de réalisation de la figure 2 , le mode de réalisation de la figure 3 permet d' estimer l ' accélération courante subie par la première masse Ml (unique masse ) en réalisant une mesure différentielle prenant en compte les déformations respectives de chacune des première et seconde pièces déformables Pl , P2 (ces déformations étant opposées ) .
Dans chacun des modes de réalisation de 1 ' accéléromètre selon l ' invention, chaque barre rigide 11 , 12 servant de pivot aux leviers est préférentiellement suspendue entre des leviers à l ' écart de la / des masses et à l ' écart du support ce qui permet de minimiser l ' amplification des efforts thermomécaniques liées à des dilatations différentielles entre masse et support ( sous gradient thermique) . Ainsi , la barre 11 est intégralement portée par les premier et deuxième leviers LI , L2 et est suspendue entre les premier et deuxième leviers LI , L2 .
De même , la barre 12 est intégralement portée par les troisième et quatrième leviers L3 , L4 et est suspendue entre ces troisième et quatrième leviers L3 , L4 .
Également, chaque pièce déformable Pl , P2 est aussi suspendue par des leviers ce qui permet un découplage thermomécanique de chaque pièce déformable Pl , P2 par rapport aux masses et au support .
Ainsi , la pièce déformable Pi est intégralement portée par les premier et deuxième leviers Ll , L2 et elle est suspendue entre ces premier et deuxième leviers Ll , L2 .
De même, comme illustré sur les modes de réalisation des figures 2 à 4 , la pièce déformable P2 est intégralement portée par les troisième et quatrième leviers L3 , L4 et elle est suspendue entre ces troisième et quatrième leviers L3 , L4 . Ce mode de suspension des pièces déformables et des barres permet un découplage thermomécanique limitant les variations de précision de mesure induites par des dilatations différentielles entre la masse Ml et le support générant des efforts sur les pièces déformables Pl , P2 .
La précision de 1 ' accéléromètre 0 selon l ' invention est ainsi stabilisée et moins affectée par les variations thermiques .
Comme on le constate sur les différentes figures 1 à 4 , chacun des leviers Ll , L2 , L3 , L4 est utilisé pour amplifier, par effet de levier, la contrainte, c' est à dire l ' effort de déformation, appliqué sur chaque pièce déformable Pl , P2 .
A cet effet, le premier point de pivot XI est éloigné d' un point de liaison mécanique entre la première masse Ml et le premier levier Ll d' une distance supérieure à une distance séparant le premier point de pivot XI vis-à-vis d' un point de liaison mécanique entre la première partie de la première pièce déformable Pi et le premier levier Ll .
De manière similaire , sur les modes de réalisation des figures 1 à 3 , le second point de pivot X2 autour duquel pivote le deuxième levier L2 est éloigné d' un point de liaison mécanique entre le support Sp et le deuxième levier L2 , d' une distance supérieure à une distance séparant le second point de pivot X2 vis-à-vis d' un point de liaison mécanique entre la seconde partie de la pièce déformable PI et le deuxième levier L2 .
Pour une masse donnée Ml , M2 constante , l ' usage de leviers Ll, L2, L3, L4 amplifiant les efforts est utile pour augmenter de la sensibilité de l' accéléromètre .
Corrélativement, l'amplification des efforts à l'aide des leviers peut être utilisée pour réduire la masse / les masses mobiles Ml, M2 tout en conservant une même sensibilité de la mesure d'accélération.
Il est à noter que le fait de minimiser la masse est utile pour miniaturiser et/ou alléger l' accéléromètre et/ou réduire la quantité de matière nécessaire à sa fabrication. Sur les modes de réalisation des figures 2 à 3, ce même principe d'amplification d'effort est préférentiellement utilisé pour chaque levier donné de l' accéléromètre (voir en particulier les leviers Ll, L2, L3, L4) , de telle manière que :
- la distance entre le point de pivot du levier donné (c'est-à-dire le point de jonction de ce levier donné avec la barre correspondante vis-à-vis de laquelle pivote ce levier donné) et le point de jonction de ce levier donné avec la pièce déformable correspondante ; est toujours inférieure à
- la distance entre ce point de pivot du levier donné et le point de jonction de ce pivot donné avec, selon le cas, la masse correspondante Ml, M2 ou le support Sp.
Comme on le constate sur les différents modes de réalisation illustrés aux figures 1 à 4, les premier et deuxième leviers Ll, L2 sont orientés de manière que le déplacement de la première masse Ml par rapport au support Sp selon l'axe de mobilité X-X et suivant un premier sens de dépla- cement de la masse Ml entraîne une augmentation d' écartement entre lesdites première et seconde parties de la première pièce déformable Pl .
Le déplacement relatif entre les première et seconde parties d' une pièce déformable influe directement sur des caractéristiques vibratoires de cette pièce déformable comme la fréquence d' un mode propre de résonance donné de la pièce déformable .
Dans chacun des modes de réalisation décrits de l ' accélé- romètre selon l ' invention, 1 ' accéléromètre est symétrique par rapport à un plan de symétrie principal comprenant l ' axe de mobilité X-X .
Plus particulièrement, le premier levier Ll appartient à une paire de premiers leviers Ll , LU qui sont disposés de manière symétrique par rapport à l ' axe de mobilité X-X .
Le deuxième levier L2 appartient à une paire de deuxièmes leviers L2 , L21 qui sont disposés de manière symétrique par rapport à l ' axe de mobilité X-X, les première et seconde parties de la pièce déformable Pl sont disposées sur l ' axe de mobilité X-X .
Chaque levier de la paire de premiers leviers Ll , LU est monté pivotant par rapport à la première barre 11 en un point de pivot propre à chaque levier (XI pour le levier Ll ) .
Les points de pivots autour desquels pivotent les premiers leviers Ll , LU sont disposés de part et d' autre et à équidistance de l ' axe de mobilité X-X .
De même, chaque deuxième levier de la paire de deuxièmes leviers L2, L21 est monté pivotant par rapport à la première barre 11 en un point de pivot propre à chaque levier L2, L21.
Les points de pivots autour desquels pivotent les deuxièmes leviers L2, L21 sont disposés de part et d'autre et à équidistance de l'axe de mobilité X-X.
Dans les modes de réalisation où l'invention comporte des troisième et quatrième leviers L3, L4, c'est-à-dire les modes des figures 2 et 3 :
- le troisième levier L3 appartient à une paire de troisièmes leviers L3, L31 qui sont disposés de manière symétrique par rapport à l'axe de mobilité X-X et le quatrième ; et
- le quatrième levier L4 appartient à une paire de quatrièmes leviers L4, L41 qui sont disposés de manière symétrique par rapport à l'axe de mobilité X-X, les première et seconde parties de la seconde pièce déformable P2 sont disposées sur l'axe de mobilité X-X.
Chaque levier de la paire de troisièmes leviers L3, L31 est monté pivotant par rapport à la seconde barre 12 en un point de pivot propre à chaque levier (X3 pour le levier L3) .
Les points de pivots autour desquels pivotent les troisièmes leviers L3, L31 sont disposés de part et d'autre et à équidistance de l'axe de mobilité X-X.
De même, chacun des leviers de la paire de quatrièmes leviers L4, L41 est monté pivotant par rapport à la seconde barre 12 en un point de pivot X4 propre à chaque levier. Les points de pivots autour desquels pivotent les quatrièmes leviers L4, L41 sont disposés de part et d'autre et à équidistance de l'axe de mobilité X-X. Il est à noter que la distance des points de pivot d'une paire de leviers par rapport à l'axe de mobilité X-X peut être différente d'une paire de leviers à une autre paire de leviers .
Par exemple, dans le mode de réalisation illustré à la figure 4 :
- les points de pivots autour desquels pivotent les premiers leviers Ll, LU vis-à-vis de la barre 11 sont respectivement éloignés de l'axe de mobilité X-X d'une première distance d'éloignement DI ; alors que
- les points de pivots autour desquels pivotent les deuxièmes leviers L2, L21 vis-à-vis de la barre 11 sont respectivement éloignés de l'axe de mobilité X-X d'une deuxième distance d'éloignement D2, la deuxième distance d'éloignement D2 étant plusieurs fois supérieure à la première distance d'éloignement DI .
Ce mode est utile pour augmenter le gain d'amplification par les leviers et accessoirement d'améliorer la stabilité de positionnement des premiers et deuxièmes leviers Ll, Lil, L2, L21 de part et d'autre de l'axe de mobilité X-X. De ce fait, l' accéléromètre 0 est plus résistant à des chocs transversaux par rapport à l'axe de mobilité X-X.
La figure 4 illustre une moitié seulement de l' accéléromètre 0, cet accéléromètre ayant une symétrie par rapport au plan Y-Y qui est perpendiculaire à l'axe de mobilité X- X.
Afin d'augmenter le gain d'amplification par les leviers et améliorer la stabilité de l' accéléromètre face à des chocs latéraux, la distance des points de pivots des leviers de la troisième paire de leviers vis-à-vis de l'axe de mobilité X-X est préférentiellement bien inférieure à la distance entre les points de pivot des leviers de la quatrième paire de leviers vis-à-vis de l'axe de mobilité X-X.
Pour revenir au mode particulier illustré à la figure 3, la première masse Ml est évidée en son centre, les leviers Ll, L2, L3, L4 et les pièces déformables Pl, P2 sont placés dans l'évidement de cette première masse Ml.
Une portion centrale SpO du support Sp s'étend dans l'évidement de la première masse PI, les deuxième et quatrième leviers L2, L4 sont reliés mécaniquement au support Sp via cette même portion centrale SpO du support.
Plus précisément, la portion centrale SpO du support Sp s'étend entre les deuxième et quatrième leviers L2, L4, la liaison mécanique entre le deuxième levier L2 et le support Sp étant réalisée sur un côté de la portion centrale SpO alors que la liaison mécanique entre le quatrième levier L4 et le support Sp est réalisée sur l'autre côté de la portion centrale SpO .
En référence aux figures 5 à 10, nous allons maintenant décrire, différents moyens de mesure de l' accéléromètre selon l'invention mis en œuvre pour mesurer des caractéristiques des pièces déformables Pi et/ou P2 qui varient en fonction de l'accélération, ces caractéristiques étant ainsi utilisées pour en déduire une valeur d'accélération courante appliquée à l' accéléromètre 0 selon l'axe X-X.
A cette fin, l' accéléromètre comprend un dispositif électronique UC agencé pour mesurer au moins une caractéristique physique propre à chacune des pièces déformables PI, P2 et variable en fonction de la déformation de la pièce déformable Pl , P2 concernée .
Ainsi dans les modes particuliers où 1 ' ccéléromètre comporte deux pièces déformables Pl , P2 ( figures 2 et 3 ) , le dispositif électronique UC mesure une première caractéristique physique de la première pièce déformable Pi et une seconde caractéristique physique de la seconde pièce déformable P2 , chacune de ces caractéristiques physiques variant en fonction des déformations respectives de chaque pièce déformable Pl , P2 .
Le dispositif électronique UC détermine une valeur courante d' accélération en fonction de la mesure de la première caractéristique physique et, dans les modes comportant deux pièces déformables , en fonction de la mesure des ladite seconde caractéristique physique propre à la pièce P2 .
Le dispositif électronique UC délivre un signal SI de mesure représentatif de ladite valeur courante d' accélération subie par la masse , ce signal SI étant déterminé en fonction des caractéristiques physiques mesurées sur la ou les pièces déformables Pl , P2 .
Dans le cas présent , chaque pièce déformable Pl , P2 est un résonateur comportant des première et seconde branches agencées de manière que la mise en vibration de l ' une des première ou seconde branches entraîne la mise en vibration de l ' autre des première ou seconde branches .
Le fait d' avoir un résonateur à deux branches permet d' avoir une relation vibratoire entre les deux branches qui est utile pour évaluer une valeur d' accélération courante en fonction de vibrations mesurées sur l ' une au moins des branches . La première caractéristique physique de la première pièce déformable Pi qui est mesurée par le dispositif électronique UC est préférentiellement une caractéristique vibratoire courante de l ' une au moins desdites première ou seconde branches .
De même, la seconde caractéristique physique mesurée de la seconde pièce déformable P2 est préférentiellement une caractéristique vibratoire courante de l ' une au moins desdites première ou seconde branches .
Préférentiellement, comme illustré sur la figure 5 , le dispositif électronique UC :
- génère un signal d' excitation Se pour entretenir / induire une vibration sur la pièce déformable ; et
- détermine la valeur courante d' accélération en fonction du signal d' excitation Se et d' un signal de détection Sd représentatif de la mesure de la première caractéristique physique et/ou de la mesure de la seconde caractéristique physique réalisée par le dispositif électronique UC .
Comme on le comprend des figures 5 à 10 , l ' accéléromètre comporte pour chaque pièce déformable donnée Pl , P2 :
- une première électrode El placée en vis-à-vis de la première branche de la pièce déformable donnée ; et
- une deuxième électrode E2 placée en vis-à-vis de la seconde branche de la pièce déformable donnée Pl , P2 .
Le dispositif électronique UC est électriquement relié à chaque pièce déformable donnée Pl , P2 et à chacune desdites première et deuxième électrodes El , E2 associées à la pièce déformable donnée Pl , P2 .
La liaison électrique entre le dispositif électronique et chaque pièce déformable Pl, P2 peut être réalisée via le support Sp et les leviers qui sont électriquement conducteurs (idéalement l'ensemble des masses Ml, M2, support Sp, leviers Ll, L2, L3, L4, barres 11, 12 et pièces déformables 11, 12 sont conducteurs électriquement et sont à une même tension de polarisation continue V0 vis-à-vis des électrodes d'excitation El à laquelle s'ajoute une composante alternative) .
La liaison électrique du dispositif électronique UC avec les électrodes El, E2 est agencée pour :
- d'une part appliquer ledit signal d'excitation Se entre l'une des première ou deuxième électrodes El, E2 et la pièce déformable donnée, ce signal d'excitation Se consistant en une variation de potentiel électrique ; et pour
- d'autre part générer ledit signal de détection Sd en fonction d'une variation de charge capacitive mesurée entre l'autre desdites première ou deuxième électrodes El, E2 et la pièce déformable donnée.
Le signal de détection Sd est en réalité la variation de charge capacitive (ou le courant modulé qui dépend de la variation de charge capacitive) sous l'effet de la variation de capacité induite par la déformation de la branche de la pièce déformable Pi qui est un résonateur de type diapason. Préférentiellement, cette mesure de variation de charge capacitive est faite à différence de potentiel fixe entre l'une des première ou deuxième électrodes El, E2 et la pièce déformable donnée.
Dans le cas présent, le signal d'excitation Se est une différence de potentiel électrique appliquée entre la pièce déformable PI (qui est en un matériau conducteur électri- quement) et l ' électrode El correspondante , la pièce déformable Pi ayant une polarisation continue, le potentiel de l ' électrode El étant constitué :
- d' une composante continue (Vmot) qui peut être nulle ; et
- d' une composante alternative qui est à une fréquence préférentiellement égale à celle d' un mode propre du résonateur, dit mode utile .
En ce sens , la pièce déformable PI est maintenue à un potentiel continu, la première électrode El ayant un potentiel de première électrode et la seconde E2 ayant un potentiel de deuxième électrode .
La différence de potentiel entre une des branches de la pièce déformable PI de type résonateur et l ' électrode El en vis-à-vis de cette branche donnée permet de générer une force électrostatique qui met en vibration les branches du résonateur à la fréquence propre du mode utile .
Les branches de la pièce déformable se mettent en vibration par couplage mécanique / vibratoire entre ces branches .
Chaque deuxième électrode de détection E2 placée en vis-à- vis d' une seconde branche d' une pièce déformable donnée PI , P2 est utilisée pour générer un signal de détection Sd représentatif de caractéristiques vibratoires de la pièce déformable donnée Pl , P2 . Selon le cas , le signal de détection Sd généré est un signal de mesure ou un signal généré en fonction du signal de mesure .
Chaque signal de détection donné Sd est constitué d' une composante de courant alternatif idet obtenue par détection capacitive entre la deuxième électrode de détection E2 correspondante et la pièce déformable correspondante PI , P2 .
En pratique , la composante de potentiel électrique continu Vdet est nulle.
L'électrode de détection E2 peut être directement reliée à l'entrée d'un amplificateur de charge du dispositif électronique UC et une composante de potentiel électrique continu Vdet peut être appliquée à la deuxième électrode de détection E2 correspondante. Cette composante de potentiel électrique continu Vdet peut être nulle.
En résumé, dans ces modes de réalisation, la valeur courante d'accélération est déterminée par le dispositif électronique UC en fonction :
- du signal de détection Sd (qui varie en fonction des caractéristiques vibratoires courantes de chaque pièce déformable donnée 11, 12) ; et
- du signal d'excitation Se (qui est connu et qui génère des vibrations directement sur l'une des branches du résonateur et indirectement sur l'autre des branches du résonateur (par couplage vibratoire) .
L' accéléromètre selon l'invention est préférentiellement un microsystème électromécanique (MEMS) tel que le support Sp, la ou les masses mobiles Ml, M2, les leviers Ll, L2, L3, L4, la ou les barres 11, 12 et éventuellement la ou les pièces déformables élastiquement Pl, P2 sont obtenus :
- par fabrication additive ; et/ou
- par enlèvement de matière à partir d'un bloc de matériau (par exemple par gravure) .
Préférentiellement, la ou les pièces déformables élastiquement Pl, P2 et éventuellement la ou les électrodes El, E2 sont obtenues à partir d'un ou plusieurs blocs de matériau (x) semi-conducteur ( s ) . Préférentiellement, l' accéléromètre 0 est réalisé à partir d'un empilement de 3 couches (2 couches de Silicium séparées par une couche de dioxyde de silicium qui forme une couche intermédiaire de l'empilement) . On appelle cet empilement « SOI - Silicon On Insulator ». Ceci permet une isolation électrique entre les branches de résonateur et les électrodes.
Plus précisément, des parties fixes de l' accéléromètre qui comprennent les électrodes et des parties du support sont formées dans des portions de la couche supérieure de silicium qui sont respectivement reliées à la couche inférieure de silicium de l'empilement par l'intermédiaire de portions de la couche de dioxyde de silicium (couche intermédiaire de l'empilement) .
La couche inférieure de silicium forme un substrat appartenant au support.
La couche de dioxyde de silicium de l'empilement est gravée en regard de toutes les parties mobiles par rapport au support, c'est-à-dire en regard de chaque masse, de chaque levier, de chaque barre, de chaque pièce déformable PI, P2, et chaque système de guidage en translation Gl, G2, ces parties mobiles étant ainsi réalisées uniquement dans la couche supérieure de silicium de l'empilement.
La gravure de la couche de dioxyde de silicium est réalisée de manière à garantir une mobilité des parties mobiles de l' accéléromètre par rapport à la couche inférieure de silicium qui est fixe et qui supporte toutes les parties fixes de l' accéléromètre .
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe toute variante entrant dans le champ de l ' invention telle que définie par les revendications .
En particulier, le signal d' excitation Se et/ou le signal de détection Sd pourraient être délivrés par des transducteurs comme un ou plusieurs transducteurs piézoélectriques .
Dans ce cas , chaque transducteur serait individuellement couplé avec une pièce déformable associée ( Pl , P2 ) pour la mettre en vibration .
De même , les leviers utilisés pour amplifier les efforts pourraient présenter des élasticités en flexion pour former des ressorts de découplage .
Dans les modes de réalisation où 1 ' accéléromètre comporte deux masses mobiles , ces masses pourraient être reliées entre elles par des ressorts de couplage entre les mas ses . La caractéristique physique mesurée d' une pièce déformable donnée est mesurée avec l ' un quelconque des moyens de mesure illustrés sur les figures 5 à 10 .
Dans les modes de réalisation où 1 ' accéléromètre comporte deux pièces déformables , on fait préférentiellement en sorte d' utiliser des premiers moyens de mesure pour la première pièce déformable conformes à l ' une quelconque des figures 5 à 10 et des seconds moyens de mesure pour la seconde pièce déformable conformes à l ' une quelconque des figures 5 à 10 , les premiers et seconds moyens de mesure étant préférentiellement identiques entre eux .

Claims

REVENDICATIONS
1. Accéléromètre (0) comprenant :
- un support (Sp) ;
- une masse mobile (Ml) par rapport au support (Sp) ;
- un système de guidage en translation (Gl) de la masse (Ml) par rapport au support (Sp) selon un axe de mobilité (X-X) de la masse (Ml) par rapport au support (Sp) ;
- une pièce déformable élastiquement (PI) entre des première et seconde parties de la pièce déformable ; et
- un premier levier (El) pivotant autour d'un premier point de pivot (XI) , le premier levier (Ll) étant relié mécaniquement d'une part à la masse (Ml) et d'autre part à la première partie de la pièce déformable (Pl) de telle manière que le déplacement de la masse (Ml) par rapport au support (Sp) suivant l'axe de mobilité (X-X) entraine un pivotement du premier levier (Ll) autour du premier point de pivot (XI) , caractérisé en ce que l' accéléromètre (0) comporte un deuxième levier (L2) pivotant autour d'un second point de pivot (X2) , le deuxième levier étant relié mécaniquement d'une part au support et d'autre part à la seconde partie de la pièce déformable, le premier point de pivot et le second point de pivot étant reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une barre (11) de telle manière que lors dudit déplacement de la masse par rapport au support, lesdits premier et deuxième leviers pivotent par rapport à la barre et génèrent un déplacement de la première partie de la pièce déformable par rapport à la seconde partie de la pièce déformable.
2. Accéléromètre (0) selon la revendication 1, dans lequel le système de guidage (Gl) est adapté à exercer des efforts élastiques de rappel de la masse (Ml) vers une position de repos de la masse (Ml) .
3. Accéléromètre (0) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la pièce déformable (Pl) est intégralement portée par les premier et deuxième leviers (Ll, L2) et suspendue entre les premier et deuxième leviers (LI, L2) .
4. Accéléromètre (0) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la barre (11) est intégralement portée par les premier et deuxième leviers (Ll, L2) et suspendue entre les premier et deuxième leviers (Ll, L2) .
5. Accéléromètre (0) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le premier point de pivot (XI) autour duquel pivote le premier levier (Ll) est éloigné d'un point de liaison mécanique entre la masse (Ml) et le premier levier (Ll) d'une distance supérieure à une distance séparant le premier point de pivot (XI) vis-à-vis d'un point de liaison mécanique entre la première partie de la pièce déformable (Pl) et le premier levier (Ll) .
6. Accéléromètre (0) selon la revendication 5, dans lequel le second point de pivot (X2) autour duquel pivote le deuxième levier (L2) est éloigné d'un point de liaison mécanique entre le support (Sp) et le deuxième levier (L2) d'une distance supérieure à une distance séparant le second point de pivot (X2) vis-à-vis d'un point de liaison mécanique entre la seconde partie de la pièce déformable (Pl) et le deuxième levier (L2) .
7. Accéléromètre (0) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les premier et deuxième leviers (Ll, L2) sont orientés de manière que le déplacement de la masse (Ml) par rapport au support (Sp) selon l'axe de mobilité (X-X) et suivant un premier sens de déplacement de la masse (Ml) entraîne une augmentation d'écartement entre lesdites première et seconde parties de la pièce déformable (PD •
8. Accéléromètre (0) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre un dispositif électronique (UC) agencé pour d'une part mesurer au moins une première caractéristique physique de la pièce déformable (PI) variant en fonction de la déformation de la pièce déformable (PI) entre lesdites première et seconde parties et pour d' autre part déterminer une valeur courante d' accélération subie par la masse mobile (Ml) selon l'axe de mobilité (X- X) en fonction de la mesure de ladite première caractéristique physique de la pièce déformable (PI) .
9. Accéléromètre (0) selon la revendication 8, dans lequel la pièce déformable est un résonateur, ladite première caractéristique physique de la pièce déformable mesurée par le dispositif électronique (UC) est une caractéristique vibratoire courante du résonateur et dans lequel le dispositif électronique (UC) est agencé pour générer un signal d'excitation (Se) pour induire une vibration sur la pièce déformable, le dispositif électronique étant agencé pour que ladite détermination de la valeur courante d' accélération soit fonction du signal d'excitation (Se) et d'un signal de détection (Sd) représentatif de la mesure de la première caractéristique physique par le dispositif électronique (UC) .
10. Accéléromètre (0) selon la revendication 9, dans lequel le résonateur comporte des première et seconde branches agencées de manière que la mise en vibration de l'une des première ou seconde branches entraîne la mise en vibration de l'autre des première ou seconde branches, une première électrode (El) placée en vis-à-vis de la première branche et une deuxième électrode (E2) placée en vis-à-vis de la seconde branche, le dispositif électronique (UC) étant électriquement relié à ladite pièce déformable et à chacune desdites première et deuxième électrodes (El, E2) de manière à :
- d'une part appliquer ledit signal d'excitation (Se) entre l'une des première ou deuxième électrodes (El, E2) et la pièce déformable, ce signal d'excitation (Se) consistant en une variation de potentiel électrique ; et
- d'autre part générer ledit signal de détection (Sd) en fonction d'une variation de charge capacitive mesurée entre l'autre desdites première ou deuxième électrodes (El, E2) et la pièce déformable.
11. Accéléromètre (0) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel ladite masse mobile (Ml) est une première masse (Ml) , ledit système de guidage (Gl) en translation de la première masse (Ml) est un premier système de guidage (Gl) , ladite pièce déformable élastiquement (PI) est une première pièce déformable élastiquement (PI) , ladite barre est une première barre (11) , l' accéléromètre comportant en outre :
- une seconde masse mobile (M2) par rapport au support (Sp) ;
- un second système de guidage en translation (G2) de la seconde masse (M2) par rapport au support (Sp) selon ledit axe de mobilité (X-X) par rapport au support (Sp) ;
- une seconde pièce (P2) déformable élastiquement entre des première et seconde parties de la seconde pièce déformable (P2) ;
- un troisième levier (L3) pivotant autour d'un troisième point de pivot (X3) , le troisième levier (L3) étant relié mécaniquement d'une part à la seconde masse (M2) et d'autre part à la première partie de la seconde pièce déformable (P2) de telle manière que le déplacement de la seconde masse (M2) par rapport au support (Sp) suivant l'axe de mobilité (X-X) entraine un pivotement du troisième levier (L3) autour du troisième point de pivot (X3) ; un quatrième levier (L4) pivotant autour d'un quatrième point de pivot (X4) , le quatrième levier (L4) étant relié mécaniquement d'une part au support (Sp) et d'autre part à la seconde partie de la seconde pièce déformable (P2) , le troisième point de pivot (X3) et le quatrième point de pivot (X4) étant reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une seconde barre (12) de telle manière que lors dudit déplacement de la seconde masse (M2) par rapport au support (Sp) lesdits troisième et quatrième leviers (L3, L4) pivotent par rapport à la seconde barre (12) et génèrent un déplacement de la première partie de la seconde pièce déformable (P2) par rapport à la seconde partie de la seconde pièce déformable (P2) , les premier, deuxième, troisième et quatrième leviers (Ll, L2, L3, L4) étant agencés de manière que lorsque les première et seconde masses (Ml, M2) se déplacent dans un même sens le long de l'axe de mobilité (X-X) , il en résulte une compression de la première pièce déformable (Pl) entre ses première et seconde parties et une extension de la seconde pièce déformable (P2) entre ses première et seconde parties.
12. Accéléromètre (0) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le premier levier (Ll) appartient à une paire de premiers leviers (Ll, LU) qui sont disposés de manière symétrique par rapport à l'axe de mobilité (X-X) , le deuxième levier (L2) appartient à une paire de deuxièmes leviers (L2, L21) qui sont disposés de manière symétrique par rapport à l'axe de mobilité (X-X) , les première et seconde parties de la pièce déformable (Pl) étant disposées sur l'axe de mobilité (X-X) ,
- chaque levier de la paire de premiers leviers (Ll, LU) est monté pivotant par rapport à la barre (11) en un point de pivot qui lui est propre, les points de pivots autour desquels pivotent les premiers leviers (Ll, LU) étant disposés de part et d'autre et à équidistance de l'axe de mobilité (X-X) ,
- chaque deuxième levier de la paire de deuxièmes leviers (L2, L21) est monté pivotant par rapport à la barre (11) en un point de pivot qui lui est propre, les points de pivots autour desquels pivotent les deuxièmes leviers (L2, L21) étant disposés de part et d'autre et à équidistance de l'axe de mobilité (X-X) .
13. Accéléromètre (0) selon la revendication 12, dans lequel : - les points de pivots autour desquels pivotent les premiers leviers (Ll, LU) vis-à-vis de la barre (11) sont respectivement éloignés de l'axe de mobilité (X-X) d'une première distance d'éloignement (Dl) ; et
- les points de pivots autour desquels pivotent les deuxièmes leviers (L2, L21) vis-à-vis de la barre (11) sont respectivement éloignés de l'axe de mobilité (X-X) d'une deuxième distance d'éloignement (D2) , la deuxième distance d'éloignement (D2) étant plusieurs fois supérieure à la première distance d'éloignement (Dl) .
14. Accéléromètre (0) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel ladite masse mobile (Ml) est une première masse (Ml) , ledit système de guidage en translation (Gl) de la première masse (Ml) est un premier système de guidage (Gl) , ladite pièce déformable élastiquement est une première pièce déformable élastiquement (PI) , ladite barre (11) est une première barre (11) , l'accéléro- mètre (0) comportant en outre :
- une seconde pièce déformable élastiquement (P2) entre des première et seconde parties de la seconde pièce déformable (P2) ;
- un troisième levier (L3) pivotant autour d'un troisième point de pivot (X3) , le troisième levier (L3) étant relié mécaniquement d'une part à la première masse (Ml) et d' autre part à la première partie de la seconde pièce déformable (P2) de telle manière que le déplacement de la première masse (Ml) par rapport au support (Sp) suivant l'axe de mobilité (X-X) entraine un pivotement du troisième levier (L3) autour du troisième point de pivot (X3) , un quatrième levier (L4) pivotant autour d'un quatrième point de pivot (X4) , le quatrième levier (L4) étant relié mécaniquement d'une part au support (Sp) et d'autre part à la seconde partie de la seconde pièce déformable (P2) , le troisième point de pivot (X3) et le quatrième point de pivot (X4) étant reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une seconde barre (12) de telle manière que lors dudit déplacement de la première masse (Ml) par rapport au support (Sp) lesdits troisième et quatrième leviers (L3, L4) pivotent par rapport à la seconde barre (12) et génèrent un déplacement de la première partie de la seconde pièce déformable (P2) par rapport à la seconde partie de la seconde pièce déformable (P2) , les premier, deuxième, troisième et quatrième leviers (Ll, L2, L3, L4) étant agencés de manière que lorsque la première masse (Ml) se déplace dans un sens le long de l'axe de mobilité (X-X) , il en résulte une compression de la première pièce déformable (PI) entre ses première et seconde parties et une extension de la seconde pièce déformable (P2) entre ses première et seconde parties.
PCT/EP2023/081976 2022-11-23 2023-11-15 Accelerometre WO2024110288A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2212179 2022-11-23
FR2212179A FR3142309A1 (fr) 2022-11-23 2022-11-23 Accelerometre

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024110288A1 true WO2024110288A1 (fr) 2024-05-30

Family

ID=85726193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/081976 WO2024110288A1 (fr) 2022-11-23 2023-11-15 Accelerometre

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3142309A1 (fr)
WO (1) WO2024110288A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110095633A (zh) * 2019-04-19 2019-08-06 清华大学 带有片上温控的微谐振式加速度计及微谐振装置
US20200025790A1 (en) 2018-07-20 2020-01-23 Honeywell International Inc. In-plane translational vibrating beam accelerometer with mechanical isolation and 4-fold symmetry
US20200166537A1 (en) * 2017-04-27 2020-05-28 Cambridge Enterprise Limited High performance micro-electro-mechanical systems accelerometer
WO2021234372A1 (fr) * 2020-05-21 2021-11-25 Cambridge Enterprise Ltd Accéléromètre résonant à axe unique

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200166537A1 (en) * 2017-04-27 2020-05-28 Cambridge Enterprise Limited High performance micro-electro-mechanical systems accelerometer
US20200025790A1 (en) 2018-07-20 2020-01-23 Honeywell International Inc. In-plane translational vibrating beam accelerometer with mechanical isolation and 4-fold symmetry
CN110095633A (zh) * 2019-04-19 2019-08-06 清华大学 带有片上温控的微谐振式加速度计及微谐振装置
WO2021234372A1 (fr) * 2020-05-21 2021-11-25 Cambridge Enterprise Ltd Accéléromètre résonant à axe unique

Also Published As

Publication number Publication date
FR3142309A1 (fr) 2024-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2367015B1 (fr) Capteur de force a bruit reduit
EP2410767B1 (fr) Capteur de pression dynamique mems, en particulier pour des applications à la réalisation de microphones
FR2917731A1 (fr) Dispositif resonant a detection piezoresistive realise en technologies de surface
EP2211143B1 (fr) Gyrometre a structure planaire micro-usinee, a detection hors plan par jauge de contrainte
EP2065713B1 (fr) Dispositif à détection par jauge de contrainte piézorésisitive suspendue comportant une cellule d'amplification de contrainte
EP3071976B1 (fr) Capteur a element sensible mobile ayant un fonctionnement mixte vibrant et pendulaire, et procedes de commande d'un tel capteur
FR3022996A1 (fr) Capteur inertiel angulaire mems fonctionnant en mode diapason
EP2211185A1 (fr) Capteur inertiel ou résonnant en technologie de surface, à détection hors plan par jauge de contrainte
EP1912075A1 (fr) Acceleromètre resonant comportant un resonateur en forme de diapason équipé de balourds
FR2964651A1 (fr) Dispositif a poutre suspendue et moyens de detection piezoresistive du deplacement de celle-ci, et procede de fabrication du dispositif
CH632851A5 (fr) Dispositif vibrant pour le traitement d'un faisceau optique.
WO2016097302A2 (fr) Capteur de pression dynamique a fonctionnement ameliore
FR2995995A1 (fr) Capteur de pression a base de nanojauges couplees a un resonateur
FR3098810A1 (fr) Liaison mécanique pour dispositif MEMS et NEMS de mesure d'une variation de pression et dispositif comprenant une telle liaison mécanique
EP4001840A1 (fr) Gyromètre resistant aux vibrations
FR3021309A1 (fr) Dispositif microelectronique et/ou nanoelectronique capacitif a compacite augmentee
WO2024110288A1 (fr) Accelerometre
EP3071932B1 (fr) Capteur inertiel a masses sismiques imbriquées et procédé de fabrication d'un tel capteur
EP4400471A1 (fr) Systeme électromécanique comprenant des moyens capacitifs de mesure ou d'actionnement
EP4350288A1 (fr) Dispositif micro-électromécanique
FR3144613A1 (fr) Systeme électromécanique comprenant des moyens capacitifs de mesure ou d’actionnement et un arbre de transmission
EP3819643A1 (fr) Accelerometre performant presentant un encombrement reduit
FR3127566A1 (fr) Capteur de force résonant a forte sensibilité avec un corps d’épreuve et au moins un élément résonant découplés et disposés chacun dans un environnement adapté
WO2013186383A1 (fr) Capteur de champ magnetique a force de laplace
FR2997555A1 (fr) Reseau de connexion pour nems a agencement ameliore

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23805083

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1