Licence Professionnelle GPI

Option : métrologie et contrôle qualité

Métrologie sans contact

SYSTEME DE MESURE TOPOGRAPHIQUE TRIANGULATION 1ère partie : PSD

COMPTE-RENDU

1LP_PSD_CR.doc 1/4

NOMS : ……………………………. Date : ………………….

………………………….

………………………….

COMPTE-RENDU

N° Questions Pts sur place

Pts. Remarques :

Principes /6.5 pts

1 Description ___/1.5

2.1 Principe PSD ___/1.5

2.2 Etude de la linéarité PSD

Fichier lin_PSD_xx.xls - Graphe Réponses et commentaires

___/2

3 Distance D Etalonnage

___/1.5

Mise en œuvre / 8 pts

1 Montage ___/2

2 Etalonnage - Commentaires ___/2

3 Acquisitions – Visualisations

echant1.psd réponses aux quetions

___/2

___/2

Analyse des performances / 5.5 pts

1 Résolution en z ___/1.5

2 Vérification de l’étalonnage ___/2

3 Correction du défaut de non-linéarité

Tableau 2 ___/2

Note: ____/20

cadre 1 : Barème de correction.

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PRINCIPES

1. Description

Quels critères déterminent le choix du grandissement ? Comment doit varier la bague allonge quand le grandissement augmente ? Comment faut-il positionner l'objectif par rapport à l'objet quand le grandissement augmente ?

L'incidence choisie est normale au plan xOy horizontal, le point palpé est alors toujours en x = 0 dans le repère fixe (Oxyz)

de l'observateur. Quelle est son abscisse à l'instant t dans le repère (ΩXYz) de l'objet mobile à vitesse v ? L'abscisse dans le repère Oxyz serait-elle encore x = 0 si l'incidence était inclinée ?

2. Le capteur PSD

2.1 Principe

Lire le document "PSD - Principe" du DT. Etudier en le complétant le schéma fonctionnel de l’électronique de traitement du signal PSD cadre 2. Quel est (en fonction de I1 et I2) le signal sortant de ce circuit ? Dépend-il de l'intensité lumineuse ? Justifier. Quelles relations relient X, I1, I2 et Y, J1, J2 ?

2.2 Etude de la linéarité

Représenter X(mm) en fonction de U (mV). Rechercher une régression polynomiale (degré 3) qui s’accorde avec ces mesures. Rechercher une régression linéaire en n’utilisant que les points qui vous semblent alignés.

Enregistrer votre fichier lin_PSD_noms.xls. Commenter et comparer à la courbe du dossier technique (cadre 5 de DT1LP) Dans quel domaine peut on considérer la réponse du capteur comme linéaire.

PSD

Convertisseurcourant - tension

Sommateur

Convertisseurcourant - tension Soustracteur

Diviseur??

I1

I2

cadre 2 : Schéma fonctionnel du câblage du PSD.

I1 I2

I0

0

lumièreincidente

X

anode1 anode 2

cathodecommune

couche P

couche I

couche N

L

cadre 3 : Structure du PSD linéaire.

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3. Principe de la mesure

3.1 Réponse du capteur

Calculer la distance D qui sépare les deux positions du spot sur le détecteur ?

3.2 Etalonnage

Calculer l'altitude h du point palpé.

MISE EN ŒUVRE

1. Réalisation du montage

Montrer le réglage à un professeur.

2. Étalonnage du dispositif

Montrer et commenter l'étalonnage.

3. Acquisition des mesures et visualisation des échantillons en pseudo-3D

Noter les résultats de vos observations : Echantillon 1 : valeur du défaut de planéité et du défaut de

parallélisme.

ANALYSE DES PERFORMANCES

1. Résolution en z

Remplir le tableau donné cadre 5 et calculer la résolution théorique. Quelle est la résolution effective pour l’acquisition du page 5 et 6 du sujet Dans sa configuration actuelle, ce système permet-il de mesurer les états de surface (ou rugosités) ?

cadre 4 : Vérification de l’étalonnage

Données : À compléter : Résolution carte Euromart : 12 bits entre [-5, 5] V

Quantum (mV) :

h1 = 12.00 mm

h2 = 14.00 mm

ux1 = -0.50 V

uy1 = -0.00 V

ux2 = 0.50 V

uy2 = 0.00 V Résolution théorique (mm) :

cadre 5 : Calcul de la résolution.

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2. Vérification de l’étalonnage

En interprétant vos résultats du cadre4, à combien estimez-vous la résolution du système si l’on travaille sans correction de linéarité ? Quelle est sa précision ? Voir notions de résolution et de précision cadre 8 du DT.

3. Correction du défaut de non-linéarité

Méplats N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

H théo 11.92 12.10 12.3 12.48 12.68 12.87 13.07 13.27 13.46 13.67 13.87 14.08

h exp sans corr.

h exp avec corr.

Tableau 1 : tableau des résultats

Sous Excel, faire un tableau récapitulatif des résultats, tracer le graphe h exp./H. théo = f(n° pt) en superposant les valeurs palpées avec et sans correction de linéarité. Commentaires, conclusions (précision, …).