Brevet FR2937413A1 — publié le 20100423

L'invention concerne un procédé de commande d'un capteur de rotation inertiel à résonateur vibrant. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On sait qu'un gyromètre vibrant anisotrope est constitué d'un résonateur axisymétrique à deux degrés de liberté. La position de la vibration est repérée par deux voies de détection comprenant des détecteurs électrostatiques constitués de transducteurs associés au résonateur vibrant. Les commandes permettant le contrôle de la vibration sont appliquées par deux voies de commande par des transducteurs associés au résonateur vibrant. On connaît, notamment du document EP-A-1 541 967, un procédé de commande comportant une phase de fonctionnement au cours de laquelle chaque voie de commande est mise en œuvre pendant une durée de commande et chaque voie de détection est mise en oeuvre pendant une durée de détection selon un rapport de fonctionnement entre la du- rée de commande et la durée de détection. Afin d'obtenir une bonne précision des mesures effectuées, il est préférable dans la phase de fonctionnement, de faire fonctionner le capteur avec des durées de détection largement supérieures au durées de commande, par exemple une durée de commande de l'ordre de 50 ps et une durée de détection de l'ordre de 130 ps séparée par des temps de relaxation de quelques ps. Pour faire fonctionner le résonateur, il est toutefois nécessaire de mettre tout d'abord le résonateur en vibration. Compte tenu des faibles durées de commande, la mise en vibration est longue, par exemple de l'ordre d'une centaine de secondes. Afin de réduire le temps de mise en vibration, il a été envisagé d'augmenter la tension de commande. Toute- fois, la tension de commande est déjà élevée (générale- ment de l'ordre de 400 V) de sorte que pour obtenir une réduction significative du temps de mise en vibration il serait nécessaire d'appliquer des tensions de commande très élevées rendant nécessaire l'utilisation d'une élec- tronique de commande présentant une faible précision dans la phase de fonctionnement. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un procédé permettant de réduire le temps de mise en vibration du résonateur vibrant sans modifier la précision du capteur pendant la phase de fonctionnement. RESUME DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un procédé de commande d'un capteur de rotation inertiel à résonateur vibrant comportant des voies de commande et des voies de détection, le procédé comportant une phase de fonctionnement au cours de laquelle chaque voie de commande est mise en oeuvre pendant une durée de commande et chaque voie de détection est mise en oeuvre pendant une durée de détection, selon un rapport de fonctionnement entre la durée de commande et la durée de détection, et une phase de démarrage dans laquelle le rapport entre la durée de commande et la durée de détection est modifié dans un sens d'une augmentation de la durée de commande par référence au rapport de fonctionnement. Ainsi, lors du démarrage, il suffit de modifier les durées relatives de commande et de détection. Un tel réglage est effectué sans modifier les autres paramètres de fonctionnement du capteur de rotation de sorte que la précision est conservée lors de la phase de fonctionne-ment. De préférence, la durée de détection est réduite à une valeur juste suffisante pour permettre d'assurer un contrôle d'une évolution de la vibration. Le rapport de la durée de commande à la durée de détection est alors maximal et le temps de démarrage est donc minimal. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un mode de mise en oeuvre particulier non limitatif, en référence aux figures ci-jointes parmi les-quelles . - la figure 1 est une représentation schématique d'un capteur permettant la mise en œuvre du procédé selon l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique des durées de commande et de détection pendant la phase de fonctionnement, - la figure 3 est une représentation schématique analogue à celle de la figure 2, pendant la phase de démarrage. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, le capteur de rota- tion inertiel comprend de façon connue en soi un résonateur vibrant 1 symbolisé sur la figure par une cloche vibrante bien que le résonateur vibrant puisse avoir égale-ment d'autres formes notamment une forme de quapason. Le résonateur vibrant 1 est associé à des transducteurs dé- finissant une paire de voies de commande Cl, C2, et une paire de voies détection Dl, D2. Bien que chaque voie soit représentée sur la figure par un seul bloc, chaque voie comporte généralement plusieurs transducteurs. En particulier, dans le cas d'une cloche vibrante, chaque voie comporte en général au moins deux transducteurs formés par des entrefers entre une couche métallique portée par la cloche vibrante et polarisée par une tension continue et des électrodes dis-posées en regard du bord de la cloche vibrante, tandis que dans un capteur comportant un quapason, chaque voie comporte généralement quatre transducteurs piézo- électriques. Chaque paire de voies est associée à un organe de multiplexage 2, plus précisément un démultiplexeur pour les voies de commande Cl, C2 et un multiplexeur pour les voies de détection Dl, D2. Chaque organe de multiplexage 2 est relié à une chaîne de traitement 3. La chaîne de traitement 3 associée aux voies de commande Cl, C2 élabore à partir d'un générateur unique un signal de corn- mande multiplexé qui est transmis au démultiplexeur 2 correspondant tandis que la chaîne de traitement 3 associée aux voies de détection Dl, D2, assure un démultiplexage du signal reçu du multiplexeur 2 et un traitement de celui-ci pour élaborer un signal de traitement numéri- que. Les chaînes de traitement 3 sont reliées à une unité de traitement 4 qui assure une exploitation des signaux de détection pour calculer les mouvements auxquels le capteur est soumis, et une élaboration des signaux de commande ainsi que les signaux de cadencement des organes de multiplexage. Lors d'une mise en œuvre du capteur, le résonateur vibrant 1 est mis en vibration au moyen des signaux de commande jusqu'à ce qu'il atteigne l'amplitude de consigne du résonateur vibrant. Les signaux de commande et les signaux de détection sont ensuite exploités de façon connue en soi pour déterminer les mouvements de rotation auxquels le capteur est soumis. La figure 2 illustre un exemple de cycle généré par l'unité de traitement. Dans cet exemple, chaque cycle comprend un temps d'action de commande sur la première voie de commande Cl pendant une durée cl suivi d'un temps de commande sur la voie de commande C2 pendant une durée de commande cl, les deux temps de commande c2 étant séparés par un temps de relaxation. Après un nouveau temps de relaxation, le cycle comprend un temps de détection sur la voie de détection Dl pendant une durée de détection dl, suivi d'un temps de détection sur la voie de détection D2 pendant une durée de détection d2, les deux cycles de détection étant séparés par un temps de relaxa- tion. Après un nouveau temps de relaxation, un nouveau cycle est entamé. Pour avoir une bonne précision de la mesure de la rotation à laquelle le capteur est soumis, il est préférable pendant le fonctionnement du capteur d'avoir des temps de détection d'une durée aussi longue que possible. Dans l'exemple illustré par la figure 2, les temps de commande ont une durée de 50 ps, les temps de détection une durée de 130 ps et les temps de relaxation une durée de 2 ps. La figure 3 illustre la modification de cycles qui, selon l'invention, est effectuée pendant la phase de démarrage, c'est-à-dire pour réaliser une mise en vibration progressive du résonateur vibrant. Par rapport à la phase de fonctionnement le rapport entre la durée de corn- mande et la durée de détection est modifié dans un sens d'une augmentation de la durée de commande. Dans l'exemple illustré, chaque temps de commande a une durée de 160 ps tandis que la durée des temps de détection est ramenée à 20 dis seulement. En pratique, il est préférable d'avoir pendant la phase de démarrage des temps de commande d'une durée aussi longue que possible tout en assurant un contrôle de l'évolution de la vibration. La durée de détection est donc de préférence réduite à une valeur juste suffisante pour permettre d'assurer le contrôle d'une évolution du fonctionnement du capteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des va-riantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, bien que l'invention ait été il- lustrée avec un capteur comportant des voies de commande et des voies de détection séparées, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre dans un capteur dont tous les transducteurs fonctionnent alternativement en commande et en détection et sont associés à un organe de multiplexage unique pour l'ensemble des voies de commande et de détection. En outre, bien que l'invention ait été illustrée en relation avec un capteur fonctionnant selon un cycle comportant deux temps de commande suivis de deux temps de détection, le procédé selon l'invention peut également être mis en ouvre dans des cycles comportant pour chaque voie un temps de commande immédiatement suivi d'un temps de détection. REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un capteur de rotation inertiel à résonateur vibrant (1) comportant des voies de commande (Cl, C2) et des voies de détection (Dl, D2), le procédé comportant une phase de fonctionnement au cours de laquelle chaque voie de commande (Cl, C2) est mise en oeuvre pendant une durée de commande et chaque voie de détection (Dl, D2) est mise en oeuvre pendant une durée de détection selon un rapport de fonctionnement entre la du-rée de commande et la durée de détection, caractérisé en ce qu'il comporte une phase de démarrage dans laquelle le rapport entre la durée de commande et la durée de détection est modifié par référence au rapport de fonctionne- ment dans un sens d'une augmentation de la durée de commande. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de détection (dl, d2) est juste suffisante pour permettre d'assurer un contrôle d'une mise en vibration du résonateur vibrant.