Brevet FR3069062A1 — publié le 20190118

CAPTEUR INERTIEL NUMÉRIQUE À MASSES CONCENTRIQUES 1. Domaine technique de l'invention L'invention concerne un capteur inertiel, aussi appelé accéléromètre. En particulier, l'invention concerne un capteur inertiel numérique comprenant une pluralité de systèmes masse-ressort auquel sont associés des contacteurs et électrodes de contre-réaction de sorte à fournir en sortie du capteur un signal numérique représentatif de l'accélération mesuré. 2. Arrière-plan technologique Les capteurs inertiels permettent la mesure d'accélération linéaire ou angulaire selon un ou plusieurs axes, selon leur configuration. Les capteurs inertiels de type MEMS transmettent généralement une information de type analogique (typiquement une variation de tension), qui doit faire l'objet d'une conversion numérique au niveau du capteur ou du système d'acquisition. Cette conversion permet l'exploitation des données par un système numérique tel qu'un calculateur (par exemple embarqué dans un aéronef), la transmission des données par des réseaux numériques intelligents (point à point ou multipoints), le chiffrement des données, etc. Toutefois, cette conversion implique aussi une perturbation du signal, même lorsqu'elle est effectuée au plus près du capteur. Notamment, les perturbations peuvent être des perturbations électromagnétiques diverses, produisant du bruit qui peut fausser les données ; en particulier, lorsque les signaux perçus sont d'amplitude faible, le rapport signal/bruit peut être fortement diminué. En outre, les différents traitements du signal (conditionnement, filtrage, échantillonnage, conversion etc.) peuvent entrainer des pertes de données ou des réductions de résolution. En outre, la chaîne de conversion utilise une multitude de composants qui augmentant la consommation électrique. En particulier, la consommation la plus importante d'énergie d'un système intégré est la consommation des fonctions électroniques analogiques associées au capteur MEMS, du fait de ces conversions et de l'alimentation en permanence du 2 capteur en tension. Les capteurs inertiels numériques sont généralement composés d'une pluralité de systèmes masse-ressort, chaque système masse-ressort correspondant à un bit d'un signal numérique représentatif de l'accélération mesurée. 5 En particulier, les systèmes masse-ressort sont chacun dédiés à un bit de poids plus ou moins fort. Pour permettre cette différentiation, les ressorts des systèmes masse-ressort présentent généralement des raideurs différentes qui entrainent des sensibilités à l'accélération différente selon les systèmes masse-ressort. En bout de course d'une masse, un contacteur permet de déterminer que la masse a effectué un 10 déplacement correspondant à une accélération prédéterminée. Lorsque la masse n'est pas en contact avec le contacteur, le bit associé au système masse-ressort est égal à «0 ». Lorsque la masse entre en contact avec le contacteur, le contacteur permet de faire passer le bit associé au système masse-ressort à la valeur « 1 ». Lorsqu'un contacteur associé à un système masse-ressort est activé, il entraine 15 en outre l'activation d'électrodes de contre-réaction des systèmes masse-ressort associé à des bits de poids inférieur. Ces électrodes compensent le déplacement de la masse associée à ces systèmes niasse-ressort de poids inférieur. Ces capteurs présentent toutefois plusieurs inconvénients. Tout d'abord, lorsque les systèmes masse-ressort de bits différents sont placés côte à côte, il peut arriver 20 qu'une accélération angulaire influe différemment sur les différents systèmes masse- ressort selon la position de l'axe autour duquel s'effectue cette accélération. Notamment, l'accélération angulaire peut entrainer des composantes linéaires centripètes qui modifieront les accélérations linéaires ou angulaires mesurées par les systèmes masse-ressort. Dans ce cas, la mesure d'accélération peut être faussée car les 25 systèmes masse-ressort sont soumis à des accélérations différentes. Ensuite, les capteurs numériques inertiels classiques peuvent présenter des défauts de calibration, par exemple du fait de mauvais contrôles du procédé de fabrication de ces capteurs qui engendre une variabilité et une incertitude sur les gravures (maitrise de la raideur des ressorts et de la distance de contact). 30 Enfin, les capteurs numériques inertiels classiques sont limités en gamme d'accélération mesurable. En outre, lorsque la valeur de l'accélération mesurée est 3 proche de la valeur limite d'accélération mesurable par le capteur inertiel, un grand nombre de contacteurs sont activé ce qui augmente la consommation électrique du capteur. Les inventeurs ont donc cherché une solution à cet ensemble d'inconvénients 5 des capteurs inertiels numériques et analogiques actuels. 3. Objectifs de l'invention L'invention vise à pallier au moins certains des inconvénients des capteurs inertiels numériques connus. En particulier, l'invention vise à fournir, dans au moins un mode de réalisation 10 de l'invention, un capteur inertiel permettant de réduire l'influence des accélérations en rotation entrainant des erreurs de mesures. L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un capteur inertiel pouvant être calibré pour compenser les défauts de calibration. L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation de 15 l'invention, un capteur inertiel dont la gamme de mesure et/ou la sensibilité peuvent être modifiés. L'invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un capteur inertiel pouvant réduire sa consommation électrique. 4. Exposé de l'invention 20 Pour ce faire, l'invention concerne un capteur inertiel numérique adapté pour mesurer une accélération selon au moins un axe, ladite accélération étant comprise dans une échelle d'accélération prédéterminée, comprenant : N systèmes masse-ressort, avec N supérieur ou égal à deux, configurés pour se déplacer sous l'effet d'une accélération, les systèmes masse- 25 ressort étant ordonnés les uns à la suite des autres avec un premier système masse-ressort associé à un bit de poids faible correspondant à une première valeur d'accélération mesurée égale à (2N-1)/2N de l'échelle d'accélération prédéterminée, et chaque système masse-ressort « i » suivant étant associé à un bit de poids supérieur au 30 système-masse ressort « i-1 » précédent correspondant à une valeur d'accélération mesurée valant (2N-1-1)/2N1+1 de l'échelle d'accélération 4 prédéterminée, de sorte à former un mot binaire de taille N représentatif de l'accélération mesurée, - au moins un système de mesure de l'accélération selon un axe, comprenant : 5 un contacteur pour chaque système masse-ressort, configuré pour entrer en contact avec ledit système masse-ressort lorsque la valeur d'accélération selon un axe et selon un sens mesurée correspondant audit système masse-ressort est atteinte, des électrodes de contre-réaction, chaque contacteur étant relié 10 à X électrodes de contre-réaction, avec X compris entre zéro et N-1 et X étant égal au nombre de système masse-ressort correspondant à un bit de poids inférieur au système masse-ressort considéré, chaque électrode de contre-réaction étant disposée à proximité desdits systèmes masse-ressort de bit de 15 poids inférieur et étant configurée pour provoquer une force de contre-réaction de sens opposé à la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort lorsque le contacteur relié à ladite électrode de contre-réaction est en contact avec le système masse-ressort qui lui est associé, 20 caractérisé en ce que les masses des systèmes masse-ressort sont disposées de manière concentriques de sorte à partager le même centre de masse. Un capteur inertiel numérique selon l'invention (aussi appelé accéléromètre numérique) permet donc de réduire fortement les effets des accélérations en rotation en faisant en sorte que les systèmes masse-ressort aient le même centre de masse du 25 fait du positionnement concentrique de leurs masses. La précision de mesure du capteur inertiel est ainsi augmenté et les erreurs évitées. Les électrodes de contre-réaction, ainsi que les différents types d'électrodes citées ensuite, sont des éléments électriques qui lorsque alimentées, génèrent une force électrostatique attirant les systèmes masse-ressort dans leur direction. 30 Les contacteurs forment, avec chaque système masse-ressort, un circuit électrique, les systèmes masse-ressort étant généralement reliés à une source 5 d'alimentation et les contacteurs à une masse via une résistance. Lorsque le système masse-ressort et le contacteur sont en contact, le circuit formé est fermé et on peut relever une tension à un niveau haut aux bornes de la résistance, traduite dans le mot binaire par une valeur « i» pour ce système de mesure. Lorsque le système masse- 5 ressort et le contacteur ne sont pas en contact, le circuit formé est ouvert et on peut relever une tension à un niveau bas aux bornes de la résistance, traduite dans le mot binaire par une valeur « 0 » pour ce système de mesure. La fermeture du circuit entraine aussi l'alimentation des électrodes de contre-réaction. 10 La fourniture d'un signal de sortie totalement numérique permet de s'affranchir des inconvénients exprimés précédemment, notamment en limitant le traitement du signal et la sensibilité aux perturbations électromagnétiques. La consommation est ainsi réduite, les valeurs mesurées plus sûres, et l'architecture obtenue est simple. 15 Avantageusement et selon l'invention, le capteur inertiel comprend une pluralité de systèmes de mesure d'accélération, adapté pour mesurer chacun l'accélération selon des axes et des sens différents. Selon cet aspect de l'invention, le capteur inertiel peut mesurer simultanément l'accélération selon plusieurs axes et plusieurs sens. Plus le nombre d'axes selon lesquels 20 l'accélération est mesurée est important, plus le capteur inertiel sera adapté pour mesurer un grand nombre de composantes de l'accélération à laquelle est soumis le capteur inertiel. Selon plusieurs configurations : - si le capteur inertiel mesure l'accélération selon un axe et dans un sens, on parle 25 de capteur à un degré de liberté (un seul axe), demi-axe (un seul sens) ; - si le capteur inertiel mesure l'accélération selon un axe et dans les deux sens, on parle de capteur à un degré de liberté (un seul axe), plein axe (dans les deux sens) ; - si le capteur inertiel mesure l'accélération selon deux axes et dans un sens par 30 axe, on parle de capteur à deux degrés de liberté (deux axes), demi-axe (un seul sens) ; 6 - si le capteur inertiel mesure l'accélération selon deux axes et dans les deux sens, on parle de capteur à deux degrés de liberté (deux axes), plein axe (dans les deux sens) ; Avantageusement et selon une première variante de l'invention, chaque 5 système de mesure d'accélération est configuré pour mesurer une accélération linéaire selon un axe. Avantageusement et selon une deuxième variante de l'invention, chaque système de mesure d'accélération est configuré pour mesurer une accélération angulaire autour d'un axe passant par le centre de masse des systèmes masse-ressort. 10 En outre, selon différentes variantes de l'invention, le capteur inertiel peut comprendre des systèmes de mesure hors-plan, comprenant des contacteurs et des électrodes de contre-réaction placés sur des plans parallèles au plan dans lequel s'étend le système masse-ressort et configurés pour mesurer des accélération linéaires selon un axe orthogonal au plan dans lequel s'étend le système masse-ressort (par exemple l'axe 15 z dans un repère orthonormé Oxyz classique dans lequel les systèmes masse-ressort s'étendent selon un plan défini par les axes x et y), ou des accélérations angulaires selon des axes compris dans le plan dans lequel s'étend le système masse-ressort (par exemple des rotations selon les axes x et/ou y). 20 Avantageusement et selon l'invention, le capteur inertiel comprend au moins un générateur de signal de décalage, comprenant une électrode de décalage par système masse-ressort, chaque électrode de décalage étant configurée pour provoquer une force de décalage dans le même sens ou de sens opposé à la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort, et une source d'alimentation commune aux 25 électrodes de décalage de sorte à provoquer une accélération de décalage de même valeur à chaque système masse-ressort. Selon cet aspect de l'invention, le capteur inertiel peut être soumis à un décalage de sa mesure grâce à une électrode de décalage qui applique une force représentative d'une même accélération fictive à chaque système masse-ressort. Le 30 décalage est aussi appelé couramment offset en anglais. Ce décalage permet de modifier la plage de mesure, c'est-à-dire qu'au lieu de 7 mesurer une accélération dans un intervalle [al; a2], le décalage permet de mesurer dans un intervalle [al+k ; a2+k] ou [a1-k; a2-k] selon la disposition de l'électrode. Par exemple, cela permet de passer d'un capteur inertiel dont l'intervalle de mesure est [0; 2g] à un capteur inertiel dont l'intervalle de mesure est [-1g ; 1g] en créant un décalage 5 (offset) artificiel d'accélération équivalent à 1g. Ainsi, on peut réaliser un capteur inertiel de type « plein axe », c'est-à-dire mesurant l'accélération selon les deux sens d'un axe, tout en utilisant un seul système de mesure d'un capteur inertiel demi-axe (mais avec une accélération positive maximale mesurable réduite de moitié). 10 Avantageusement et selon une variante de l'invention, chaque électrode de décalage est configurée pour provoquer une force de décalage dans le même sens que la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort, et en ce qu'il comprend, pour chaque système niasse-ressort, une électrode de calibration configurée pour provoquer une force de calibration de sens opposé à la force d'accélération que mesure 15 ce système masse-ressort. De façon inverse, selon une autre variante de l'invention, chaque électrode de décalage est configurée pour provoquer une force de décalage de sens opposé à la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort, et en ce qu'il comprend, pour chaque système masse-ressort, une électrode de calibration configurée pour provoquer 20 une force de calibration dans le même sens que la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort. Selon ces deux aspects de l'invention, le capteur inertiel peut ainsi calibrer indépendamment chacun de ces systèmes masse-ressort de sorte à compenser les erreurs de chaque système masse-ressort pouvant être notamment dues à leurs 25 fabrications. L'électrode de calibration est toujours disposée en opposition avec l'électrode de décalage par rapport au système masse-ressort, de sorte à ce que chaque électrode puisse attirer le système masse-ressort dans un sens ou dans l'autre. Dans ces variantes de l'invention, les électrodes de décalage permettent un décalage général de tous les systèmes masse-ressort, qui est compensé 30 individuellement par les électrodes de calibration individuelles selon les erreurs de chaque système masse-ressort. L'alimentation des électrodes de décalage et de 8 calibration est ensuite maintenue pour le temps des mesures d'accélération, ou enregistrée pour être utilisée à chaque mise en marche du capteur si celui-ci peut être mis en veille ou arrêt, et peut être modifiée au cours d'une nouvelle calibration. Une autre variante de l'invention peut aussi fonctionner sans électrode de 5 décalage, en doublant chaque électrode de calibration de sorte à pouvoir appliquer une force dans les deux sens. Toutefois, cela nécessite un grand nombre d'électrode et de contrôleur associé, alors que la variante présentée avec l'électrode de décalage réduit le nombre d'électrodes nécessaires, simplifiant ainsi l'invention, et réduisant le coût et la consommation électrique. 10 Avantageusement et selon l'invention, le capteur inertiel comprend, pour chaque système masse-ressort, une paire d'électrode d'adaptation, les deux électrodes d'adaptation de chaque paire étant disposées symétriquement de part et d'autre de chaque système masse-ressort, configurées pour présenter une tension variable entre 15 les deux électrodes d'adaptation de chaque paire et configurées pour qu'un contact d'une des électrodes d'adaptation avec le système masse-ressort associé entraine un contact entre ledit système masse-ressort et le contacteur associé pour une valeur d'accélération réglable. Selon cet aspect de l'invention, les paires d'électrodes d'adaptation permettent 20 de profiter d'un effet dit de « saut au contact », dans lequel selon la tension appliquée par les électrodes d'adaptation d'une paire (i.e. la différence de potentiel entre les électrodes d'adaptation et la masse), le système masse-ressort peut, après un certain déplacement d'une valeur dite critique, venir directement en contact avec le contacteur associé, en raison du comportement non-linéaire des forces électrostatiques. 25 Ainsi, il est possible, en modifiant la tension entre les électrodes d'adaptation, de provoquer des déclenchements du contacteur à partir d'une certaine accélération mesurée. Il est donc possible de modifier la valeur d'accélération mesurée par chaque système de mesure, et donc de modifier totalement la gamme de mesure du capteur inertiel. En particulier, il est possible d'effectuer des changements de résolution et 30 d'échelles de l'accélération mesurée, avec le même capteur inertiel. Cela peut avoir des intérêts pratiques pour mesurer des grandes plages d'accélération de façon peu précise, 9 ou au contraire mesurer précisément sur une petite plage de valeur. En outre, lorsqu'un système masse-ressort et un contacteur sont en contact, la consommation électrique est plus importante que lorsqu'ils ne le sont pas. Ainsi, par un changement d'échelle de mesure, il est possible de réduire le nombre de contacteurs 5 activés pour réduire la consommation électrique, tout en mesurant la même accélération (mais avec une résolution différente). L'invention concerne également un capteur inertiel numérique caractérisé en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. 10 5. Liste des figures D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon l'art 15 antérieur, - la figure 2 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, 20 - la figure 4 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un troisième mode de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, - la figure 6 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un 25 cinquième mode de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un sixième mode de réalisation de l'invention, - la figure 8 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un septième mode de réalisation de l'invention, et les figures 8a et 8b sont des vues 30 en coupes partielles de ce capteur inertiel numérique, - la figure 9 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un 10 huitième mode de réalisation de l'invention, et les figures 9a et 9b sont des vues en coupes partielles de ce capteur inertiel numérique, - la figure 10 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un neuvième mode de réalisation de l'invention, 5 - la figure 11 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un dixième mode de réalisation de l'invention, - la figure 12 est une vue schématique simplifiée d'un capteur inertiel numérique selon un onzième mode de réalisation de l'invention - la figure 13 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un 10 douzième mode de réalisation de l'invention, et les figures 13a et 13b sont des vues en coupes partielles de ce capteur inertiel numérique, - la figure 14 est une vue schématique d'un capteur inertiel numérique selon un treizième mode de réalisation de l'invention. 6. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention 15 Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir 20 d'autres réalisations. Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d'illustration et de clarté. Les figures 2 à 11 représentent schématiquement un capteur inertiel numérique selon différents mode de réalisation, en vue selon un plan Oxy d'un repère orthonormé 25 Oxyz (sauf mention contraire pour les coupes des figures 8a, 8b, 9a et 9b). La figure 1 représente schématiquement un capteur inertiel numérique selon l'art antérieur. L'ensemble des éléments décrits ici sont présents sur les modes de réalisation de l'invention et leurs fonctions décrites ici ne seront pas décrites davantage dans les modes de réalisation de l'invention sauf si ils sont différents. En outre, 30 l'ensemble des capteurs inertiels numériques sont décrits ici avec trois systèmes masse- ressort, pour illustration et par soucis de clarté, mais le capteur peut comprendre deux 11 ou plus de trois systèmes masse-ressort. Le capteur 10 inertiel numérique comprend trois systèmes 12a, 12b, 12c masse-ressort, comprenant chacun de façon connue une masse 14a, 14b, 14c reliée à un ou plusieurs ressorts 16a, 16b, 16c. Les systèmes masse-ressort correspondent chacun à un 5 bit d'un mot binaire de taille N égale au nombre de systèmes masse-ressort, ici trois. Les bits sont classés, ainsi un premier système 12a masse-ressort correspond à un bit de poids le plus faible (LSB, pour Least Significant Bit en anglais, correspondant à un « Bit-1 »), un deuxième système 12b masse-ressort correspond à un bit de poids intermédiaire (ici le bit « Bit-2 », correspondant à la 2' valeur du mot binaire), et un 10 troisième système 12c niasse-ressort correspond à un bit de poids le plus fort (MSB, pour Most Significant Bit en anglais, correspondant à un « Bit-3 »). Chaque système masse-ressort est configure, par exemple via la masse de sa masse ou par la raideur du ressort, pour se déplacer différemment en fonction de l'accélération à laquelle est soumis le capteur inertiel. 15 Les systèmes niasse-ressort sont associés à des systèmes de mesure, respectivement un premier système de mesure comprenant un contacteur 18a et une résistance 19a, le deuxième système de mesure comprend un contacteur 18b, une électrode 20b de contre-réaction disposée à proximité du premier système 12a masse-ressort et une résistance 19b, et le troisième système de mesure comprend un 20 contacteur 18c, une première électrode 20ca de contre-réaction disposée à proximité du premier système 12a masse-ressort, une deuxième électrode 20cb de contre-réaction disposée à proximité du deuxième système 12b masse-ressort, et une résistance 19c. Les résistances ont des valeurs élevées de façon à engendrer une faible consommation. De préférence, la valeur de la résistance est supérieure à 100k0, 25 typiquement égale à 1MO pour une intégration dans un circuit intégré, idéalement comprise entre 10M0 et 100MO. Comme expliqué précédemment, lorsque l'accélération appliquée à un système masse-ressort est suffisante, celui-ci entre en contact avec un contacteur, et ce contact permet de former un circuit fermé entre une source 22 d'alimentation et une masse 24. 30 La valeur de tension mesurée au niveau de la résistance permet de définir la valeur du bit, et lorsqu'un contacteur est relié à une électrode de contre-réaction, cette électrode 12 est activée de sorte à déplacer le système masse-ressort à proximité de sorte à l'éloigner de son contacteur, permettant ainsi de mesurer l'accélération. La figure 2 représente schématiquement un capteur 110 inertiel numérique 5 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le capteur 110 inertiel numérique comprend trois systèmes 112a, 112b, 112c masse-ressort, disposés de manière concentriques de façon à partager un même centre de masse. Dans ce mode de réalisation, le système 112a masse-ressort correspondant au bit de poids le plus faible est situé le plus en extérieur, et les systèmes masse-ressort suivant sont imbriquées 10 dans celui-ci jusqu'au système 112c masse-ressort correspondant au bit de poids le plus fort, au niveau duquel se trouve le centre de masse. Les masses 114a, 114b, 114c sont chacune connectées à quatre ressorts pour une meilleure stabilité. Chaque système masse-ressort est configuré pour entrer en contact avec le contacteur lorsqu'il est soumis à une accélération valant (2N-i+1)-1V2N-i+1 de l'échelle 15 d'accélération prédéterminée, avec « i » la place associée à chaque bit (i=1 pour le premier système 112a masse-ressort, i=2 pour le deuxième système 112b masse ressort, et i=3 pour le troisième système 112c masse-ressort. Pour permettre une symétrie des contre-réactions effectuées par les électrodes de contre-réaction, celles-ci sont dédoublées autour d'un axe de symétrie passant par le 20 centre de masse, comme visible sur la figure (électrodes 120b et 120b' reliées au contacteur 118b pour le deuxième système de mesure associé au deuxième système 112b masse-ressort, électrodes 120ca, 120ca' d'une part et 120cb, 120cb' d'autre part reliées au contacteur 118c pour le troisième système de mesure associé au troisième système 112c masse-ressort). Les trois contacteurs 118a, 118b et 118c sont placés dans 25 ledit axe de symétrie. Ce capteur est un capteur inertiel un degré de liberté demi-axe, permettant de mesurer l'accélération selon un axe (ici l'axe x) et dans un seul sens. La figure 3 représente schématiquement un capteur 210 inertiel numérique 30 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le capteur 210 inertiel comprend un doublement des systèmes de mesure du premier mode de réalisation. Un premier 13 groupe 226 de système de mesure permet de mesurer l'accélération selon un axe et dans un sens, et un deuxième groupe 226' de système de mesure permet de mesurer l'accélération selon le même axe et dans un sens contraire. Ce capteur est un capteur inertiel un degré de liberté plein axe, permettant de 5 mesurer l'accélération selon un axe (ici l'axe x) et dans les deux sens. La figure 4 représente schématiquement un capteur 310 inertiel numérique selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Cette configuration, similaire au deuxième mode de réalisation de l'invention, comprend cette fois un premier groupe 10 326 de système de mesure permettant de mesurer l'accélération selon un premier axe (ici l'axe x) et dans un sens, et un deuxième groupe 326b de système de mesure permet de mesurer l'accélération selon un deuxième axe (ici l'axe y), ici perpendiculaire au premier axe et dans un sens. 15 La figure 5 représente schématiquement un capteur 410 inertiel numérique selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Ce capteur 410 inertiel est une combinaison des deuxième et troisième modes de réalisation, de façon à former un capteur inertiel à deux degrés de liberté et plein axe pour les deux degrés de libertés. Un premier groupe 426a de système de mesure permet de mesurer 20 l'accélération selon un premier axe (ici l'axe x) et dans un sens, un deuxième groupe 426b de système de mesure permet de mesurer l'accélération selon le premier axe et dans un sens contraire, un troisième groupe 426c de système de mesure permet de mesurer l'accélération selon un deuxième axe (ici l'axe y) et dans un sens, et un deuxième groupe 426d de système de mesure permet de mesurer l'accélération selon le 25 deuxième axe et dans un sens contraire. La figure 6 représente schématiquement un capteur 510 inertiel numérique selon un cinquième mode de réalisation de l'invention, destiné à mesurer des accélérations angulaires. Dans ce mode de réalisation les systèmes 512a, 512b, 512c 30 masse-ressort comprennent des masses 514a, 514b, 514c concentriques. Dans cet exemple, les masses sont circulaires. Pour favoriser les mouvements en rotation, les 14 ressorts des systèmes sont positionnés vers l'intérieur des masses et orientés vers le centre de masse, plutôt qu'à l'extérieur comme dans les modes de réalisation précédents. Les systèmes de mesure comprennent des contacteurs 518 et les électrodes de contre-réaction associées sont disposés dans des renfoncements 528a, 528b, 528c 5 des masses lorsque celles-ci entrent en rotation du fait de l'accélération à mesurer. Selon d'autres modes de réalisation, les contacteurs et les électrodes de contre-réaction associées sont disposées autour de protubérances des masses plutôt que dans des renfoncements. Le capteur 510 inertiel selon ce cinquième mode de réalisation permet de 10 mesurer l'accélération en rotation dans un sens selon un axe (ici l'axe z). La figure 7 représente schématiquement un capteur 610 inertiel numérique selon un sixième mode de réalisation de l'invention. De façon similaire au deuxième mode de réalisation, mais appliqué au cinquième mode de réalisation, le capteur 610 15 inertiel comprend un premier groupe 626 de systèmes de mesure et un deuxième groupe 626' de système de mesure pour permettre une mesure de l'accélération en rotation selon un axe (ici l'axe z) dans les deux sens. La figure 8 représente schématiquement un capteur 710 inertiel numérique 20 selon un septième mode de réalisation de l'invention, et les figures 8a et 8b sont des vues en coupes partielles de ce capteur inertiel numérique selon les lignes continues représentées sur la figure 8. Selon un principe similaire aux modes de réalisation précédemment décrits, un système de mesure disposé non plus côte à côte mais au-dessus des systèmes masse-ressort permet de mesure l'accélération linéaire selon un 25 axe perpendiculaire au plan formé par le capteur inertiel (ici l'axe z). Le groupe 726 de systèmes de mesure, visible davantage sur les figures en coupe 8a et 8b, comprend des contacteurs 718a, 718b, 718c et électrodes de contre-réactions associées. La figure 9 représente schématiquement un capteur 810 inertiel numérique 30 selon un huitième mode de réalisation de l'invention, et les figures 9a et 9b sont des vues en coupes partielles de ce capteur inertiel numérique selon les lignes continues 15 représentées sur la figure 9. Comme décrit précédemment, un dédoublement du système de mesure permet de mesurer selon deux sens du même axe (ici l'axe z). Un premier groupe 826 de système de mesure mesure l'accélération dans un sens, et un deuxième groupe 826' de système de mesure (visible uniquement sur les coupes des 5 figures 9a et 9b car disposé sous les systèmes masses-ressorts), mesure l'accélération dans le sens contraire. La figure 10 représente schématiquement un capteur 910 inertiel numérique selon un neuvième mode de réalisation de l'invention. Ce neuvième mode de réalisation 10 et le dixième mode de réalisation décrits ci-dessous sont représentés comme amélioration d'un capteur inertiel selon le troisième mode de réalisation (capteur deux degrés de liberté demi-axe), mais peuvent être adaptés aux autres modes de réalisation présentés. Sur ces figures 10 et 11, les éléments de circuits reliant les contacteurs et électrodes de contre-réaction ne sont plus représentés pour des raisons de clarté. 15 Un capteur inertiel selon ce neuvième mode de réalisation comprend deux générateurs 930a, 930b de décalage, chaque générateur de décalage comprenant une source 932a, 932b d'alimentation et une électrode de décalage par système 912a, 912b, 912c masse-ressort : un premier générateur 930a de décalage comprend les électrodes de décalage 934aa, 934ab, 934ac disposées respectivement à proximité du premier 20 système 912a masse-ressort, du deuxième système 912b masse-ressort, et du troisième système 912c masse-ressort. Un deuxième générateur 930b de décalage comprend les électrodes de décalage 934ba, 934bb, 934bc disposées respectivement à proximité du premier système 912a masse-ressort, du deuxième système 912b masse-ressort, et du troisième système 912c masse-ressort. Les électrodes de décalages, lorsqu'elles sont 25 alimentées, permettent le déplacement des systèmes masse-ressort en générant une force électrostatique, commune à tous les systèmes masse-ressort. En adaptant ce mode de réalisation aux modes précédents, il faut un générateur de décalage pour chaque axe et chaque sens d'accélération mesurée par le capteur inertiel (d'où la présence ici de deux générateurs pour deux axes d'accélération mesurés 30 dans un seul sens chacun). 16 La figure 11 représente schématiquement un capteur 1010 inertiel numérique selon un dixième mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation se base sur le neuvième mode de réalisation, auquel on ajoute, pour chaque système 1012a, 1012b, 1012c masse-ressort, une électrode de calibration, disposée en vis-à-vis de chaque 5 électrode de décalage. En particulier, un premier groupe 1040a de calibration comprend une première électrode 1036aa de calibration reliée à un premier contrôleur 1038aa, une deuxième électrode 1036ab de calibration reliée à un deuxième contrôleur 1038ab, une troisième électrode 1036ac de calibration reliée à un troisième contrôleur 1038ac, et un deuxième 10 groupe 1040b de calibration comprend une première électrode 1036ba de calibration reliée à un premier contrôleur 1038ba, une deuxième électrode 1036bb de calibration reliée à un deuxième contrôleur 1038bb, une troisième électrode 1036bc de calibration reliée à un troisième contrôleur 1038bc. Contrairement aux électrodes de décalage, chaque électrode de calibration est contrôlée séparément ce qui permet de calibrer le 15 capteur inertiel indépendamment pour chaque système masse-ressort, selon différents axes. En adaptant ce mode de réalisation aux modes précédents, il faut un groupe de calibration pour chaque axe et chaque sens d'accélération mesurée par le capteur inertiel (d'où la présence ici de deux groupes de calibration pour deux axes 20 d'accélération mesurés dans un seul sens chacun). Selon un mode de réalisation non représenté, à la place des électrodes de décalage se trouvent d'autres électrodes de calibration de façon à pouvoir attirer les systèmes masses-ressort dans les deux sens. 25 La figure 12 représente schématiquement un capteur 1110 inertiel numérique selon un onzième mode de réalisation de l'invention. Les systèmes 1112a, 1112b, 1112c masse-ressort sont ici représentés simplifiés, c'est-à-dire comme des systèmes masse-ressort classiques de l'art antérieur, pour davantage de clarté sur la figure. Le capteur 1110 inertiel est basé sur le dixième mode de réalisation, c'est-à-dire 30 qu'il comprend des électrodes 1134a, 1134b, 1134c de décalage, des électrodes 1136a, 1136b, 1136c de calibration. Le capteur 1110 comprend, pour chaque système masse- 17 ressort, une paire d'électrode symétriques à entrefer variable, ici une première paire 1142a comprenant une première électrode 1144a et une deuxième électrode 1144b et reliée à un premier contrôleur 1150a, une deuxième paire 1142b comprenant une première électrode 1146a et une deuxième électrode 1146b et reliée à un deuxième 5 contrôleur 1150b, et une troisième paire 1142c comprenant une première électrode 1148a et une deuxième électrode 1148b et reliée à un troisième contrôleur 1150c. Les contrôleurs permettent d'appliquer une tension entre les deux électrodes, permettant de faire varier la distance de déplacement nécessaire pour que se produise le phénomène de « saut au contact », dans lequel le système masse-ressort viendra 10 directement en contact avec le contacteur associé. Ainsi le système 1112a masse-ressort peut être amené en contact avec le contacteur 1118a pour des niveaux d'accélération différents en adaptant la tension du contrôleur 1150a, le système 1112b masse-ressort peut être amené en contact avec le contacteur 1118b pour des niveaux d'accélération différents en adaptant la tension du 15 contrôleur 1150b, et le système 1112c masse-ressort peut être amené en contact avec le contacteur 1118c pour des niveaux d'accélération différents en adaptant la tension du contrôleur 1150c. La figure 13 représente schématiquement un capteur inertiel numérique selon 20 un douzième mode de réalisation de l'invention, et les figures 13a et 13b sont des vues en coupes partielles de ce capteur inertiel numérique, respectivement selon les lignes a et b visibles sur la figure 13. Dans ce mode de réalisation, le capteur 1210 inertiel numérique comprend des systèmes 1212a, 1212b, 1212c masse-ressort configurés pour que leurs masses puissent 25 entrer en rotation autour de l'axe x. Le capteur inertiel est représenté dans une version simplifié pour illustration mais les caractéristiques présentées s'adaptent à un capteur inertiel à masses concentriques comme représenté par exemple sur la figure 14 selon un autre mode de réalisation décrit plus loin. Comme dans les modes de réalisation présentés précédemment, le capteur 1210 inertiel numérique comprend un premier 30 système 1226a de mesure, permettant de mesurer les accélérations autour de l'axe x dans le sens positif, et un deuxième système 1226b de mesure permettant de mesurer 18 les accélérations autour de l'axe x dans le sens négatif. Comme visible sur la figure 13a, les éléments des systèmes de mesure sont disposés au-dessus des systèmes masse ressort, selon l'axe z. Par exemple, comme visible sur la figure 13b, un premier contacteur 1218a permet de compenser l'accélération système 1212c masse-ressort 5 lorsqu'une accélération positive autour de l'axe x est mesurée et un deuxième contacteur 1218b permet de déterminer le contact du système 1212c masse-ressort lorsqu'une accélération négative autour de l'axe x est mesurée. Le capteur 1210 inertiel numérique est donc un capteur inertiel hors plan (sous-entendu pas dans le plan Oxy dans lequel s'étendent les systèmes masse-ressort) à un 10 degré de liberté (rotation autour de l'axe x) et plein axe (dans les deux sens de rotation). La figure 14 représente schématiquement un capteur 1310 inertiel numérique selon un treizième mode de réalisation de l'invention. De manière analogue au capteur inertiel selon le douzième mode de réalisation de l'invention, le capteur 1310 inertiel numérique permet de mesurer des accélérations 15 hors-plan, mais selon deux axes et plein axe pour chaque axe. En particulier, un premier système 1326a de mesure permet de mesurer l'accélération positive autour de l'axe x, un deuxième système 1326b de mesure permet de mesurer l'accélération négative autour de l'axe x, un troisième système 1326c de mesure permet de mesurer l'accélération positive autour de l'axe y et un quatrième système 1326d de mesure 20 permet de mesurer l'accélération positive autour de l'axe x. L'invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation décrits. En particulier, les compléments apportés par les modes de réalisation des figures 10 à 12 sont adaptables à tout type de capteur inertiel, REVENDICATIONS1. Capteur inertiel numérique adapté pour mesurer une accélération selon au moins un axe, ladite accélération étant comprise dans une échelle d'accélération prédéterminée, comprenant : - N systèmes (112a, 112b, 112c) masse-ressort, avec N supérieur ou égal à deux, configurés pour se déplacer sous l'effet d'une accélération, les systèmes (112a, 112b, 112c) masse-ressort étant ordonnés les uns à la suite des autres avec un premier système (112a) masse-ressort associé à un bit de poids faible correspondant à une première valeur d'accélération mesurée égale à (2N-1)/2" de l'échelle d'accélération prédéterminée, et chaque système masse-ressort «i » suivant étant associé à un bit de poids supérieur au système-masse ressort « i-1 » précédent correspondant à une valeur d'accélération mesurée valant (2N-1+1)4v2N-1+1 de l'échelle d'accélération prédéterminée, de sorte à former un mot binaire de taille N représentatif de l'accélération mesurée, - au moins un système de mesure de l'accélération selon un axe, comprenant : .^ un contacteur (118a, 118b, 118c) pour chaque système masse- ressort, configuré pour entrer en contact avec ledit système masse-ressort lorsque la valeur d'accélération selon un axe et selon un sens mesurée correspondant audit système masse-ressort est atteinte, .^ des électrodes (120b, 120b', l2Oca, 120ca', 120cb, l2Ocb') de contre-réaction, chaque contacteur étant relié à X électrodes de contre-réaction, avec X compris entre zéro et N-1 et X étant égal au nombre de système masse-ressort correspondant à un bit de poids inférieur au système masse-ressort considéré, chaque électrode de contre-réaction étant disposée à proximité desdits systèmes masse-ressort de bit de poids inférieur et étant 20 configurée pour provoquer une force de contre-réaction de sens opposé à la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort lorsque le contacteur relié à ladite électrode de contre-réaction est en contact avec le système masse-ressort qui lui est 5 associé, caractérisé en ce que les masses (114a, 114b, 114c) des systèmes masse-ressort (112a, 112b, 112c) sont disposées de manière concentriques de sorte à partager le même centre de masse. 10 2. Capteur inertiel numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de systèmes (226, 226') de mesure d'accélération, adaptés pour mesurer chacun l'accélération selon des axes et des sens différents. 3. Capteur inertiel numérique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en 15 ce que chaque système de mesure d'accélération est configuré pour mesurer une accélération linéaire selon un axe. 4. Capteur inertiel numérique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque système de mesure d'accélération est configuré pour mesurer une 20 accélération angulaire autour d'un axe passant par le centre de masse des systèmes masse-ressort. 5. Capteur inertiel numérique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un générateur (930a, 930b) de signal de décalage, 25 comprenant une électrode (934aa-934bc) de décalage par système masse-ressort, chaque électrode de décalage étant configurée pour provoquer une force de décalage dans le même sens ou de sens opposé à la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort, et une source d'alimentation commue aux électrodes de décalage de sorte à provoquer une accélération de décalage de même valeur à chaque système 30 masse-ressort. 21 6. Capteur inertiel numérique selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque électrode de décalage est configurée pour provoquer une force de décalage dans le même sens que la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort, et en ce qu'il comprend, pour chaque système masse-ressort, une électrode (1036aa- 5 1036bc) de calibration configurée pour provoquer une force de calibration de sens opposé à la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort. 7. Capteur inertiel numérique selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque électrode de décalage est configurée pour provoquer une force de décalage de 10 sens opposé à la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort, et en ce qu'il comprend, pour chaque système masse-ressort, une électrode (1036aa-1036bc) de calibration configurée pour provoquer une force de calibration dans le même sens que la force d'accélération que mesure ce système masse-ressort. 15 8. Capteur inertiel numérique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque système masse-ressort, une paire (1142a, 1142b, 1142c) d'électrode d'adaptation, les deux électrodes d'adaptation de chaque paire étant disposées symétriquement de part et d'autre de chaque système masse-ressort, configurées pour présenter une tension variable entre les deux électrodes d'adaptation 20 de chaque paire et configurées pour entrainer un contact entre ledit système masse- ressort et le contacteur associé pour une valeur d'accélération réglable.