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Tanios, Bendy. Développement d'algorithme temps réel pour capteur optique de vélocimétrie : application à la mesure de vitesse dans des micro-canaux fluidiques

Tanios, Bendy (2014). Développement d'algorithme temps réel pour capteur optique de vélocimétrie : application à la mesure de vitesse dans des micro-canaux fluidiques.

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Résumé en francais

Le besoin en mesure de vitesse sans contact est grandissant que ça soit pour des applications industrielles, pharmaceutiques ou biomédicales. Les techniques optiques de mesure présentent une haute résolution spatiale en comparaison aux techniques par microondes et ultrasons. Mais elles sont très souvent de cout élevé. La technique d'interférométrie à rétro-injection optique permet de concevoir des capteurs laser à faible coût, auto-alignés et de bonne précision. Cette technique repose sur le fait qu'une partie de la lumière réfléchie par une cible en mouvement illuminée par une diode laser rentre dans la cavité du laser et interfère avec le champ existant à l'intérieur de la cavité. Cette interférence induit des variations de la puissance optique de sortie de la diode laser dû notamment à l'effet Doppler. Par mesure de la fréquence Doppler de la puissance optique, la vitesse de la cible peut être déterminée. L'objectif de cette thèse est de développer des dispositifs adaptés à ce type de mesure et opérant en temps réel. A cette fin, nous avons étudié tout d'abord les configurations optiques du dispositif de mesure et nous avons démontré qu'une architecture à double-tête laser permet d'augmenter la robustesse et la précision du capteur. L'architecture optimale d'un tel dispositif a été déterminée. Ensuite, nous avons étudié les principales techniques de traitement du signal opérant en temps réel. Basée sur le comptage numérique de fréquence, une technique simple mais démontrée convenable en temps réel a été proposée pour la mesure de vitesse. Cette technique se caractérise par son faible coût en ressources et sa bande passante élevée permettant d'étendre la gamme de vitesses mesurables. Nous avons enfin appliqué le dispositif développé à la mesure de vitesse dans des micro-canaux fluidiques.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Bosch, Thierry
Bony, Francis
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS) - CNRS
Mots-clés libres :Vélocimétrie - Interférométrie à rétro-injection optique - Capteurs laser - Self-mixing - Traitement du signal - Algorithmique
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :17 Nov 2014 11:12