Conception et modélisation de capteurs électromagnetiques PDF Download
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Author: Minh-Quang Lê
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 191
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Book Description
Cette thèse est consacrée a l'étude et a la réalisation d'un système de contrôle non destructif par capteurs electromagnetiques. Les capteurs étudies appartiennent a la famille des capteurs magnétiques ou a courants de foucault. Ce mémoire comprend trois étapes principales: la conception des capteurs, leur modélisation et la résolution du problème inverse pour l'estimation des paramètres recherches. Le principe de fonctionnement de ces capteurs, ainsi que quelques generalites sur cette technique de contrôle non destructif sont présentes au chapitre 1. Ensuite, le chapitre 2 aborde le problème de l'optimisation de la géométrie du capteur afin d'augmenter son efficacité de détection. Deux structures différentes y sont proposées. Les simulations par éléments finis et les essais expérimentaux ont montre que ces structures sont intéressantes par rapport a certaines structures existantes. Afin d'approfondir l'étude des structures proposées et l'exploitation des données, la modélisation des capteurs est indispensable et elle constitue l'objectif du troisième chapitre. La première partie de ce chapitre traite la modélisation analytique, laquelle est fondée entièrement sur la théorie de l'electromagnetisme. L'approche comportementale de la modélisation est traitée au cours de la deuxième partie. Ce type de modélisation est utilisée quand on veut obtenir rapidement un modèle pour une configuration donnée. Pour ce faire, nous avons utilise des modèles polynomiaux ou des réseaux de neurones. La bonne adéquation avec les données expérimentales a valide les modèles obtenus. Le quatrième chapitre aborde l'exploitation des signaux capteur permettant de retrouver les paramètres influents. Nous avons illustre ce problème par deux exemples de contrôles industriels. Le premier exemple est la mesure simultanée de la conductivité électrique et de la perméabilité magnétique d'une cible métallique plane ainsi que de la distance capteur cible. Le deuxième exemple concerne la mesure avec grande précision du diamètre des cylindres d'acier dont les propriétés physiques sont incontrôlables. Pour le premier exemple, nous avons résolu le problème par inversion du modèle de l'interaction capteur cible a l'aide des algorithmes itératifs, tandis que pour le deuxième, un modèle inverse permettant de retrouver directement le paramètre recherche a été utilise
Author: Minh-Quang Lê
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 191
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Book Description
Cette thèse est consacrée a l'étude et a la réalisation d'un système de contrôle non destructif par capteurs electromagnetiques. Les capteurs étudies appartiennent a la famille des capteurs magnétiques ou a courants de foucault. Ce mémoire comprend trois étapes principales: la conception des capteurs, leur modélisation et la résolution du problème inverse pour l'estimation des paramètres recherches. Le principe de fonctionnement de ces capteurs, ainsi que quelques generalites sur cette technique de contrôle non destructif sont présentes au chapitre 1. Ensuite, le chapitre 2 aborde le problème de l'optimisation de la géométrie du capteur afin d'augmenter son efficacité de détection. Deux structures différentes y sont proposées. Les simulations par éléments finis et les essais expérimentaux ont montre que ces structures sont intéressantes par rapport a certaines structures existantes. Afin d'approfondir l'étude des structures proposées et l'exploitation des données, la modélisation des capteurs est indispensable et elle constitue l'objectif du troisième chapitre. La première partie de ce chapitre traite la modélisation analytique, laquelle est fondée entièrement sur la théorie de l'electromagnetisme. L'approche comportementale de la modélisation est traitée au cours de la deuxième partie. Ce type de modélisation est utilisée quand on veut obtenir rapidement un modèle pour une configuration donnée. Pour ce faire, nous avons utilise des modèles polynomiaux ou des réseaux de neurones. La bonne adéquation avec les données expérimentales a valide les modèles obtenus. Le quatrième chapitre aborde l'exploitation des signaux capteur permettant de retrouver les paramètres influents. Nous avons illustre ce problème par deux exemples de contrôles industriels. Le premier exemple est la mesure simultanée de la conductivité électrique et de la perméabilité magnétique d'une cible métallique plane ainsi que de la distance capteur cible. Le deuxième exemple concerne la mesure avec grande précision du diamètre des cylindres d'acier dont les propriétés physiques sont incontrôlables. Pour le premier exemple, nous avons résolu le problème par inversion du modèle de l'interaction capteur cible a l'aide des algorithmes itératifs, tandis que pour le deuxième, un modèle inverse permettant de retrouver directement le paramètre recherche a été utilise
Author: Nicolas Liebeaux
Publisher: Editions Universitaires Europeennes
ISBN: 9786131503979
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Cette thèse est consacrée à la modélisation de l'interaction électromagnétique capteur/cibles dans le contexte du Contrôle Non Destructif par courants de Foucault. Le problème de la modélisation de ces phénomènes se pose de façon systématique. Parmi les différents outils disponibles, la modélisation numérique, comme les techniques Eléments Finis, est certainement la plus polyvalente. Mais les logiciels EF ne sont pas exempts de reproches. Ce manuscrit présente une modélisation originale et générique, la modélisation des sources ponctuelles réparties (MSPR). Elle se fonde sur une distribution spatiale de sources ponctuelles placées sur les surfaces actives du capteur, surfaces émettrices de flux. Le premier chapitre passe en revue les différents outils de modélisation disponibles, lorsque l'on souhaite étudier une géométrie particulière dans le cadre du CND. Le second chapitre pose les bases théoriques de la méthode des sources réparties en espace libre. Le troisième chapitre étudie des configurations adaptés au CND. Le quatrième et dernier chapitre présente des résultats expérimentaux qui permettent de confronter la MSPR à quelques cas pratiques.
Author: PASCAL.. REGHEM
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 140
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Book Description
UN DES MOYENS D'OPTIMISATION DE LA SENSIBILITE DES CAPTEURS A COURANTS DE FOUCAULT CONSISTE A MINIMISER LES PERTES DE LEUR CIRCUIT MAGNETIQUE. CEPENDANT L'UTILISATION D'UN CAPTEUR DE CE TYPE EN MILIEU INDUSTRIEL PEUT IMPOSER SIMULTANEMENT A SON CIRCUIT MAGNETIQUE DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES PARTICULIERES. MONSIEUR REGHEM PRESENTE L'ETUDE D'UN CAPTEUR DE DETECTION DE LA POSITION D'UNE TOLE DESTINE A ETRE INCLUS DANS UN DISPOSITIF DE PILOTAGE D'UNE PRESSE D'EMBOUTISSAGE, CECI NECESSITANT DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES SPECIFIQUES. L'OPTIMISATION DE LA SENSIBILITE DU CAPTEUR PERMET L'AMELIORATION DES PERFORMANCES DE L'ENSEMBLE INCLUANT EGALEMENT L'ELECTRONIQUE DE CONDITIONNEMENT, DONT LES DERIVES PROPRES PRENNENT ALORS MOINS D'IMPORTANCE. CEPENDANT, LES CARACTERISTIQUES MAGNETIQUES NECESSAIRES SE REVELENT A PRIORI INCOMPATIBLES AVEC LES IMPERATIFS MECANIQUES. IL A MIS AU POINT UN PREMIER PROTOTYPE REMPLISSANT LES CONDITIONS MECANIQUES MAIS PRESENTANT UNE SENSIBILITE REDUITE. IL A ALORS ETUDIE THEORIQUEMENT L'INFLUENCE DES PARAMETRES ELECTRIQUES ET MAGNETIQUES DU CAPTEUR SUR SA SENSIBILITE. IL A MENE L'ETUDE THEORIQUE AVEC DEUX MOYENS COMPLEMENTAIRES: 1) UNE ETUDE ANALYTIQUE INCLUANT DES APPROXIMATIONS, MAIS CONDUISANT A UNE IDEE SIMPLE DES PHENOMENES PHYSIQUES. LES APPROXIMATIONS NECESSAIRES A UNE INTERPRETATION FACILE DES RESULTATS L'ONT AMENE A SEPARER LES EFFETS DE LA GEOMETRIE DU CIRCUIT MAGNETIQUE ET CEUX DES COURANTS DE FOUCAULT; 2) UNE ETUDE PLUS PRECISE A L'AIDE D'UN LOGICIEL DE CALCUL DES CHAMPS PERMETTANT DE CONSIDERER DES CIRCUITS MAGNETIQUES PLUS COMPLEXES. LA COMPLEMENTARITE DE CES DEUX MOYENS D'ETUDE L'ONT CONDUIT A UNE SOLUTION OPTIMALE. CE TRAVAIL A ETE COUPLE AVEC DES EXPERIMENTATIONS MENEES SUR UN SITE INDUSTRIEL DE LA REGIE RENAULT
Author: Patrick Poulichet
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ISBN:
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Languages : fr
Pages : 188
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Book Description
CE TRAVAIL TRAITE DE LA MODELISATION ET DE LA CONCEPTION DE CAPTEURS DE COURANT PERFORMANTS DESTINES AU DOMAINE DE L'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE. DES MODELES ONT ETE CONCUS POUR OPTIMISER LES DIFFERENTES PARTIES DES CAPTEURS DE COURANT. DES SOLUTIONS ORIGINALES ONT ETE MISES EN UVRE POUR PARVENIR A CONSERVER UN FORT FACTEUR DE MERITE (PRODUIT I M A X X F H F). LES SONDES D'INSTRUMENTATION CONCUES ONT UNE PRECISION DE L'ORDRE DE QUELQUES POUR-CENT ET PEUVENT MESURER DES COURANTS DE L'ORDRE DE 100A DU CONTINU A 50MHZ. NOUS PRESENTONS LES DIFFERENTS PRINCIPES DE MESURE DE COURANT EN INSISTANT SUR LES METHODES UTILISANT UN TRANSFORMATEUR DE COURANT. UN CAPTEUR D'INDUCTION PLACE DANS L'ENTREFER DU CIRCUIT MAGNETIQUE EST ASSOCIE AU TRANSFORMATEUR DE COURANT AFIN D'ETENDRE SA BANDE PASSANTE EN BASSES FREQUENCES. UN CIRCUIT DE CORRECTION EST DETERMINE POUR LINEARISER LA BANDE PASSANTE DU DISPOSITIF. UN MODELE DE TYPE CIRCUIT DU TRANSFORMATEUR DE COURANT EST ETABLI POUR DETERMINER SA FREQUENCE HAUTE MAXIMALE D'UTILISATION. LES ELEMENTS MAGNETIQUES ET ELECTRIQUES DU MODELE SONT CALCULES A PARTIR DE SIMULATIONS PAR ELEMENTS FINIS. LA VARIATION DE L'IMPEDANCE DES CONDUCTEURS EST EGALEMENT DETERMINEE PAR ELEMENTS FINIS ET CE PHENOMENE EST INTEGRE DANS LE MODELE CIRCUIT. DE PLUS IL TIENT COMPTE DES PROPRIETES PHYSIQUES DU MATERIAU MAGNETIQUE. LA VALIDITE DE CES MODELES EST VERIFIEE PAR COMPARAISON ENTRE SIMULATIONS ET MESURES. LE MODELE EST ETABLI DANS TROIS CONFIGURATIONS : CONDUCTEUR DE MESURE CENTRE, CONDUCTEUR DE MESURE DECENTRE ET CAPTEUR INSERE DANS UN BLINDAGE. DES DIFFERENCES TRES IMPORTANTES SONT CONSTATEES LORS DES MESURES POUR CES TROIS CONFIGURATIONS. CES DIFFERENCES SONT BIEN REPRODUITES PAR SIMULATION. ENFIN NOUS VERIFIONS LES PERFORMANCES DES DIFFERENTS CAPTEURS DE COURANTS REALISES, PAR DES MESURES FAIBLES ET FORTS COURANTS.
Author: Fethi Choubani
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Languages : fr
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Book Description
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Category : Industrial electronics
Languages : en
Pages : 912
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Author: Nicolas Liébeaux
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ISBN:
Category :
Languages : fr
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Book Description
Cette thèse est consacrée à la modélisation de l'interaction électromagnétique capteur/cibles dans le contexte du Contrôle Non Destructif (CND) par courants de Foucault. Le problème de la modélisation de ces phénomènes se pose de façon systématique. Parmi les différents outils pour y remédier, la modélisation numérique, comme les techniques Eléments Finis (EF), est certainement la plus polyvalente. Mais les logiciels EF ne sont pas exempts de reproches: la description de la géométrie est longue et fastidieuse, les temps de calcul parfois rédhibitoires. L'objet de ce manuscrit est donc de présenter une modélisation originale et générique: la modélisation des sources ponctuelles réparties (MSPR). Elle se fonde sur une distribution spatiale de sources ponctuelles placées sur les surfaces actives du capteur, surfaces émettrices de flux. Le premier chapitre passe en revue les différents outils de modélisation disponibles, lorsque l'on souhaite étudier une géométrie particulière dans le cadre du CND. Le second chapitre pose les bases théoriques de la méthode des sources réparties, en étudiant le cas de capteurs placés uniquement en espace libre. Le troisième chapitre étudie des configurations adaptés aux CND : un capteur est placé face à une cible plane magnétique parfaite, puis parfaitement conductrice, et enfin quelconque. Le quatrième et dernier chapitre présente des résultats expérimentaux qui permettent de confronter la MSPR à quelques cas pratiques.
Author: Fethi Choubani
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 296
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Book Description
UNE METHODE SYSTEMATIQUE DE CONCEPTION EN FAIBLE SIGNAL D'OSCILLATEURS LIBRES OU ACCORDABLES EST PRESENTEE DANS CE MEMOIRE. UNE ANALYSE DES PRINCIPALES PROPRIETES DE CES CIRCUITS COMBINEE AVEC DES RESULTATS EMPIRIQUES TROUVES A L'AIDE DE METHODES FORTS SIGNAUX, A PERMIS DE CONCEVOIR ET DE REALISER PLUSIEURS TYPES D'OSCILLATEURS (DRO, VCO, ...) A L'AIDE DE LOGICIELS DE CAO OU D'OUTILS DE CALCUL MATHEMATIQUE. PLUSIEURS SOLUTIONS SONT PROPOSEES POUR AMELIORER LES PERFORMANCES EN STABILITE, PULLING ET BRUIT. UNE DEUXIEME PARTIE DE CETTE ETUDE EST CONSACREE A L'APPLICATION DES OSCILLATEURS AUX CAPTEURS ELECTROMAGNETIQUES. DES DISPOSITIFS POUR LA CARACTERISATION DES MATERIAUX DIELECTRIQUES SONT ELABORES. ENFIN, LA CONCEPTION DES ANTENNES MICROBANDES AINSI QUE L'ETUDE DE L'EFFET DOPPLER ET LA RETRODIFFUSION DU SOL ONT DEBOUCHE SUR LA REALISATION DES CAPTEURS ALTIMETRIQUES
Author: Thai Phuong Do
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 150
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Book Description
De nos jours, les outils de CAO contribuent grandement à réduire le coût et le temps de la phase de conception des produits technologiques, donc celle des actionneurs et les capteurs électromagnétiques. Ces travaux de thèse portent sur la considération de différentes problématiques pour réaliser la simulation dynamique de ces dispositifs dans le logiciel RelucTool, un outil de modélisation dédié aux actionneurs et capteurs électromagnétiques via l'approche des réseaux de réluctances. Cet outil, initialement développé lors de la these de B. du Peloux était capable de réaliser le calcul et l'optimisation statique. Afin de prendre en compte le fonctionnement dynamique, de nouveaux modèles de matériaux magnétiques et de nouvelles méthodes de résolution sont étudiés et mis en place. L'implémentation de tous ces éléments dans RelucTool est réalisée en suivant une méthodologie spécifique en génie logiciel pour la capitalisation des modèles.
Author: ARMELLE.. DAULLE
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 306
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Book Description
LE TRAVAIL PRESENTE DANS CE MEMOIRE SE COMPOSE DE DEUX ETUDES REALISEES CONJOINTEMENT ET DE FACON COMPLEMENTAIRE. LA PREMIERE CONCERNE LA CONCEPTION ET LA CARACTERISATION DE DEUX CAPTEURS DE PUISSANCE MICRO-ONDE DONT LE FONCTIONNEMENT EST BASE SUR LA CONVERSION DE L'ENERGIE HAUTE FREQUENCE EN CHALEUR. L'UN, DESTINE A DES MESURES RAPIDES DE SIGNAUX DE TELECOMMUNICATIONS, MET A PROFIT LA GRANDE SENSIBILITE THERMOMETRIQUE DES COUCHES MINCES DE NITRURE DE NIOBIUM. LA MESURE DE LA PUISSANCE SE FAIT SELON UN PRINCIPE DE COMPENSATION. UN TEMPS DE REPONSE DE 2 S, TRES COMPETITIF VIS A VIS DES CAPTEURS A DIODES, A ETE OBTENU DANS LA GAMME DE PUISSANCE + 10 DBM ; +28 DBM ET A DES FREQUENCES DE L'ORDRE DU GIGAHERTZ. L'AUTRE, DESTINE A DES MESURES DE PUISSANCES MOYENNES, UTILISE UN ELEMENT SENSIBLE REALISE EN COUCHE MINCE METALLIQUE TAPERISEE. SON PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT N'A, A NOTRE CONNAISSANCE, JAMAIS ETE EXPERIMENTE POUR LA MESURE DE PUISSANCE MICRO-ONDE DANS LES STRUCTURES PLANAIRES. CES CAPTEURS ONT POUR POINT COMMUN LE COUPLAGE ELECTROMAGNETIQUE/THERMIQUE, QUI PEUT GENERER NON-LINEARITES, POINTS CHAUDS, REGIMES TRANSITOIRES RAPIDES ET DERIVES THERMIQUES LENTES. DANS LE BUT DE DETECTER CES PHENOMENES SIMULTANES MAIS D'ECHELLES TRES DIFFERENTES, NOUS AVONS DEVELOPPE UN OUTIL DE MODELISATION NUMERIQUE PAR ONDELETTES, UTILISANT LA METHODE DE GALERKIN EN DEUX DIMENSIONS. LA SECONDE PARTIE DE CE MEMOIRE EST CONSACREE A LA DESCRIPTION DES DIFFERENTES VERSIONS DE NOTRE ALGORITHME ET DE SA MISE EN UVRE NUMERIQUE. DEVELOPPE, TESTE ET MIS AU POINT SUR UN CAS FICTIF D'ELECTROMAGNETISME, LE PROGRAMME A ENSUITE ETE ADAPTE A LA RESOLUTION DE DEUX PROBLEMES THERMIQUES RELATIFS A NOS CAPTEURS.
