Acquisition et traitement de données issues de capteurs de distance avec LabVIEW

Dans le cadre du projet de recherche technologique réalisé durant le premier semestre de leur cinquième année dans la spécialité génie électrique par alternance, les étudiants Louis BARTHELON  et Raphael SAUDRAIS ont réalisé un banc de mesure capable de caractériser des capteurs de distance. Ce travail a été réalisé au sein de la plate-forme physique & vibrations de l’INSA Strasbourg, qui dispense en autres des enseignements en instrumentation et traitement du signal.

Le projet se décompose en deux parties.

 Dans un premier temps, il nous fallait un banc de mesure suffisamment précis afin de connaitre la distance réelle entre la cible et les capteurs.

A l’aide d’une imprimante 3D et d’un logiciel de conception assistée par ordinateur, nous avons réalisé un support  pour nos capteurs qui s’adapte avec les fixations de notre banc de mesure. Nous avons rajouté des options à la conception afin de pouvoir réaliser d’autres expériences. Entre les deux capteurs, la liaison est réalisée avec une forme d’étoile afin d’avoir un angle de 45° ou plus.  

Dans un second temps, nous nous sommes penchés sur la réalisation du programme LabVIEW qui comporte la communication entre les capteurs et l’ordinateur, le traitement des signaux avec l’interprétation des résultats et l’interface entre l’homme et la machine.

Pour la communication, un boiter NI myRIO permet d’avoir plusieurs entrées et sorties de communications et des alimentations de 5V pour les capteurs, cela suffit à un très grand nombre de capteurs.

Dans la programmation, nous avons réalisé plusieurs sous-programmes qui caractérisent chacun une particularité du capteur : la recherche du rapport à donner au capteur afin d’avoir directement la distance affiché ou encore la recherche l’erreur statique du capteur pour une distance fixe.

Voici quelques imprimés-écrans de l’interface avec l’utilisateur et des résultats graphiques que nous pouvons facilement obtenir :

Il est important de caractériser correctement un capteur afin d’avoir un résultat le plus précis possible, leur utilisation étant très vaste. Un fabricant ne peut pas assurer une caractéristique exacte et similaire de ses capteurs, il y a toujours une marge d’erreur que nous diminuons avec cette caractérisation.