Lecture des capteurs à cordes vibrantes : Analyse du domaine temporel L'approche traditionnelle dans le domaine temporel utilisée pour déterminer la fréquence de résonance de la corde

Lecture des capteurs à cordes vibrantes : Analyse du domaine temporel

La méthode traditionnelle de lecture des capteurs à corde vibrante analyse la réponse d'un capteur en fonction du temps en utilisant une moyenne sur une période donnée. Cette technique excite le fil et mesure le temps moyen entre un nombre prédéterminé de passages à zéro en pente positive dans la réponse du fil pour donner la période de résonance du fil. La figure 4 illustre ce processus. La fréquence de résonance est l'inverse de la période de résonance.

Fig. 4. Réponse temporelle de la corde vibrante en fonction du temps

Dans un environnement peu bruyant, c'est une méthode efficace pour déterminer la fréquence de résonance de la corde. Elle a été intégrée avec succès dans de nombreux produits d'acquisition de données qui simplifient son application grâce à des modules matériels, des instructions de programmation et des logiciels dédiés. Cette approche se heurte toutefois à des difficultés dans les environnements très bruités, comme le montrent les lectures erronées de la figure 1.

    Fig. 5. Montre le problème de la mesure des passages à zéro en présence de bruit extérieur.

Fig. 5. Réponse temporelle des cordes vibrantes en fonction du temps avec des bruits concurrents

Le bruit extérieur perturbe le signal, supprimant par erreur les passages à zéro. En général, le bruit externe peut introduire des erreurs en ajoutant des passages à zéro au signal non perturbé ou en enlevant des passages à zéro de celui-ci. Même avec cette difficulté, les ingénieurs sont parfois capables de recueillir des données utiles dans des environnements très bruités. Cependant, cela nécessite un effort supplémentaire pour éliminer les sources de bruit ou pour programmer les mesures en fonction des périodes d'augmentation du bruit. Une autre approche consiste à demander aux experts en analyse de données d'identifier et d'éliminer les mauvaises données en comparant les données de mesure avant et après les événements liés au bruit.

Face à ces défis, les ingénieurs en instrumentation ont entrepris de trouver une méthode pour déterminer la fréquence de résonance des capteurs à cordes vibrantes avec une meilleure immunité au bruit.