Page 22 Le Monde de l’industrie

TECHNOLOGIE

Les détecteurs de proximité convention-nels sont en principe réalisés en mode dis-cret, ce qui implique la combinaison demultiples composants. La réalisation dis-crète est donc non seulement coûteuse,mais exige aussi beaucoup de place. Celaentraîne, d’une part, des frais de fabrica-tion relativement élevés et rend difficile,d’autre part, la réalisation de modèlesplus petits. C’est particulièrement le casdes capteurs hautes performances qui,jusqu’à présent, requiéraient un circuitd’une complexité supérieure à la moyenneet dont les dimensions, de ce fait, pou-vaient difficilement être réduites. Ainsipar exemple, le procédé Condist, inventépar Contrinex, qui permet de grandes por-tées de détection, n’a jamais pu atteindre,dans une réalisation discrète, des dimen-sions inférieures à M8.Technologie ASIC : un pas dans le futur

Pour des raisons techniques que nous ne pou-vons pas expliquer en détail ici, le circuit

Condist classique n’a pas pu être intégrésur une puce de silicium. Mais tout engardant le procédé Condist, Contrinexvient de mettre au point une nouvelleconfiguration qui se prête très bien àl’intégration sur une puce. Toutefois,avec cette nouvelle solution, le circuitest d’une telle complexité qu’une réali-sation discrète serait absolument hors dequestion. Par contre, en ayant recours àla technologie la plus récente (Mixed-Signal CMOS), on peut intégrer ce cir-cuit sur une puce. Contrinex a suivicette voie avec succès et a réalisé un cir-cuit ASIC (Application SpecificIntegrated Circuit). Outre l’oscillateurindispensable, avec le traitement et l’ex-ploitation du signal qui lui sont liés, cetASIC comprend une compensation detempérature d’après le procédé Condist,qui utilise le coefficient de températurede la résistance de la bobine de l’oscilla-teur. Ce "system-on-a-chip" est piloté

par un microprocesseur intégré, et les paramè-tres sont stockés dans une mémoire EEPROMégalement intégrée. L’implémentation de cesfonctions nécessite un nombre impressionnantde transistors, près de 45 000.

En utilisant cet ASIC conçu en interne,Contrinex est parvenu à développer un détec-teur inductif miniature noyable de diamètreM5 avec une portée de 2,5 mm dont les carac-téristiques ne diffèrent pas, à part sa grandeportée, de celles des capteurs miniatures tradi-tionnels.Avantages de la technologie ASIC

Outre la miniaturisation facilitée des détecteurs,la technologie ASIC présente aussi d’autresavantages. Le fait qu’un ASIC (Image 1) occu-pe nettement moins de place qu’une réalisationdiscrète (Image 2) facilite la standardisation descircuits imprimés, ce qui signifie que le mêmecircuit imprimé peut maintenant être affecté àdifférents modèles. De plus, le stockage estsimplifié, puisque différentes variantes d’exé-cutions peuvent être configurées à la fin duprocessus de fabrication. Par ailleurs, la pro-grammabilité des ASICs permet de reconfigurerultérieurement les paramètres si besoin.

Le fait de pouvoir diviser par quatre, grâce àl’ASIC, le nombre de composants présents surle circuit imprimé, facilite non seulement lagestion de l’approvisionnement, mais aussi lafabrication des détecteurs hautes-performan-ces, laquelle impliquait jusqu’à présent desméthodes coûteuses et difficiles dans une réali-sation discrète. Le nombre réduit de compo-sants diminue en outre le risque de pannes,contribuant ainsi à une plus grande fiabilité desdétecteurs. Un autre avantage de la technologie

ASIC est qu’elle permet souvent de disposertous les composants sur un seul côté du circuitimprimé, ce qui réduit de moitié le temps depassage dans l’automate SMT qui pose lescomposants, et raccourcit ainsi le processus defabrication.

La technologie ASIC présente encore un autreavantage, c’est que son schéma de branche-ments n’est pas identifiable par un tiers, de sorteque les ASICs ne peuvent pratiquement pas êtrecopiés. Dans notre monde économique, où lescontrefaçons ne concernent plus seulement lessacs à main et les montres, mais même lesdétecteurs de proximité, cela signifie qu’ondispose désormais d’un moyen efficace d’empê-cher les falsifications; le savoir-faire élaboré estdonc protégé, ce qui représente une importanteamélioration par rapport aux appareils dévelop-pés de façon discrète. Les faussaires seront dés-ormais contraints de copier une version discrète,donc obsolète (Image 3), qui leur occasionnerades coûts de fabrication élevés pour n’obtenirqu’un produit aux performances dépassées. Lerendement économique de la contrefaçon estainsi remis en question, ce qui est particulière-ment important pour les marchés où l’on a de lapeine à faire respecter les brevets.

ASIC, une avancée spectaculaire dans la technologie des capteurs

Image 1

Image 2

Image 3. En bas, contre-façon d’un circuitContrinex

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Avantages utilisateur

Grâce à la programmation numérique précise desparamètres de correction, de la portée et de l’hys-térèse, les détecteurs de proximité dotés d’unASIC se distinguent par une dispersion d’exem-plaire négligeable, c’est-à-dire que la portée utilecorrespond exactement à la portée nominale. Latolérance de fabrication de +/- 10% sn admiseselon la norme devient dès lors caduque, ce quireprésente une amélioration significative par rap-port aux détecteurs de proximité fonctionnantavec la technologie traditionnelle. De plus, grâceà l’utilisation de la technologie ASIC, les valeursCEM des capteurs ont pu être améliorées defaçon décisive. Les détecteurs sont donc encoremoins sensibles aux parasites.Conclusion

Grâce aux avantages mentionnés plus haut, le ren-dement économique et technique de la technolo-gie ASIC est incontestable. Toutefois, on doitaussi reconnaître qu’on ne peut pas développerdes ASICs du jour au lendemain. Ils nécessitentun investissement important en temps et enargent. Pour protéger son savoir-faire spécifiqueet garantir une adaptation optimale des ASICs àses produits, Contrinex a pris la décision de mett-re en œuvre ce processus de développement entiè-rement en interne, par ses propres ingénieurs.

Peter Heimlicher Contrinex

août-septembre 2007 Page 23

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Capteur haute précision à transmission radio

Le RMP600 utilise la technolo-gie Rengage, brevetée parRenishaw, qui allie électroniquede pointe et jauges de mouve-ment de précision pour réaliserdes performances submicro-niques en mesure 3D. Les jauges

de contraintes du RMP600 permettent de prendre despoints de mesure avec des forces de déclenchementextrêmement faibles. Ainsi les effets de flexions dustylet peuvent être négligés. Ces hautes performancesne compromettent en rien la robustesse du palpeurqui est identique à celle des capteurs pièces clas-siques. La transmission des signaux de palpage utili-se la même technologie radio que le capteur RMP60.Fonctionnant sur la bande des 2.4 GHz, ces deuxcapteurs utilisent la technologie des sauts de fréquen-ce qui garantit la meilleure immunité aux bruits élec-triques. Lorsque l’interface RMI et le capteur sontassociés, interface et capteur sautent de fréquence enparfait synchronisme, augmentant ainsi les chancesde disposer de canaux libres pour transmettre et rece-voir les informations. Le capteur peut être mis enmarche par radio grâce à un code " M ".

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Caméras linéairesBasler annonce la fabrica-tion en série des premiersmembres de la nouvellefamille de caméras linéai-res sprint. Dans un premiertemps, les modèles mono-chromes 4k entreront enproduction au troisième tri-mestre 2007. La nouvelle

famille de caméras linéaires Basler sprint inclut desmodèles de résolution 2k, 4k, et 8k, et des vitessesde 19.3kHz à 140kHz. La vitesse maximale pou-vant être atteinte avec les modèles 2k et 4k. Tous lesmodèles seront disponibles en monochrome et encouleur dans un futur proche. Le capteur unique"double ligne" CMOS de la sprint a été développéexclusivement pour Basler et permet d’atteindre lafréquence de 140kHz à une résolution de 4k pixels.

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Enregistreur graphiquemodulaireL’enregistreur sans papier DAS1400 offre de 6 à36 voies d’entrée, une bande passante de 100kHz etune résolution verticale de 14 bits. Sefram proposedeux types de cartes d’entrée : une carte équipée de6 voies universelles permettant les mesures sur destensions élevées, et une carte 12 voies multiplexées.Le DAS1400 pouvant recevoir 3 cartes, l’utilisateurpeut lui-même définir la configuration qui convientle mieux à ses applications et faire évoluer cetteconfiguration sans retour usine. Le DAS1400dispose d’un disque durde 40 Go, d’interfacesUSB et d’un écran cou-leur 12”. Le DAS1400existe en version éco-nomique 6 voies uni-verselles (non modulai-re) sous la référenceDAS600.

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