MEMS et capteurs
Dans les accéléromètres et gyroscopes MEMS de très petite taille, quel bruit, dû aux oscillations aléatoires de la masse par échange thermique avec les molécules de gaz environnantes, constitue l’une des limites de résolution ?
- ABruit thermomécanique (bruit brownien)
- BBruit d’horloge
- CBruit de quantification
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Réponse : A. Bruit thermomécanique (bruit brownien)
À température finie, la masse oscille en permanence de façon aléatoire, notamment sous les collisions des molécules de gaz environnantes. Ce bruit thermomécanique (bruit brownien), converti en accélération, s’exprime par √(4kTω₀/(mQ)) ; il est d’autant plus grand que la masse est légère et que l’amortissement est fort (Q faible). La miniaturisation est donc défavorable ; dans les capteurs de haute précision, on alourdit (agrandit) la masse et on augmente Q par scellement sous vide pour réduire le bruit.