Essais & Simulations n°118

Dossier
dans une enceinte sous vide équipée
de thermocouples de référence.
L’écran thermique nous a permis de
simuler un équipement positionné à
côté du Tcube et chauffant de façon
significative. L’objectif était de vérifier
l’impact de cette perturbation sur la
mesure du Tcube. Cet écran est fixé à
une distance de 3cm du haut du Tcube.
La figure 10 montre que même
avec un gradient de température de
38°C, la réponse du Tcube est cohérente
et précise. Ceci aussi dans les
phases dynamiques. Les propriétés
thermiques du Tcube et son intégration
mécanique le rendent immune à des
variations thermiques proches, garantissant
une mesure localisée.
La figure 12 montre les résultats de
mesure. En palier stable, le Tcube atteint
une précision de +/-1°C dans les
températures extrêmes et une mesure
quasi parfaite autours de 20°C. Des
pentes à variation forte (4°C/min) ont
montré une imprécision acceptable de
+/-2°C.
Nous avons profité de ce test pour faire
fonctionner le réseau de 4 TCubes
comme si ils étaient 600, en imposant
des timeslots de 100ms. La disponibilité
de 100% des données en fin de
test a apporté la confirmation que le
protocole est adapté pour l’environnement
et pour la densité d’éléments du
réseau.
Autres fonctionnalités
> Miniaturisation
Nous avons utilisé du PCB flex-rigide
pour réduire la taille du Tcube. Cela
nous a permis « d’enrouler » le PCB
Figure 13 : TCube
autour de l’élément le plus imposant,
étant la pile. Le fait de résiner l’ensemble
permet aussi de s’affranchir
de la surépaisseur d’un packaging. Le
produit résulte en un cube d’époxy mesurant
17.8x24x13.2mm pour un poids
de 10g.
> Alimentation pilotée par aimant
La résine étant tout autour de l’électronique,
il n’y a plus de moyen d’accès
à l’alimentation. Afin d’allumer et
éteindre électriquement le système,
un mécanisme sensible au champ magnétique
a été intégré. Ainsi, le contact
du Tcube avec un aimant le maintient
électriquement éteint et celui-ci est immédiatement
en fonctionnement lorsqu’on
retire l’aimant.
> Compatibilité avec l’environnement
La résine utilisée répond à des normes
garantissant le faible dégazage et donc
la compatibilité avec le vide. Des tests
Eletro Magnetic Compatibility (EMC)
ont été passés pour s’assurer de ne
pas être perturbateurs pour d’autres
équipements sur le satellite.
Version prochaine
Une nouvelle version du Tcube est prévue
pour la fin de l’année 2014. Celleci
accueillera 4 thermocouples déportés
et bénéficiera d’une plus grande
autonomie. Le protocole de communication
reste le même, mise à part qu’il
transporte maintenant 4 points de mesure
au lieu d’un seul. Un réseau de
TCubes pourra donc fournir non plus
600, mais jusqu’à 2400 points de mesure
par canal radio. Cette version est
en cours de conception et développement,
les premiers prototypes seront
disponibles en octobre 2014.
Conclusion
Figure 14 : Le prochain TCube
Les satellites, comme d’autres équipements
industriels, sont déployés dans
des environnements sévères, impliquant
de forts cycles thermiques. La
capacité à mesurer ces données pendant
les tests de qualification, avant la
mise en service, est la clé pour garantir
la qualité du produit. Intesens a développé
des capteurs sans fil totalement
autonomes, capable de mesurer la
température en tout point d’un satellite
et de la transmettre sur un canal fiable,
fournissant une information en temps
réel à l’utilisateur. Le Tcube dispose
d’une large plage de mesure et peut
être déployé de façon massive dans
des réseaux à forte densité. Sa taille
et son principe de fonctionnement le
rendent facile à utiliser sur n’importe
quel terrain.
Sébastien Risler, responsable du pôle
systèmes embarqués chez Intesens
(Sebastien.risler@intesens.com) et
Dr. Xavier Lafontan, fondateur et président,
Intesens (Xavier.lafontan@intesens.com)
>> www.intesens.com
Référence bibliographique :
Picture of the thermal vacuum chamber
of Intespace Toulouse. From Intespace
Web site: http://www.intespace.
fr/l-entreprise/nos-implantations/visite-virtuelle.html
Remerciements
INTESENS remercie les équipes d’Airbus
Defence and Space pour leur support
pendant les essais sur maquette
et du CNES pour les essais de vide
thermique.
Ce projet a été initié dans le cadre d’un
projet régional IRIS2010 co-financé
par la DIRECCTE Midi Pyrénées. Depuis,
les développements sont poursuivis
avec le programme NEOSAT
réalisé avec AIRBUS DS, THALES AS
et le CNES.
Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 59