Conception, réalisation et caractérisation de capteurs infrarouges à thermopiles : application à la détection de présence passive dans l'habitat

• Main Author: Escriba, Christophe
• Language: FRE
• Published: Université Paul Sabatier - Toulouse III 2005
• Subjects: [SPI:NANO] Engineering Sciences/Micro and nanotechnologies/Microelectronics; Capteur thermopile; Optronique; Détection infrarouge passive; Microsystèmes; Micro-usinage volumique; Modélisation analytique; Electronique instrumentale; Habitat Intelligent
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00088644; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/08/86/44/PDF/These-Christophe-Escriba.pdf

A ce jour, les développements de systèmes liés à la sécurisation des biens et à la surveillance des personnes s'appuient le plus souvent sur l'usage de détecteurs commerciaux de type pyroélectriques mono-points, indiquant le passage d'une personne dans le champ. Ces détecteurs font apparaître deux limitations : l'impossibilité de détecter lorsque la personne à surveiller est immobile, et la nécessité dans certains cas, d'avoir des informations plus riches que la simple présence (direction des mouvements, estimation de la distance &). Notre travail de recherche se situe dans une perspective liée à la surveillance passive dans le domaine de l'habitat intelligent. Il vise le développement de capteurs infrarouges de nouvelles générations. Au terme d'une investigation sur les principaux matériaux permettant la détection infrarouge et compte tenu de la problématique et des spécifications que nous avons établies, le choix s'est porté sur une technologie thermoélectrique de type thermopile. Selon les recommandations générales concernant la conception "Top-down" des microsystèmes, nous avons fait un travail assez approfondi de modélisation analytique du système global de détection infrarouge avant d'engager les étapes de conception et de réalisation. A partir de cette démarche conceptuelle, plusieurs structures (au total 180) sous la forme de capteurs unitaires, matriciels et de véhicules tests ont été réalisées. Ce travail de recherche se termine par le développement d'un banc de mesures spécifique et la corrélation des caractérisations expérimentales avec le modèle élaboré. Les résultats obtenus montrent la validité des concepts mis en Suvre et permettent d'engager dès à présent le développement de détecteurs de présence statique.