Comment fonctionne l'accéléromètre d'un smartphone ?

L’accéléromètre détecte l’orientation du téléphone mais aussi sa mise en mouvement : c’est grâce à lui que l’écran pivote quand vous tenez le téléphone horizontalement, que le téléphone calcule le nombre de pas ou que l’appareil photo peut stabiliser l’image. Quel est son principe de fonctionnement ?

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Il existe de nombreux types d'accéléromètres en fonction des usages (airbags de voituresvoitures, contrôle industriel, sismologiesismologie, lanceurlanceur spatial...). Ceux des téléphones mobiles fonctionnent généralement grâce à une puce spéciale appelée Mems (acronyme anglais de Microelectromechanical systems pour microsystème électromécanique).

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Lorsqu’on bouge le téléphone, la partie mobile (en rouge) se déplace sur un plan fixe. La variation de capacité électrique entre les deux tiges fixes est analysée pour reconstituer l’ampleur et le sens du déplacement. © D’après How To Mechatronics, YouTube / Gifs.com

Fonctionnement de l'accéléromètre d'un smartphone

Cette dernière, pas plus grosse qu'une tête d'allumetteallumette, est composée d'une partie mobile en forme de peigne avec des tiges en siliciumsilicium se déplaçant entre des tiges fixes, écartées d'environ 1,3 micromètresmicromètres. Lorsque l'accéléromètre d'un smartphone bouge, la tige mobile oscille d'un côté ou de l'autre. En mesurant la variation de capacité électrique entre les tiges, on déduit le sens et l'ampleur du mouvementmouvement.

Cette mesure ne s'effectuant que dans un seul plan, il faut trois accéléromètres pour mesurer les déplacements dans les différentes directions (longitudinale, transversale, verticale). Les données sont ensuite transmises à un microprocesseur qui va reconstituer le mouvement.

Grâce à la miniaturisation, certaines puces Mems combinent les trois accéléromètres, les trois gyroscopes (pour les mouvements de rotation) et les trois magnétomètresmagnétomètres (champs magnétiqueschamps magnétiques) sur une même puce. Ces différents capteurscapteurs apportent des informations très précises et complètes sur toutes les vibrationsvibrations et tous les déplacements subis par le téléphone.