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Caractérisation de capteurs infrarouges avec LabWindows/CVI

Author(s):

Thierry Lopez, Sofradir

Industry:

Government/Defense

Product:

LabWindows/CVI

The Challenge:

Caractériser les capteurs infrarouges en phase d’étude et en production.

The Solution:

Créer des bancs de caractérisation électro-optique souples, robustes et fiables à l’aide d’instruments de mesure, de cartes VME et de LabWindows/CVI.

La société Sofradir, à Veurey-Voroize dans l’Isère, fabrique des capteurs infrarouges de très haute sensibilité. Ces composants se présentent sous forme de barrettes allant jusqu'à 3000 pixels ou de matrices à deux dimensions typiquement de 640x480 pixels. Les capteurs infrarouges produits par Sofradir sont utilisés dans les domaines militaire (imagerie, autodirecteurs...), spatial (satellites d’imagerie ou de météorologie) ou encore civil (médical, automobile, industrie). Pour faire face à une production qui a été multipliée par dix en trois ans, le groupe "Moyen de Tests" a mis en oeuvre de nouveaux bancs de caractérisation des capteurs, utilisés en production et en développement.

Mise en oeuvre
Les logiciels des anciens bancs de caractérisation, peu robustes et difficiles à maintenir, étaient programmés en HT Basic sous DOS. Nous avons souhaité créer de nouveaux bancs pilotés par PC, fonctionnant sous Windows, avec un dialogue permanent entre l’application de mesure et une base de données contenant tous les paramètres de test. Nous avons choisi LabWindows/CVI car nous souhaitions travailler en C, avec une interface graphique conviviale et un logiciel dédié à la mesure et à l’instrumentation. De plus, le SQL Toolkit de LabWindows/CVI permet d’utiliser facilement une base de données via des requêtes SQL. Pour une maintenance aisée, nous avons développé un seul logiciel de caractérisation, capable de tester toutes nos familles de capteurs et utilisable aussi bien en développement qu’en production. Ce dernier est présent aujourd’hui sur plus de 40 bancs de mesure.

La base de données contient toutes les informations relatives aux différents bancs de mesure (appareils présents sur ce banc, tests réalisables), aux différents appareils (caractéristiques et réglages de chaque appareil) ainsi qu’aux différents capteurs (alimentations et connectique nécessaires, types de tests à réaliser). Tous les bancs sont connectés sur le réseau : ainsi, les mesures effectuées sont consultables par tous les postes reliés au réseau. Chaque banc n’a accès qu’aux paramètres de la base de données qui lui sont relatifs, ce qui simplifie l’utilisation.

Les bancs permettent de mesurer diverses caractéristiques du composant : niveau de sortie, bruit, sensibilité, linéarité, dynamique... Il est aussi possible de caractériser chacun des pixels constituant le composant : surface sensible, réponse spectrale, Ftm, diaphonie électrique... Un banc de mesure est constitué de différentes sources de lumière IR et d’instruments de mesure pilotés par liaison GPIB ou série. Associé à chaque banc, un boîtier d’acquisition temps réel VME muni de cartes d’acquisition numérique rapides et précises, envoie les données au PC par liaison GPIB ou TCP/IP.

Lors des tests, l’opérateur peut positionner jusqu’à 20 composants sur un chariot mobile associé au banc de mesure ; il indique pour chacun d’eux la liste des tests à effectuer. La base de données fournit ensuite les plans de mesure (scenarii de test) qui vont s’enchaîner automatiquement jusqu’à l’émission des procès-verbaux. En développement, le programme permet d’avoir un fonctionnement beaucoup plus souple et l’opérateur peut configurer son banc selon ses besoins et ainsi définir les réglages des appareils, les types de traitements à effectuer, les réglages des graphes...

Une fois toutes les mesures effectuées, une application, toujours sous LabWindows/CVI, permet d’évaluer la conformité du capteur à la spécification demandée par le client. Il émet le rapport de caractérisation.
Le développement du logiciel de caractérisation a duré plus d’un an. C’est une application conséquente comportant 120 modules de 1000 lignes environ et 34 drivers d’instruments. En fonction des besoins, nous développons toujours des modules qui viennent s’ajouter au logiciel existant. L’architecture de test mise en place, avec une indépendance du logiciel de mesure vis-à-vis des paramètres contenus dans la base de données, doit nous permettre de faire face à une augmentation importante de la production.

Pour en savoir plus, vous pouvez contacter:

 M. Thierry Lopez Sofradir

Z.I. -BP 21 38113 Veurey-Voroize

Tél. : 04 76 28 77 00

E-mail : elec@sofradir.com

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