Microbaromètre MB 2000
De nombreux signaux infrasonores se propagent dans l'atmosphère. Ils proviennent de sources multiples. On peut citer les ondes infrasonores générées lors d'explosions puissantes d'origine naturelle (explosion d'un volcan) ou artificielle (explosion nucléaire) qui peuvent parcourir plusieurs fois le tour de la terre. Les ondes infrasonores générées soit par des explosions de météorite, par des éruptions volcaniques ou encore des forts tremblements de terre peuvent se propager sur plusieurs milliers de kilomètres.
 
Présentation
 
Le microbaromètre est un capteur dédié aux mesures de faibles pressions infrasonores dans l'atmosphère (bande de fréquences < 20 Hz).
Le microbaromètre MB 2000 du Dase est construit autour une capsule barométrique en Durinval dans laquelle on a fait le vide. Elle se déforme sous les variations de la pression atmosphérique. Ce type de capsule permet de mesurer des variations de pression autour de la pression ambiante (1013 hPa au niveau de la mer). Cette mesure se fait dans une gamme de fréquences allant du continu (pression statique) jusqu'à quelques dizaines de Hertz. La micro déformation de la capsule (quelques dizaines de nm/Pa) est mesurée par un capteur de déplacement de type LVDT (Linear Variation Différentiel Transformer) de grande résolution.


Le microbaromètre MB 2000.


La partie supérieure du capteur étanche reçoit la partie électronique. La partie inférieure du capteur constitue la chambre de mesure (0,6 litres) renfermant la capsule barométrique et le capteur de déplacement LVDT. Cette chambre est reliée à la pression ambiante via quatre ouvertures d'un diamètre de 10 mm. La construction du MB 2000 répond à des critères de qualité qui lui confèrent une grande robustesse qui s'ajoute au degré de précision du capteur.
 
Mesures
 
Le MB 2000 peut mesurer des variations de pression < 1 mPa (le bruit instrumental étant inférieur à 2 mPa sur [0,02 - 4] Hz). Le niveau maximal de pression est de l'ordre de ± 100 hPa pour une sensibilité de 1mV/Pa, ce qui confère au capteur une dynamique de 134 dB. La sensibilité du capteur est généralement de 20 mV/Pa afin d'adapter le capteur aux numériseurs (le niveau de pression maximal est alors de ± 5 hPa et la dynamique de 108 dB). Cette amplification de la sensibilité nécessite la suppression de la composante continue correspondante à la pression atmosphérique. Ce traitement est réalisé par filtrage électronique passe haut dont la fréquence peut être ajustée de 800 s à 50 s. Cette solution confère au MB 2000 une réponse en fréquence très stable au cours du temps (contrairement à un capteur basé sur un principe acoustique différentiel comme les micros de mesures)
 
Développements
 
Dans le but de vérifier la réponse en fréquence de ces capteurs, un calibrateur a été développé par le DASE et est sous le couvert d'un brevet.
Lors de la mesure d'ondes de pression infrasonores de faible amplitude (< 1 Pa), les variations de pression générées par le vent peuvent masquer le signal à mesurer. L'amplitude de ces perturbations peut varier d'un facteur mille suivant les conditions de vent (< 1 mPa en absence de vent et > 1 Pa pour des vents moyens de l'ordre de 20 m/s). Afin de les réduire, divers systèmes de filtrage du bruit peuvent être connectés aux embouts de mesure du capteur, en fonction de la vitesse du vent et la bande de fréquences utile.


Exemple de réponse en pression des MB 2000.