Moteur

Le moteur pas à pas est responsable du déplacement précis du miroir mobile dans l’interféromètre de Michelson. La qualité du spectre dépend directement de la précision et de la stabilité de ce déplacement.

Principe

L’interféromètre de Michelson nécessite un déplacement linéaire du miroir mobile sur une course de quelques centimètres, avec une régularité sub-micrométrique. Le moteur entraîne une platine de translation via une vis mère.

Moteur PAS → Vis mère (pas 0,5 mm) → Platine linéaire → Miroir mobile
     ↓
  Driver A4988 → Microcontrôleur (STM32)

Caractéristiques

Paramètre	Valeur
Type	Pas à pas bipolaire NEMA 17
Pas angulaire	1,8° (200 pas/tour)
Micro-pas	1/16 (via A4988)
Course utile	25 mm
Résolution linéaire	0,156 µm (théorique)
Vitesse max	10 mm/s
Couple de maintien	0,45 N·m
Tension d’alimentation	12 V DC
Courant par phase	1,2 A

Contrôle électronique

Driver A4988

Le driver A4988 est configuré en mode micro-pas 1/16 (broches MS1, MS2, MS3 à l’état haut). La résolution angulaire effective est de 3200 micro-pas par tour, soit un déplacement linéaire théorique de :

0,5 mm/tour ÷ 3200 micro-pas/tour = 0,156 µm/micro-pas

Signaux de contrôle

Broche STM32	Signal A4988	Fonction
PA0	STEP	Impulsion de pas
PA1	DIR	Direction
PA2	ENABLE	Activation du driver
PA3	MS1, MS2, MS3	Configuration micro-pas

Séquence d’acquisition

Une acquisition FTIR typique suit cette séquence :

1. Retour à zéro : le miroir recule jusqu’au contact de fin de course.
2. Accélération : rampe de vitesse sur 2 mm (4000 micro-pas).
3. Course constante : 20 mm à vitesse stabilisée (128000 micro-pas).
4. Acquisition synchrone : l’ADC échantillonne à chaque front montant de STEP.
5. Décélération : rampe de freinage sur 2 mm.
6. Retour rapide : vitesse maximale en sens inverse.

# Pseudo-code de la séquence d'acquisition
def acquisition_scan():
    homing()                        # Retour à zéro
    ramp_up(steps=4000, v_max=10)   # Accélération
    for step in range(128000):      # Course constante
        pulse_step()                # Un micro-pas
        sample = read_adc()         # Acquisition ADC synchrone
        interferogram.append(sample)
    ramp_down(steps=4000)           # Décélération
    return interferogram

Calibration du déplacement

La calibration s’effectue avec un laser He-Ne (λ = 632,8 nm) :

1. Remplacer la source IR par le laser He-Ne.
2. Effectuer un scan complet.
3. Compter les franges d’interférence du laser.
4. Le nombre de franges × λ/2 donne la course réelle.
5. Ajuster le facteur micro-pas/pixel dans le firmware.

Maintenance

• Lubrification : graisse au lithium sur la vis mère, tous les 6 mois.
• Vérification du jeu : mesurer le backlash avec un comparateur (< 5 µm acceptable).
• Contrôle thermique : ajouter un dissipateur sur le driver A4988 si T > 60 °C.
• Fin de course : tester le contact de fin de course avant chaque session.

Problèmes courants

Symptôme	Cause probable	Solution
Perte de pas	Courant insuffisant	Augmenter Vref du A4988 à 0,9 V
Vibrations excessives	Résonance mécanique	Ajouter un amortisseur sur l’axe
Spectre décalé	Backlash non compensé	Activer la compensation firmware
Bruit périodique dans le spectre	Micro-pas irréguliers	Vérifier l’alimentation 12 V

---

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum.

Et harum quidem rerum facilis est et expedita distinctio. Nam libero tempore, cum soluta nobis est eligendi optio cumque nihil impedit quo minus id quod maxime placeat facere possimus, omnis voluptas assumenda est, omnis dolor repellendus. Temporibus autem quibusdam et aut officiis debitis aut rerum necessitatibus saepe eveniet ut et voluptates repudiandae sint et molestiae non recusandae.