Marcellin Fotze

Electronique & système d'acquisition des observatoires magnétiques

Responsabilités:

  • Le déploiement du matériel:

Préparer et vérifier les instruments et les systèmes pour l'installation sur site (Terres Australes, Antarctique, Madagascar). Collabore avec l'agence logistique et de moyens qu'est l'Institut Polaire Français (IPEV).

  • Suivi et jouvence des observatoires:

Assure le suivi et la planification de la jouvence des instruments et des systèmes présents dans les observatoires magnétiques.

  • Installation des observatoires

Lors de l'installation ou de la jouvence des observatoires, superviser l'installation des abris, ainsi qu'en aval l'installation et la mise en fonctionnement des instruments (variomètres, magnétomètres), et des systèmes d'acquisition.

Développements:

  • La conception des systèmes d'acquisition:

Développement matériel et logiciel des systèmes d'acquisition haute résolution (23bits/+-10V), bas bruit (-138dB, résolution 2.5µV), embarqués. Faire établir les devis, superviser et sous-traiter l'assemblage des systèmes.

Le développement des systèmes d'acquisition comprend :

    • Le développement matériel

Le développement de la carte électronique, choix technologiques, routage multicouches ( 6 couches). Le niveau de bruit désiré, ainsi que les technologies employées (µC, FPGA, alimentations à découpages), nécésitent certaines précautions lors de la conception de la carte électronique

    • Le développement logiciel

L'intégration du système d'exploitation (OS) sur la carte, le dimensionnement sur mesure de l'OS, l'écriture de drivers (C, Noyau Linux) pour le dialogue entre le µC et le FPGA , le développement de "firmwares" (VHDL dans le FPGA), l'élaboration d'applications (en C/C++) pour la visualisation des données

  • L'automatisation des systèmes d'acquisition

Tout est automatisé, de la synchronisation des différents échantillons des instruments, jusqu'à l'envoi automatique des données par le réseau vers les centres de traitement

Compétences :

  • développement de cartes multicouches, pour des systèmes d'acquisition bas bruit
  • développement de systèmes à base de microcontrôeurs ARM9 et de FPGA (Xilinx)
  • synthèse de filtres numériques
  • écriture de firmwares en VHDL (FPGA)
  • écriture de drivers en C (noyaux Linux) pour le couplage FPGA/microcontrpoleur ARM9
  • écriture d'applications objets en C++ (processus d'acquisition sur cible, visualisation temps réel distante)

 

Exemple d'un systèmes d'acquisition embarqué réalisé (23 bits 3 voies) et du logiciel de supervision :

 


 Système d'acquisition


 Acquisition Board (bottom)  (c) M.Fotze

 

Acquisition Board (top) (c) M.Fotze


Rapport signal/bruit des voies numérisées

densité spectrale de puissance


Logiciel de visualisation

remote visualisation of magnetic observatories 


Synoptique d'un observatoire magnétique

synopticMagneticObservatoryEOST