CA3097249C

Data acquisition device for the instrumentation of a structure

Abstract

The invention concerns a data acquisition device (10) comprising a casing (11) defining a cavity (20), and a plurality of electronic modules (12) suitable for being stacked in the cavity (20), each electronic module (12) having a first face and a second face opposite the first face, and comprising a first set of conductive tracks extending over the first face, and a second set of conductive tracks sending over the second face, the first set of conductive tracts comprising at least one conductive track for transmitting a data signal, and the second set of conductive tracks comprising at least one conductive track for transmitting the data signal, making it possible to propagate the data signal from one module to another through the entirety of the stack, whatever the order of stacking of the electronic modules (12) in the cavity (20).

CA3097249C, drawing sheet 1
Sheet 1 of 11

Term

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Expires 19 April 2039.

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19 claims: 4 independent, 15 dependent

  1. 1
    REVENDICATIONS 1. Dispositif d'acquisition de données comprenant :- un boîtier comprenant une paroi latérale délimitant une cavité, - une pluralité de modules électroniques empilés dans la cavité selon une direction d'empilement, chaque module électronique présentant une première face et une deuxième face opposée à la première face, et comprenant un premier ensemble de pistes conductrices s'étendant sur la première face,et un deuxième ensemble de pistes conductrices s'étendant sur la deuxième face, le premier ensemble de pistes conductrices comprenant au moins une piste conductrice dédiée à la transmission d'un signal de données, et le deuxième ensemble de pistes conductrices(33) comprenant au moins une piste conductrice dédiée à la transmission du signal de données et reliée électriquement à la piste conductrice dédiée à la transmission du signal de données du premier ensemble de pistes conductrices via un passage de connexion électrique s'étendant à l'intérieur du module électronique, - un ou plusieurs bloc(s) de connexion, chaque bloc de connexion étant disposé entre deux modules électroniques adjacents de l'empilement pour établir une connexion électrique entre chaque piste du premier ensemble de pistes conductrices de l'un des modules électroniques et une piste correspondante du deuxième ensemble de pistes de l’autre des modules électroniques, et - un organe de pressage propre à appliquer une force de compression (F) sur les modules électroniques, parallèlement à la direction d'empilement, la force de compression tendant à déformer chaque bloc de connexion en augmentant une dimension du bloc de connexion dans une direction radiale, perpendiculaire à la direction d'empilement, de sorte à maintenir chaque bloc de connexion en appui contre la paroi latérale du boîtier.
  2. 2
    Dispositif d'acquisition selon la revendication 1, dans lequel les pistes conductrices sont agencées de sorte que lorsque les modules électroniques sont empilés dans la cavité, quel que soit l'ordre d'empilement des modules électroniques dans la cavité, la piste conductrice dédiée à la transmission du signal de donnée sur la deuxième face de l'un des modules fait face à la piste conductrice dédiée à la transmission du signal de données de la première face d'un autre module adjacent dans l'empilement, pour propager le signal de données d'un module à l'autre à travers la totalité de l'empilement. Date Reçue/Date Received 2021-09-28
  3. 3
    Dispositif d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel au moins l'un des modules électroniques est propre à générer le signal de données.
  4. 4
    Dispositif d'acquisition de données selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le premier ensemble de pistes conductrices comprend au moins une piste conductrice dédiée à la transmission d'un signal dev synchronisation, et le deuxième ensemble de piste conductrices comprend au moins une piste conductrice dédiée à la transmission du signal de synchronisation et reliée électriquement à la piste conductrice dédiée à la transmission du signal de synchronisation du premier ensemble de pistes conductrices via un passage de connexion électrique s'étendant à l'intérieur du module électronique, les pistes étant agencées de sorte que lorsque les modules électroniques sont empilés dans la cavité, la piste conductrice dédiée à la transmission du signal de synchronisation sur la deuxième face de l'un des modules fait face à la piste conductrice dédiée à la transmission du signal de synchronisation sur la première face d'un autre des modules.
  5. 5
    Dispositif d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le premier ensemble de pistes conductrices comprend au moins une piste conductrice dédiée à la transmission d'un signal d'alimentation, et le deuxième ensemble de piste conductrices comprend au moins une piste conductrice dédiée à la transmission du signal d'alimentation et reliée électriquement à la piste conductrice dédiée à la transmission du signal d'alimentation du premier ensemble de pistes conductrices via un passage de connexion électrique s'étendant à l'intérieur du module électronique, les pistes étant agencées de sorte que lorsque les modules électroniques sont empilés dans la cavité, la piste conductrice dédiée à la transmission du signal d'alimentation sur la deuxième face de l'un des modules fait face à la piste conductrice dédiée à la transmission du signal d'alimentation de la première face d'un autre des modules.
  6. 6
    Dispositif d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le premier ensemble de pistes conductrices comprend au moins une piste conductrice dédiée à la transmission du signal de données, une piste conductrice dédiée à la transmission du signal de synchronisation et une piste conductrice dédiée à la transmission du signal d'alimentation, et le deuxième ensemble de pistes conductrices au moins une piste conductrice dédiée à la transmission du signal de données, une piste conductrice dédiée à la transmission du signal de synchronisation et une piste conductrice dédiée à la transmission du signal d'alimentation, reliées électriquement respectivement à la piste conductrice dédiée à la transmission du signal de données, à la Date Reçue/Date Received 2021-09-28 piste conductrice dédiée à la transmission du signal de synchronisation et à la piste conductrice dédiée à la transmission du signal d'alimentation du premier ensemble de pistes conductrices, via des passages de connexion électrique s'étendant depuis la première face jusqu'à la deuxième face à l'intérieur du module électronique.
  7. 7
    Dispositif d'acquisition selon quelconque l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le boîtier présente une ouverture, le dispositif d'acquisition comprenant en outre :- un capuchon comprenant un corps propre à obturer l'ouverture du boîtier, et - un connecteur s'étendant à travers le corps du capuchon, le connecteur étant propre à être raccordé à un câble de communication, pour transmettre le signal de données entre l'un ou plusieurs des modules électroniques disposés à l'intérieur de la cavité et un équipement distant situé à l'extérieur du boîtier.
  8. 8
    Dispositif d'acquisition selon la revendication 7, comprenant une première plaque d'extrémité disposée entre le capuchon et l'empilement, et dans lequel la première plaque d'extrémité présente une troisième face et comprend un troisième ensemble de pistes conductrices s'étendant sur la troisième face, les pistes du troisième ensemble de pistes conductrices étant d'une part raccordées électriquement au connecteur et étant propres d'autre part à être raccordées électriquement aux pistes du premier ensemble de pistes conductrices ou du deuxième ensemble de pistes conductrices de l'un des modules électroniques.
  9. 9
    Dispositif d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel chaque élément de connexion comprend un bloc en matériau électriquement conducteur anisotropique présentant une conductivité électrique élevée selon une première direction parallèle à une direction de la force de compression et une conductivité électrique faible selon une direction perpendiculaire à la direction de la force de compression, de manière à établir la connexion électrique entre chaque piste du premier ensemble de pistes conductrices de l'un des modules électroniques et une piste correspondante du deuxième ensemble de pistes de l'autre des modules électroniques.
  10. 10
    Dispositif d'acquisition selon la revendication 9, dans lequel le matériau électriquement conducteur anisotropique comprend une matrice non-conductrice et une pluralité d'éléments électriquement conducteurs dispersés dans la matrice, les éléments électriquement conducteurs étant aptes à conduire des signaux électriques selon la première direction uniquement. Date Reçue/Date Received 2021-09-28
  11. 11
    Dispositif d'acquisition selon la revendication 10, dans lequel la matrice est formée en un matériau élastomère.
  12. 12
    Dispositif d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel chaque module électronique comprend une première carte électronique présentant la première face sur laquelle s'étend le premier ensemble de pistes conductrices, une deuxième carte électronique présentant la deuxième face sur laquelle s'étend le deuxième ensemble de pistes conductrices, et un ou plusieurs composant(s) électronique(s) disposé(s) entre la première carte électronique et la deuxième carte électronique et raccordés à l'une des pistes du premier ensemble de pistes conductrices et à l'une des pistes du deuxième ensemble de pistes conductrices.
  13. 13
    Dispositif d'acquisition selon la revendication 12, dans lequel l'un des composants électroniques est propre à recevoir un signal électrique d'entrée contenant des données de mesure via la piste du premier ensemble de pistes conductrices à laquelle le composant électronique est raccordé, à appliquer un traitement aux données de mesure, et à générer un signal électrique de sortie contenant les données de mesure traitées via la piste du deuxième ensemble de pistes conductrices à laquelle le composant électronique est raccordé.
  14. 14
    Dispositif d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 12 et 13, dans lequel l'un des composants électroniques est une batterie propre à générer une tension entre la piste du premier ensemble de pistes conductrices à laquelle le composant électronique est raccordé et la piste du deuxième ensemble de pistes conductrices à laquelle le composant électronique est raccordé.
  15. 15
    Dispositif d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 12 à 13, dans lequel l'un des composants électroniques est un capteur propre à générer un signal électrique de mesure contenant des données de mesure.
  16. 16
    Dispositif d'acquisition selon la revendication 15, dans lequel le capteur est un capteur de vibration, un capteur d'accélération, un capteur acoustique, un capteur de température ou un capteur de pression.
  17. 17
    Dispositif d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, dans lequel chaque module électronique comprend un matériau d'enrobage remplissant l'espace entre les composants et les cartes électroniques (28,30). Date Reçue/Date Received 2021-09-28
  18. 18
    Dispositif d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, dans lequel chaque module électronique comprend des parois latérales s'étendant entre la première carte électronique et la deuxième carte électronique, de manière à délimiter avec la première carte électronique et la deuxième carte électronique une enceinte de 5 protection contenant le ou les composants) électronique(s).
  19. 19
    Système d'acquisition de données, comprenant :- une pluralité de dispositifs d'acquisition conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 18, propres à être fixées en différents endroits d'une structure à instrumenter, et 10 - un concentrateur de données propre à être raccordé aux différents dispositifs d'acquisition via des câbles de communication ou via des liaisons sans fil pour recevoir des signaux de données de mesure en provenance des différents dispositifs d'acquisition.
Independent claims19