En production et contrôle-qualité les méthodes non-intrusives, notamment par ultrasons, sont les bienvenues. Qu'il s'agisse de parois de tubes, ou d'épaisseur de couche métallique ou encore de film plastique, c'est le temps de propagation d'un signal ultrasonore qui fait la différence. Une fois de plus, la limite entre "conforme" et "non conforme" est tracée grâce à la mesure du temps à haute résolution. (Voir schéma en marge)

 

Dans l'aluminium, la vitesse de propagation sonore est  de 5100 m/s (à 20 °C). Un signal sonore est réfléchi une première fois en entrant dans la couche métallique, une seconde fois à l'autre extrémité. Sur une couche de 1 mm d'épaisseur, l'on obtient 2*d/c = 3,9 µs comme décalage. Pour une précision de 0,1%, la résolution de mesure doit être de 390 ps, ce qui n'est pas un problème pour un convertisseur temps-numérique (CTN). Curieusement, la même méthode, grâce au CTN avec la même précision, s'avère efficace avec une épaisseur d'aluminium de 10 cm.

 

 

Voici tous les avantages du CTN dans cette application:

• Compacticité. Solution mono-puce dans un boîtier QFN ou TQFP de quelques millimètres.
• Large gamme dynamique. Cela ne pose aucun problème. Le TDC-GP1 mesure 100 ms avec une résolution de 110 ps, c'est l'équivalent de 30 bit.
• Résolution extrême: L'écart type d'une statistique à stops multiples moyennés peut descendre bien en-dessous de 5 ps.
• Température opératoire: de -40 °C à 120 °C
• Compatibilité alimentation-pile: pour applications portatifs ou photovoltaïques. En mode opératoire "MR2", les CTN du fournisseur ACAM ne consomment presque rien en dehors de l'oscillateur de référence, donc typiquement 3 microampères. Dans le cas où l'oscillateur peut travailler de façon intermittente, l'on peut descendre dans les nanoampères.
  
• Measure de température: La vitesse du son est fonction de la température, d'où l'importance de la thermométrie. Celle-ci pouvant facilement être réduite à une mesure de temps, toute la fonctionnalité se trouve intégrée dans le CTN avec une résolution de l'ordre du millikelvin.