Capteur chimique miniaturisé pour la détection de nitroaromatiques
Capteurs chimiques pour la détection d’explosifs

4.1 Conception du démonstrateur

Le matériau choisi pour réaliser ce démonstrateur est le polymère 3 qui présente de très bonnes sensibilité, sélectivité, réversibilité et robustesse.

Néanmoins, les réponses obtenues lors des expositions à différents solvants (figure 10) ne sont pas nulles et risquaient de déclencher de fausses alarmes.

Un algorithme de traitement du signal a donc été développé afin de supprimer complètement les fausses alarmes. La réponse au nitroaromatique et aux interférents ayant une allure différente (forme exponentielle ou forme s’approchant d’un créneau), l’algorithme a été basé sur la dérivée du signal :

où t est le temps.

La dérivée du signal étant extrêmement bruitée et donc peu exploitable (figure 11), il est nécessaire de lisser le signal avec une moyenne glissante. Nous obtenons alors une dérivée peu bruitée et en partie filtrée. En fonction de la valeur de la dérivée, nous pouvons détecter l’éventuelle présence du nitroaromatique en moins de 1 min. En effet, les courbes de détection des interférents atteignent un palier (dérivée nulle), ce qui n’est pas le cas pour le nitroaromatique.

Quatre paramètres sont nécessaires pour que l’algorithme fonctionne :

• période d’échantillonnage : intervalle entre deux mesures de fréquence ;

• seuil de détection : valeur de la dérivée à partir de laquelle on peut considérer qu’il y a présence de nitroaromatique ;

• nombre de points sur lesquels le signal est lissé ;

• écart de temps entre deux mesures pour s’assurer qu’il s’agit bien du nitroaromatique.

Le but est de trouver un bon compromis entre tous les paramètres afin de garder un taux de réponse proche de 100 %, un taux de fausses alarmes proche de 0 % et un temps de réponse relativement court.