BTS Systèmes Electroniques PHYSIQUE APPLIQUEE Exemple de séquence d’enseignement Système : "Mesure de maturité" AGROTEC Valérie MONTURET - Lycée Pape Clément - PESSAC

Un problème technologique : UN SYSTEME UN PROBLEME Un système : L’appareil de mesure de maturité Un problème technologique : Mesure du taux de sucre et du taux d’acidité Mesure du taux d’humidité Un problème scientifique : Mesure de la température Mesure du courant Mesure du déphasage courant / tension

Activité 1 : Séquence type : PHASE 1 Description des phénomènes physiques (acidité, taux de sucre…) Présentation du problème scientifique Elaboration de solutions fonctionnelles (capteur de température, amplificateur…) Présentation du système : caractéristiques de fonctionnement (tension sinusoïdale : 2 à 5 V, 100 Hz; lecture des données sur afficheur…), contraintes (tensions de décalage des A.O…), schéma fonctionnel...

Systèmes de traitement analogique du signal (p82) Séquence type : PHASE 1 Activité 2 : TP - Cours sur le système didactisé Observation des signaux Identification des fonctions Analyse de la chaîne de transmission Systèmes de traitement analogique du signal (p82) B4

Cours / TD / TP / TP-Cours Séquence type : PHASE 1 Activités suivantes : Cours / TD / TP / TP-Cours portant sur 1 ou plusieurs fonctions 5 structures différentes 5 choix possibles Sélection d’une ou plusieurs structures, en fonction de la progression et de la difficulté Plusieurs combinaisons possibles

Acquisition d’une grandeur physique (p75) Séquence type : PHASE 1 Choix 1 : Capteur de température (sonde thermique Pt 100) Acquisition d’une grandeur physique (p75) A1

+ Séquence type : PHASE 1 Choix 2 : Amplificateur d’instrumentation Amplificateurs de petits signaux à large bande passante (p79) B1 + Modélisation des composants en fonctionnement linéaire (p94) Outils

+ Séquence type : PHASE 1 Choix 3 : Filtre passe-bas (cellules RC du 1er ordre) Filtrage passe-bas analogique (p80) B2 + Représentation complexe des signaux sinusoïdaux (p91) Outils

Fonction multiplexage (p83) Séquence type : PHASE 1 Choix 4 : Multiplexeur Fonction multiplexage (p83) C3 Choix 5 : CAN Convertisseurs analogique numérique (p83) C1

Activité : Synthèse Séquence type : PHASE 1 Situation de la (ou des) fonctions étudiées dans le contexte du système (choix des structures selon les contraintes du système) Formalisation des savoirs essentiels Présentation des activités d’approfondissement

Activités d’approfondissement : Cours / TD / TP / TP-Cours Séquence type : PHASE 2 Activités d’approfondissement : Cours / TD / TP / TP-Cours portant sur d’autres structures associées à la (aux) fonction(s) étudiée(s) en appui sur des systèmes présents ou non En fonction des choix effectués

Amplificateurs de puissance Séquence type : PHASE 2 Si choix 2 : Amplificateur d’instrumentation B1 Amplification (p79) Amplificateurs de puissance

Filtrage analogique passe-haut, passe-bande, coupe-bande (p80) Séquence type : PHASE 2 Si choix 3 : Filtre passe-bas (1er ordre) Filtrage analogique passe-haut, passe-bande, coupe-bande (p80) B2 Réponse harmonique OU Réponse indicielle

Convertisseur numérique analogique Séquence type : PHASE 2 Si choix 5 : CAN Chaîne de traitement numérique du signal (p83) C1 Convertisseur numérique analogique

Activité : Synthèse générale Séquence type : PHASE 2 Activité : Synthèse générale Mise en évidence des différentes structures associées à une même fonction (structures étudiées antérieurement) Formalisation des connaissances en vue de l’évaluation Activité : Evaluation Evaluation théorique Evaluation expérimentale

Système exploitable en début de formation Conclusion Système : "Mesure de maturité" Nombre de fonctions limité Fonctions incluses dans : Partie A : L’acquisition et la restitution de l’information Partie B : Le traitement analogique du signal Partie C : Le traitement numérique du signal et de l’information Niveau de difficulté différent selon les fonctions Système exploitable en début de formation

Schéma fonctionnel I T j Redresseur double alternance Capteur électrique Amplificateur d’instrumentation Filtre passe-bas I T Capteur thermique Amplificateur d’instrumentation Filtre passe-bas Multiplexeur CAN Partie A Partie B Partie C Non traité j Comparateur CPLD µC