TICE au lycée Les ressources numériques Le B2i L’exao Manipulations Pause et changement de salle L’exao Interfaces d’acquisition Autres systèmes interfacés Repas Manipulations 8 postes sont à votre disposition 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Les ressources numériques Le site disciplinaire académique http://www.ac-limoges.fr/physique-chimie La banque de données Edu’Bases Le site Educnet Les logiciels RIP La plateforme SIALLE Le B2i lycée 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Le Forum SoS PC Il s’agit d’un espace dans lequel les élèves de lycée peuvent demander de l’aide. http://sgbd.ac-poitiers.fr/sosphysique Caractéristiques : Forum institutionnel interacadémique Modéré par des enseignants en activité Accès gratuit 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Une petite pause ? Et un changement de salle ! 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir La chaîne de l’EXAO 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Fondamentalement, tout système d'ExAO est constitué des mêmes éléments : Un capteur mesure les variations d'une grandeur physique provenant d'un phénomène physique et produit un signal électrique analogique; Le signal électrique issu du capteur est appliqué à une interface d'acquisition comportant un convertisseur analogique/numérique. L'interface convertit les signaux analogiques en signaux numériques qu'elle transmet à l'ordinateur; Nouvelles grandeurs calculées dérivées etc Un logiciel adéquat pilote l'interface et permet de traiter les mesures réalisées. (graphe/nouvelles grandeurs/modélisation/validité) 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

La carte d’acquisition Le nombre de bits ? La fréquence d’échantillonnage ? Le nombre de voies ? Voies différentielles ? Le logiciel de traitements des données associé ? (du graphe à la modélisation) Que regarder pour choisir carte d’acquisition 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Les capteurs A étalonner (calibrer) Exp : sonde de hall – pendulor Dédiés Exp : sonde de température- table à digitaliser le système suppose toujours que les capteurs sont linéaires ; tension délivrée proportionnelle à la grandeur mesurée L.1.3 Je sais régler les principaux paramètres de fonctionnement d'un périphérique selon mes besoins 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Vous ne connaissez pas votre capteur… Le graphe montre que 2 points suffisent pour réaliser le lien pH – U, c’est-à-dire l’étalonnage. Par exemple : pour U = 0 V, pH = 7 et pour U = 1 V pH = - 3. Il faut établir la relation grandeur – tension à partir de mesures. Un voltmètre, votre capteur et quelques solutions plus tard, vous obtenez, par exemple, pH = 7 – 10*U. 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Il y a des indications sur le capteur… Exemple 1: sur le conductimètre, on lit - 2,5 V / + 2,5 V 0 / 2 mS Les 2 points sont donnés (0 mS; - 2,5 V) et (2 mS; 2,5 V). Exemple 2 : sur le manomètre, on lit 1 mV / hPa Il faut comprendre (0 hPa; 0 V) et (1 hPa; 1 mV). 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Que faire de ces 2 points ? Le logiciel d’acquisition prévoit un emplacement pour saisir ces 2 points. Ensuite s’affiche directement la valeur de , du pH … 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Plus rapide mais moins précis… C’est l’étalonnage interactif où les 2 points sont enregistrés directement par l’ordinateur. Exemple : dans le cas du pH-mètre, on utilise 2 solutions tampons (pH = 4 et pH = 7) et pour chacune on enregistre la valeur de la tension lue par l’ordinateur. 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Si vous êtes bien équipés… Il vous suffit de connecter le capteur sur l’interface pour qu’il soit automatiquement reconnu et étalonné. 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Fonctionnement des capteurs ? Souvent inconnu Vu-mètre virtuel pour les élèves Acquisition très ou trop rapide ? Une évolution temporelle difficile à suivre (RC) Animer avec Regressi Intérêt de l’interface à vidéo synchronisée 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Interface à vidéo synchronisée La nouveauté en matière d’interfaçage consiste à réaliser des saisies de mesures couplées à un enregistrement vidéo simultané. La webcam, branchée directement sur l’interface, joue le rôle d’une voie. Intérêts : Associer, image par image, la visualisation de l’expérience aux grandeurs mesurées par l’interface Pointer, au besoin, la vidéo pour réaliser une saisie supplémentaire 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Oscilloscope USB Couplé à un TBI, il permet des manipulations d’oscilloscope en plein tableau. Avantages : Prix abordable Taille minimale Façade maximale Pour le professeur 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Table à digitaliser C’est une table à coussin d’air avec un capteur de position. Les enregistrements sont directement traités par Regressi. 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir La Wiimote La télécommande de la console de jeu de Nintendo est équipée d’un accéléromètre, d’un convertisseur analogique-numérique et d’une liaison radio à l’ordinateur. Embarquée sur un système mécanique, elle joue le rôle de capteur d’accélération. 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir La Wiimote Avantages : La liaison sans fil La fréquence d’échantillonnage : 100 Hz Le coût : 40 € (+20 € pour le Bluetooth) Inconvénients : La masse : 138 g La précision des mesures : 0,3 ms-2 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir La Wiimote A l’aide du logiciel Wiicord téléchargeable à http://ead.univ-angers.fr/~capespc/index.php?rubrique=physique&sous_rubrique=electricite&page=montage&numero=24 Exemples d’enregistrements : Le principe d’inertie Le mouvement circulaire Le pendule élastique Le pendule pesant 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Bon Appétit 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Manipulations Interfaçage d’un oscilloscope Cinétique par spectrophotométrie Circuits RC, RLC Champ magnétique Table à digitaliser Pendulor Vidéo synchronisée Wiimote Des protocoles sont à votre disposition 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir FIN 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Synchronisation de la mesure Les mesures rapides nécessitent un déclenchement automatique. Celui-ci peut être synchronisé sur une voie de mesure ; sur une voie externe. Etapes : Demander la synchronisation. Choisir la voie à synchroniser. Régler le niveau, et le sens. L’interface ne déclenchera que dans ces conditions. retour 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Le nombre de bits Carte à 14 bits : code l’information sur 214 valeurs. Soit sur(orphy GTI2) un calibre de +/-15V : résolution de 30/ 214V= 1,8 mV. retour 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

La fréquence d’échantillonnage ? La théorie : Shannon fe>2fmax…. La pratique : 10 pts/période 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Mais si fe trop grande : Taille du fichier de données importante La dérivée du signal se bruite ( exp : vitesse et accélération !) retour 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir

Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir Les voies 2 ou 4 voies : un coût différent ! On divise fe s’il y a plusieurs voies. Différentielles ou non : Exp : RC avec Orphy GTI2 La synchronisation ? 19 novembre 2009 Jean-Luc Bousquet & Karim Tahir