RÔLE DE LA CHAÎNE D’INFORMATION

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1 RÔLE DE LA CHAÎNE D’INFORMATION
Matière d'oeuvre entrante Matière d'œuvre sortante Capteurs et traitement de l'information

2 IMPORTANCE DES CAPTEURS
Précision des capteurs ! TSI, lycée Coubertin Meaux Linéarité, Stabilité des capteurs ! Capteurs et traitement de l'information

3 NATURE DES INFORMATIONS
Par définition, un signal analogique peut prendre une infinité de valeurs. En général, il varie continûment. Ex: une tension, un courant, une vitesse, une température.. Par définition, un signal numérique prend un nombre fini de valeurs. Sa variation s’effectue par incréments de façon discontinue. Ex: un nombre de tours, une quantité de pièces.. Par définition, un signal logique ne prend que deux valeurs. Ex: une lampe, un contacteur, un vérin.. Capteurs et traitement de l'information

4 NECESSITE D’UNE CONVERSION ?
Pour adapter les signaux des capteurs à l’unité de traitement. Pour adapter les signaux de l’unité de traitement aux préactionneurs. Capteurs et traitement de l'information

5 Capteurs et traitement de l'information
TYPES DE CONVERSION Capteurs et traitement de l'information

6 DE L’ANALOGIQUE AU NUMERIQUE
L’information analogique est mesurée à des instants réguliers : c’est l’échantillonnage. A un intervalle de tension correspond un accroissement minimum du nombre : c’est la quantification. La numérisation entraîne une perte d’information d’autant plus faible que le nombre de bits du CAN est élevé : c’est la résolution. Capteurs et traitement de l'information

7 Capteurs et traitement de l'information
MACHINE INFORMATIQUE + EVOLUTION MACHINE INFORMATIQUE + CHAÎNE DE MESURE LES CAPTEURS DEVIENNENT INTELLIGENTS… OBJECTIFS : fournir une information plus crédible, plus fiable, …  NUMERISATION DE LA MESURE  AUTO TESTS  PRISE DE DECISION SECURITAIRE  VERIFICATION DE COHERENCE  HISTORIQUE DES MESURES  TRANSMISSION NUMERIQUE..  RACCORDEMENT A UN BUS DE TERRAIN  COMPENSATION DES NON LINEARITES  CORRECTION NUMERIQUE DES MESURES Capteurs et traitement de l'information LES CAPTEURS DEVIENNENT INTELLIGENTS

8 DU NUMERIQUE A L ’ANALOGIQUE
Inconvénient : La tension de sortie a une forme en escalier. Remède : filtrage analogique de la tension de sortie. Inconvénient : retard temporel de l’information de sortie Capteurs et traitement de l'information

9 CARACTERISATION D’UN CAPTEUR
SENSIBILITE S RESOLUTION R ECART DE LINEARITE E PRECISION P ETENDUE DE MESURE EM Capteurs et traitement de l'information

10 Capteurs et traitement de l'information
SENSIBILITE SENSIBILITE S RESOLUTION R  y ECART DE LINEARITE E  x PRECISION P ETENDUE DE MESURE EM , quotient de la variation de la grandeur de sortie à la variation de la grandeur d'entrée Capteurs et traitement de l'information

11 Capteurs et traitement de l'information
RESOLUTION SENSIBILITE S RESOLUTION R ECART DE LINEARITE E PRECISION P ETENDUE DE MESURE EM Plus petite variation de la grandeur à mesurer, perceptible à la sortie du capteur Capteurs et traitement de l'information

12 Capteurs et traitement de l'information
ECART DE LINEARITE SENSIBILITE S RESOLUTION R ECART DE LINEARITE E PRECISION P [ y]MAX ETENDUE DE MESURE EM , plus grand écart en % de la pleine échelle entre la courbe d'étalonnage et une droite moyenne Capteurs et traitement de l'information

13 Capteurs et traitement de l'information
PRECISION SENSIBILITE S RESOLUTION R ECART DE LINEARITE E PRECISION P ETENDUE DE MESURE EM Aptitude d'un capteur à fournir une valeur proche de la valeur réelle de la grandeur à mesurer Capteurs et traitement de l'information

14 Capteurs et traitement de l'information
ETENDUE DE MESURE SENSIBILITE S RESOLUTION R ECART DE LINEARITE E PRECISION P ETENDUE DE MESURE EM C'est l'étendue des valeurs à mesurer pour lesquelles le capteur satisfait aux caractéristiques S, R, E, P, spécifiées Capteurs et traitement de l'information

15 EXEMPLES D'ACQUISITION
* 16/07/96 EXEMPLES D'ACQUISITION Jauges d'extensométrie Transformateur différentiel Voir site : Capteurs et traitement de l'information *

16 Capteurs et traitement de l'information
LA MESURE DES COURANTS faible sensibilité pas d'isolation galvanique du continu à qcq 10 MHz en HF, effet de peau shunt coaxial transformateur de courant de qcq Hz à qcq 10 MHz isolation galvanique éviter les composantes continues Capteurs et traitement de l'information

17 X vH Capteur à effet Hall i 5mA 2mm non linéarités de la sonde
sensible à la température isolation galvanique du continu à qcq kHz peu utilisé tel quel…

18 LA MESURE DE TEMPERATURE
La sonde « Pt100 » est une sonde platine qui a une résistance de 100 Ohms pour une température de 0 °C Utilisation de -200°C à +850°C Sonde métallique au platine Pt100 Montage 3 fils R() = R(0)*[1+a*] a = 0.4 /°C Capteurs et traitement de l'information

19 Capteurs et traitement de l'information
La thermistance (CTN) Coefficient de température négatif Utilisation de -40°C à +125°C Résistances à variation non linéaire Valeurs de 2k à 47k Applications surveillance et contrôle en milieu gazeux et liquide Automobile (air conditionné, sièges chauffants, surveillance huile moteur,..) Capteurs et traitement de l'information

20 Capteurs et traitement de l'information
Le thermo couple Thomas Seebeck découvre en 1821 que 2 métaux différents en contact, forment un générateur thermo électronique PB de la soudure froide (maintien à 0°C, compensation électronique) Compensation si soudures à même température Soudure chaude Cuivre Fer Cuivre Fer Constantan q c q f Soudure froide Capteurs et traitement de l'information

21 Capteurs et traitement de l'information
Le thermo couple Ils sont employés dans de nombreux domaines tant industriel que domestique. Appareils électroménagers (four, réfrigérateur,…) automobile (moteur, habitacle) l’industrie de transformation (plastique, alimentaire, chimie, automobile, électronique,…) installations de chauffage urbain ou industriel. Capteurs et traitement de l'information

22 Le thermo couple industriel
Le thermocouple est raccordé à l’appareil de mesure à l’aide d’un câble d’extension ou de compensation. Les matériaux du câble d’extension sont en général les mêmes que ceux du thermocouple, ils n’introduisent donc pas d’erreur dans la mesure. Un thermocouple se compose de deux métaux de natures différentes soudés à une extrémité. Quand la jonction des métaux est chauffée ou réfrigérée, une tension variable est produite. Critères de choix : Plage de température Résistance chimique du thermocouple ou de la gaine Résistance aux abrasions et vibrations Capteurs et traitement de l'information