Mesurer une température

Présentation au sujet: "Mesurer une température"— Transcription de la présentation:

1 Mesurer une température
Mesures et instrumentation Stage MI Mesurer une température I Contextualisation du problème II Décontextualisation en cours III Recontextualisation en TP de MI

2 Mesurer une température
Mesures et instrumentation Mesurer une température fait à la fois partie du tronc commun et de la partie mesure et instrumentation. Une possibilité consiste à aborder le problème par le tronc commun en une approche contextuelle qui donnera suite à une décontextualisation sous forme de cours, puis à recontextualiser en MI sous forme d’une série de TP. I Contextualisation du problème

3 Mesurer une température
Mesures et instrumentation Document élève. Les trois extraits proviennent d’une brochure de l’ADEME il s’agit donc d’un document « authentique ». Les activités. Le but des activités est de mobiliser des compétences de français, de synthèse et de recherche en employant les TICE tout en montrant que la problématique est bien ancrée dans le réel et est donc susceptible d’intéresser les élèves. Les bases de secondes peuvent être réinvesties. I Contextualisation du problème

4 Mesurer une température
Mesures et instrumentation Les réponses apportées à l’activité 2 constitueront le cours. Il n’est pas nécessaire de refaire un cours classique au-delà de l’activité pourvu qu’une mise en forme encadrée des recherches ait été faite. La partie du cours ciblée est le début du tronc commun. La notion de température peut être complétée par la notion d’agitation thermique dans le cours. II Décontextualisation

5 Mesurer une température
Mesures et instrumentation La recontextualisation peut se faire sous forme de TP dans la partie Mesures et instrumentations. La mise au point d’un thermomètre électronique permet de réinvestir des notions vues dans le tronc commun et permet de revenir au contexte initial : l’information « température » peut être lue par une personne mais peut être également employée par un système de régulation domotique. Cette série de trois TP reprend les grandes lignes d’anciens TP de MPI. III Recontextualisation

6 Mesurer une température
Mesures et instrumentation La recontextualisation en MI met en œuvre une chaine de mesure numérique afin de mesurer une température. III Recontextualisation

7 Mesurer une température
Mesures et instrumentation But du TP : réaliser un thermomètre numérique qui permettra d’afficher directement la température en ° Celsius sur un voltmètre ou un afficheur. Affichage souhaité : Uf = 0.0 V pour T= 0.0°C et Uf = 1.00 V pour T = 100°C. Le transducteur employé sera une diode et la tension aux bornes de cette diode sera ensuite modifiée par un circuit électronique afin d’obtenir une tension finale Uf correspondant au but à atteindre. III Recontextualisation

8 Mesurer une température
Mesures et instrumentation Première partie : Etude du transducteur. Le transducteur employé est une diode. Fiche TP. III Recontextualisation Diode montée sur un tube métallique

9 Mesurer une température
Mesures et instrumentation Première partie : Etude du transducteur. Le transducteur employé est une diode. III Recontextualisation Diode montée sur un tube métallique Sonde du thermomètre Première partie du montage

10 Mesurer une température
Mesures et instrumentation Première partie : Etude du transducteur. Tracé ud = f(T) (Logiciel Regressi) On obtient une droite d’équation ud = 0,51 – 0,0025 T. III Recontextualisation

11 Mesurer une température
Mesures et instrumentation partie 2 : Mise au point d’une chaine de mesures. Le but est de faire réfléchir les élèves et de leur laisser proposer des solutions… Fiche TP. On peut imaginer l’inverse… III Recontextualisation Amplificateur Inverseur Soustracteur

12 Mesurer une température
Mesures et instrumentation partie 3 : Montage n°1. Le but n’est pas d’étudier l’amplificateur opérationnel, mais seulement de l’utiliser, de voir une de ses fonctions. Cette partie du TP fait appel à la compétence de réalisation d’un montage d’après un schéma. Fiche TP. On peut également laisser une autonomie assez grande aux élèves pour étudier le montage. Fiche TP2. III Recontextualisation

13 Mesurer une température
Mesures et instrumentation partie 3 : Montage n°1. Le but n’est pas d’étudier l’amplificateur opérationnel, mais seulement de l’utiliser, de voir une de ses fonctions. III Recontextualisation

14 partie 4 : Le montage amplificateur inverseur. Fiche TP.
Mesurer une température Mesures et instrumentation partie 4 : Le montage amplificateur inverseur. Fiche TP. III Recontextualisation

15 Mesurer une température
Mesures et instrumentation partie 5 : Réalisation de la chaine de mesure. Dans cette partie les élèves réalisent la chaine de mesure à partir des parties vues précédemment, en font l’étalonnage et la testent. Ils rédigent un compte-rendu au fur et à mesure de leur avancée. Les dernières questions sur l’erreur de mesure ou les sources d’erreurs ne sont pas le sujet principal de ce TP mais permettent d’ouvrir sur la suite. Le fait d’avoir réalisé ce thermomètre électronique permet aux élèves d’avoir une meilleure idée d’où peuvent provenir des erreurs de mesures et de démystifier l’affichage numérique. III Recontextualisation

16 Mesurer une température
Mesures et instrumentation Aborder la suite du programme du tronc commun en restant dans la recontextualisation... Une petite activité peut permettre de faire une transition entre le TP sur la mesure de température et la suite du programme du tronc commun. Activité 3. III Recontextualisation

17 Mesurer une température
Mesures et instrumentation III Recontextualisation

18 Mesurer une température
Mesures et instrumentation FIN