Deux mtaux ayant des coefficients de dilatation ...jl.domec.free.fr/siteDjl_fichiers/TP-Cours_BTS_CIM/cours/capteurs/...

  • Published on
    12-Sep-2018

  • View
    212

  • Download
    0

Transcript

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    A partir de : http://gatt.club.fr/page1/page25/page25.html

    1. CLASSIFICATION DES SIGNAUX

    1.1 Signal analogique (symbole )Un signal est dit analogique si l'amplitude de la grandeur physique le reprsentant peut prendre une infinit de valeurs dans un intervalle donn. Il y a une unit (V, A, s, kg ...)

    Signal continu : C'est un signal qui varie 'lentement' dans le temps : temprature, dbit, niveau. Forme : C'est la forme de ce signal qui est important : pression cardiaque, chromatographie, impact. Frquentiel : C'est le spectre frquentiel qui transporte l'information dsire : analyse vocale, sonar,

    spectrographie.

    1.2 Signal numrique (symbole #)Un signal est numrique si l'amplitude de la grandeur physique le reprsentant ne peut prendre qu'un nombre fini de valeurs. En gnral ce nombre fini de valeurs est une puissance de 2. C'est un nombre sans unit

    Tout ou rien (TOR) : Il informe sur un l'tat bivalent d'un systme. Exemple : une vanne ouverte ou ferme. Train d'impulsion : Chaque impulsion est l'image d'un changement d'tat. Exemple : un codeur incrmental

    donne un nombre fini et connu d'impulsion par tour. Echantillonnage : C'est l'image numrique d'un signal analogique. Exemple : temprature, dbit, niveau.

    EXEMPLE DE CAPTEUR FOURNISSANT UNSIGNAL DE TYPE TOR, LE BILAME :

    Indiquer en justifiant quel est le mtal du bilame (au dessus ou au dessous ), qui doit avoir le plus fort coefficient de dilatation .

    Principe Deux mtaux ayant des coefficients de

    dilatation thermiques diffrents sont souds ensemble.

    Flexion du bilame si la temprature change.

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 1 / 28

    http://gatt.club.fr/page1/page25/page25.html

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    2. LECAPTEUR2.1.Dfinition

    UN CAPTEUR est un organe de prlvement d'information, qui convertit une grandeurphysique, en une autre grandeur physique, trs souvent lectrique.

    Ceci des fins de mesure ou de commande .

    UN CAPTEUR EST DONC UN CONVERTISSEUR OU TRANDUCTEUR .

    Un transducteur est un dispositif convertissant une grandeur physique en une autre.(wikipdia)

    EXEMPLES: Capteurs utiliss pour la mesure: Capteurs de pression, de temprature et d'humidit

    d'une station mto ;La grandeur physique de sortie est de nature lectrique . Tension ou intensit de courant.

    Capteurs utiliss pour la commande : capteur de temprature (bilame,...) commandant l'alimentation du chauffage lorsque la temprature baisse . Le signal de sortie est souvent lectrique et TOR .

    Transducteur lectroacoustique : (wikipdia) Phonographe ; Hydrophone (transforme, dans les liquides, des oscillations acoustiques en oscillations lectriques) ; Haut-parleur, couteur ; Microphone ; Cristal Pizolectrique ;(Transforme une dformation mcanique en tension et inversement:BUZZER)

    vaucansson.org

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 2 / 28

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Pi%C3%A9zo%C3%A9lectricit%C3%A9http://fr.wikipedia.org/wiki/Microphonehttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89couteurhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Haut-parleurhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Hydrophonehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Phonographe

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    2.1.LE CAPTEUR DANS SON ENVIRONNEMENT:

    Le capteur est donc un organe de saisie dinformations, cest le premier maillon detoute chaine de mesure, acquisition de donnes, de tout systme dasservissement,

    rgulation, de tout dispositif de contrle, surveillance, scurit. GRANDEUR D'INFLUENCE:

    Grandeur que l'on ne souhaite pas mesurer mais qui influence la mesure.

    Exemple: Temprature qui provoque la dilatation et donc l'allongement d'une jauge d'extensomtrie.

    2.2.CONSTITUTION D'UN CAPTEUR :

    LMENT DE TRANSDUCTION:Dans un capteur sortie lectrique, llment de transduction est llment sensible qui est li au corps dpreuve. Il traduit les ractions de ce dernier en signal lectrique, directement pour les lments actifs ou travers un conditionneur pour les lments passifs (Thermistance, jauges d'extensomtrie ....)

    Exemple: Capteur de force jauges d'extensomtrie .

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 3 / 28

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    2.3.CAPTEURS PASSIFS ET ACTIFS :2.3.1.CAPTEURS PASSIFS:

    ILS NE FOURNISSENT PAS d'nergie et doivent tre placs dans un circuit lectrique, aliment ,le CONDITIONNEUR.

    Ce sont des diples dont L'IMPDANCE varie en fonction de la grandeur mesurer :EXEMPLE: Thermistance dont la rsistance varie avec la temprature, photorsistance ....

    2.3.2.CAPTEURS ACTIFS:gatt-club .CE SONT DES GNRATEURS gnralement fond dans son principe sur un effet physique qui assure la conversion en nergie lectrique de la forme d'nergie propre la grandeur physique prlever, nergie thermique, mcanique ou de rayonnement. Les plus classiques sont :

    Effet thermolectrique : Un circuit form de deux conducteurs de nature chimique diffrente, dont les jonctions sont des tempratures T1 et T2, est le sige d'une force lectromotrice e(T1,T2).

    Effet pizo-lectrique : L'application d'une contrainte mcanique certains matriaux dits pizo-lectrique (le quartz par exemple) entrane l'apparition d'une dformation et d'une mme charge lectrique de signe diffrent sur les faces opposes.

    Effet d'induction lectromagntique : La variation du flux d'induction magntique dans un circuit lectrique induit une tension lectrique.

    Effet photo-lectrique : La libration de charges lectriques dans la matire sous l'influence d'un rayonnement lumineux ou plus gnralement d'une onde lectromagntique dont la longueur d'onde est infrieure un seuil caractristique du matriau.

    Effet Hall : Un champs B cre dans le matriau un champs lectrique E dans une direction perpendiculaire. Effet photovoltaque : Des lectrons et des trous sont librs au voisinage d'une jonction PN illumine, leur

    dplacement modifie la tension ses bornes.

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 4 / 28

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    2.4.CORPS D'PREUVE ET CAPTEURS COMPOSITESPour des raisons de cot ou de facilit d'exploitation on peut tre amen utiliser un capteur, non pas sensible la grandeur physique mesurer, mais l'un de ses effets. Le corps d'preuve est le dispositif qui, soumis la grandeur physique mesurer produit unegrandeur directement mesurable par le capteur.

    Exemple: Capteur de force Jauges mtalliques du TP: Corps d'preuve (lame AU4G).2.5.CAPTEUR INTGR

    C'est un composant ralis par les techniques de la micro-lectronique et qui regroupe sur unmme substrat de silicium commun, le capteur proprement dit, le corps d'preuve et l'lectronique

    de conditionnement.

    EXEMPLE: Les capteurs de pression jauges d'extensomtrie (ou de contraintes) graves sur lamembrane de semi-conducteur servant de corps d'preuve.

    http://membres.lycos.fr/michelhubin/capteurs/techno/chap51.htm

    La membrane avec ses rsistances intgres est le carr central, tandis qu'on distingue parfaitement les lectrodes de sortie (en haut) et les circuits lectroniques annexes (compensation) gauche. La figure de droite reprsente une membrane d'acier sur laquelle sont dposes des jauges en technologie couche mince (voir ci-dessous). Sur la photo on ne distingue en fait que les lectrodes d'or qui interconnectent les jauges pour constituer le pont car les rsistances mtalliques ont une coloration sensiblement identique celle de la membrane vue travers le dilectrique semi transparent qui isole ici le pont de la membrane.

    3. LE TRANSMETTEUR:3.1.Le rle du transmetteur3.2.C'est un dispositif qui converti le signal de sortie du capteur en un signal de mesure

    standard. Il fait le lien entre le capteur et le systme de contrle commande. Le couple capteur+transmetteur ralise la relation linaire entre la grandeur mesure et son signal de sortie.

    3.3.Paramtrage d'un transmetteur:Le transmetteur possde en gnral au moins deux paramtres de rglage ;

    le DCALAGE DE ZRO ET L'TENDUE DE MESURE .

    Si le transmetteur possde un rglage analogique, pour paramtrer le transmetteur il suffit (respecter l'ordre) :

    De rgler le zro quand la grandeur mesure est au minimum de l'tendue de mesure (rglage du 0 ) De rgler le gain quand la grandeur mesure est au maximum de l'tendue de mesure (rglage du 100 )

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 5 / 28

    http://membres.lycos.fr/michelhubin/capteurs/techno/chap51.htmhttp://membres.lycos.fr/michelhubin/capteurs/techno/chap51.htm

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    4. PRINCIPESPHYSIQUESETTECHNOLOGIEDEQUELQUESCAPTEURS

    (Temprature, Force, Dplacement, Vitesse)

    Principes physiques courants exploits par les capteurs (wikipdia:http://fr.wikipedia.org/wiki/Capteur#Capteurs_intelligents)

    variation de capacit variation d'inductance variation de rsistance effet hall effet photolectrique dilatation pizo-lectricit effet Doppler ( RADAR DE CONTRLE DES VITESSES SUR ROUTE )

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Radar_de_contr%C3%B4le_routier principe de la corde vibrante (capteur de dformation de la grande Arche-Paris La Dfense)

    EXEMPLES DE CAPTEURS

    de temprature pyromtre thermomtre,

    sonde PT100 thermocouple thermistance

    de dplacements souris

    (informatique) capteur de

    proximit codeur dtecteur de

    mouvements LVDTs et RVDTs corde vibrante capteur de position

    de contrainte corde vibrante pizo-lectrique jauge de contrainte plot magntique

    Vitesse: http://sitelec.free.fr/cours/abati/captvit.htm

    Tachymtrie gnratrice

    tachymtrique Codeur incrmental

    (codeur relatif) Codeur absolu

    Pgm BTS mod1 :

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 6 / 28

    http://sitelec.free.fr/cours/abati/captvit.htmhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pi%C3%A9zo%C3%A9lectricit%C3%A9http://fr.wikipedia.org/wiki/Corde_vibrantehttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Capteur_de_position&action=edithttp://fr.wikipedia.org/wiki/Corde_vibrantehttp://fr.wikipedia.org/wiki/RVDThttp://fr.wikipedia.org/wiki/LVDThttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=D%C3%A9tecteur_de_mouvements&action=edithttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=D%C3%A9tecteur_de_mouvements&action=edithttp://fr.wikipedia.org/wiki/Codeur_rotatifhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Capteur_de_proximit%C3%A9http://fr.wikipedia.org/wiki/Capteur_de_proximit%C3%A9http://fr.wikipedia.org/wiki/Souris_(informatique)http://fr.wikipedia.org/wiki/Souris_(informatique)http://fr.wikipedia.org/wiki/Thermistancehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Thermocouplehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Thermom%C3%A8tre_%C3%A0_r%C3%A9sistance_de_platinehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Thermom%C3%A8trehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Pyrom%C3%A8trehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Corde_vibrantehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler-Fizeau

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    Capteur inductif : exemple : Les capteurs inductifs produisent l'extrmit leur tte de dtection un champ magntique oscillant. Ce champ est gnr par une self et une capacit monte en parallle. Lorsqu'un objet mtallique pntre dans cechamp , il y a perturbation de ce champ puis attnuation du champ oscillant. Cette variation est exploite par un amplificateur qui dlivre un signal de sortie., le capteur commute.

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 7 / 28

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    Capteur inductif de frquence de rotation pour l'affichage de la vitesse du scooter Scoot'lec. Le Scoot'lec a les mmes performances qu'un scooter thermique de moins de 50 cm3. En usage urbain, il offre de nombreux avantages et peu d'inconvnients. Il s'intgre facilement dans le trafic. La puissance progressive de son moteur permet une conduite souple, fluide et sans -coups. Son entretien est rduit et sa consommation trs conomique. Sa vitesse maximale est de 45 km/h et il parcourt le 100 m dpart arrt en 12 secondes. Son constructeur revendique une autonomie de 45 km pleine vitesse et de 30 km en cycle urbain (selon cycle typique du cahier des charges fonctionnel). Le tableau de bord du ScootElec dispose dun indicateur de vitesse (obligatoire). Celui-ci est entran mcaniquement par un cble venant de la roue avant.

    Cette information vitesse est aussi donne par le TEP96, lorsque le scooter est sur la bquille centrale et que la roue arrire est en rotation. Cette information est donc indpendante de celle fournie par le systme mont sur la roue avant et provient dun capteur situ sur la roue arrire.

    DOCUMENTATION : CAPTEUR INDUCTIF utilis dans le scooter Il est constitu d'un aimant permanent, solidaire d'un noyau de fer doux sur lequel est plac un bobinage. Le capteur est plac en regard d'une couronne dente mise en rotation par la roue. Le champ magntique mis par l'aimant cre un courant induit dans le bobinage interne du capteur. Le passage du capteur devant une dent provoque une perturbation des lignes de flux magntique. La succession de pleins et de creux, due la prsence ou non d'une dent, entrane une variation du flux magntique suffisante pour produire une variation du courant induit aux bornes de la bobine du capteur, qui se concrtise par un signal lectrique alternatif destination du calculateur. L'amplitude et la frquence du signal ainsi obtenues sont proportionnellement croissantes avec la vitesse angulaire de la roue.

    Le signal induit dans la bobine n'est pas sinusodal et est li la forme de l'objet dtect.La forme asymtrique de la pice permet de connatre le sens de passage (de rotation) par analyse de l'information recueillie.

    L'amplitude de la tension de sortie du capteur inductif volue en fonction de l'entrefer (espace entre le capteur inductif et la roue dente).http://louispayen.apinc.org/pedagogie/activites-ge/tp-capteur-scoot/tp-capteur-scoot.doc

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 8 / 28

    http://louispayen.apinc.org/pedagogie/activites-ge/tp-capteur-scoot/tp-capteur-scoot.doc

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    3. CAPTEUR DE VITESSE http://stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/captvit.htm

    3.1.RAPPEL DES NOTIONS DE VITESSE : Il s'agit de mesurer, pour un mouvement la vitesse de dplacement, d'un corps, en rotation (rad/s) ou translation V(m/s) .

    En rotation, on mesure le plus souvent des vitesse angulaires (rad /s) ou des frquences de rotation (tr/s). ON PARLE DE TACHYMTRIE.

    En translation , la mesure peut se faire partir de la mesure de la vitesse angulaire d'un lment li au mouvement de translation puis calcul [V (m /s)=Rayon .] ;

    Mais on peut aussi utiliser la proprit de variation de la frquence reue en cho par l'metteur sur unvhicule en mouvement par effet DOPPLER

    Exemple: RADAR (ondes radio centimtriques) ou

    LIDAR (ondes laser visibles ou IR)

    utiliss pour le contrle routier .....

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Radar_de_contr%C3%B4le_routier Done with KPaint by Pierre cb

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Lidar ;

    EFFET DOPPLER:http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler-Fizeau

    L'effet Doppler est le dcalage de frquenced'une onde acoustique ou lectromagntiqueentre la mesure l'mission et la mesure la

    rception lorsque la distance entre l'metteur etle rcepteur varie au cours du temps.

    On entend oOOUiNiiNOUOo au passage d'unemoto ...Le son est plus aigu si le vhicule se

    rapproche et plus grave s'il s'loigne.

    L'metteur, au centre (point rouge) se dplace vers la Gauche .L'observateur Droite peroit un son plus grave.L'observateur Gauche peroit un son plus aigu.(l'metteur se rapproche)

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 9 / 28

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_%C3%A9lectromagn%C3%A9tiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_acoustiquehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%A9quencehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler-Fizeauhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Lidarhttp://commons.wikimedia.org/wiki/User:Pierre_cbhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Lidarhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Radar_de_contr%C3%B4le_routierhttp://stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/captvit.htm

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    3.2.TACHYMTRIE ( GNRATRICE TACHYMTRIQUE ) : Elle dlivre une tension proportionnelle sa vitesse de rotation. Son principal domaine d'application se situe dans la rgulation de vitesse d'un moteur lectrique.

    Identifier le conditionneur du capteur, l'lment de transduction, le mesurande , la raction du transducteur, et la grandeur de sortie . Faire un schma bloc unifilaire,avec grandeurs et units .

    Mesure de vitesse angulaire ou frquence de rotation avec un optocoupleur ou fourche optique .

    La photodiode utilise l'effet PHOTOLECTRIQUE:

    Elle est ralise avec un semi-conducteur.

    Un semi-conducteur est un matriau pauvre en porteurs de charges lectriques ( isolant ).Lorsqu'un photon d'nergie suffisante excite un atome du matriau, celui-ci libre un lectron qui participera la conduction.

    La LED ou DEL (Diode Electro Luminescente ) claire la photodiode sauf si le faisceau est interrompu par le disque .

    L'opto-coupleur est l'ensemble photodiodeet LED .

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 10 / 28

    vGT vU

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    3.3.CAPTEUR DE POSITION ET DE VITESSE : LA SOURIS INFORMATIQUE http://jerome.hennecart.free.fr/documents%20Word/TP%20Mesure%20de%20distance%20avec%20une%20souris.doc

    Les deux roues fourche optique permettent de dterminer le dplacement vertical et horizontal.

    Le sens de dplacement de la souris est dtermin grce deux rcepteurs infrarouges dcals. Il en rsulte un dcalage entre les signaux quils fournissent. Le sens du dcalage permet de connatre le sens du dplacement (voir figure ci-contre).

    Expliquer en terme d'avance de phase oude retard de phase, comment on peut dterminer le sens de dplacement . Dterminer le sens de rotation de la roue,puis de la boule, puis de la souris sur la figure ci-contre.

    Expliquer comment on peut dterminer la vitesse de dplacement de la souris sur chaque axe X et Y .

    POUR UNE SEULE ROUE CODEUSE .

    LE PRINCIPE EST LE MME POUR LASECONDE.

    P r i n c i p e d e f o n c t i o n n e m e n t d ' u n e s o u r i s

    t

    t

    D 1

    D 2

    Le photransistor Gauche donne le signal D2,en bas . Celui de droite donne D1.

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Souris_%28informatique%29

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 11 / 28

    Roue perfore

    Fourche optique

    http://jerome.hennecart.free.fr/documents%20Word/TP%20Mesure%20de%20distance%20avec%20une%20souris.doc

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    4. CAPTEUR DE FORCE (VOIR AUSSI LE TP CAPTEUR DE FORCES JAUGES):http://www.chez.com/produ/cap/index.htm

    FORCE: Toute cause capable de produire, empcher, modifier le mouvement dun mcanisme, ou de le dformer .

    La plupart des capteurs de force ne sont sensibles qu une direction dapplication privilgie. Ils trouvent essentiellement leur utilisation dans la surveillance et les techniques de fabrication.

    POUR MESURER UNE FORCE, ON EN MESURE LES EFFETS.NCESSIT D'UN CORPS D'PREUVE .

    QUEL EST LE CORPS D 'PREUVE ICI.

    QUELLE EST LA GRANDEUR DE RACTION LA FORCE OU EFFET ?

    F 2 F 2F1

    1. EFFET PIZOLECTRIQUE: Une force applique une lame de quartz induit une dformation qui donne naissance unetension lectrique.Cet effet pizolectrique direct est attribu Pierre et Jacques CURIE en 1880. Le phnomne est rversible et une tension V applique au cristal provoque une contraction ouune expansion suivant le signe de V .

    DisquePizocramique entre

    deux lectrodes mtalliques

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 12 / 28

    http://www.chez.com/produ/cap/index.htm

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    5. CAPTEUR DE TEMPRATURE 5.3.BREF HISTORIQUE

    L'invention du thermomtre est attribue Galile, encore que le thermomtre scell n'ait pas vu le jour avant 1650. Les thermomtres modernes mercure (1714) et alcool furent invents par le physicien allemand Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) ; celui-ci proposa la premire chelle de temprature.

    Depuis, diverses chelles ont t proposes, dont l'chelle centsimale, ou Celsius, conue par l'astronome sudois Anders Celsius en 1743 :

    0 C correspondant au point de fusion de la glace 100C au point d'bullition de l'eau sous une pression atmosphrique normale. 0 C = 32 F ; 100 C = 212 F

    5.2.DFINITION ET UNITS :LA TEMPRATURE EST UNE MESURE DE L'AGITATION THERMIQUE ,

    des molcules et des atomes de la matire.Plus le matriau est chaud, plus il a d'NERGIE INTERNE d'AGITATION THERMIQUE

    L'unit SI de temprature est le Kelvin (K). Il mesure la temprature absolue, c'est--dire la temprature qui ne dpend pas de certaines proprits du corps. Elle fut invente par le mathmaticien et physicien britannique sir William Thomson Kelvin au XIXe sicle.

    La plus petite temprature que l'on puisse thoriquement atteindre est le zro absolu 0 K soit - 273,15 C (T Celsius = T Kelvin 273,15).

    0 K, LES ATOMES SONT FIGS

    Les carts de temprature sont identiques sur les chelles Kelvin et Celsius.

    De toutes les grandeurs physiques, la temprature est certainement l'une de celle dont la mesure est la plus frquente. En effet, la temprature dtermine de faon dcisive les proprits de la matire. C'est pourquoi, en recherche comme dans l'industrie, la mesure prcise et le contrle trs strict des temprature sont indispensables. Du nombre trs important de proprits de la matire et de phnomnes physiques sensibles la temprature rsulte aujourd'hui une grande diversit de mthodes de mesure, et de ce fait de capteurs de temprature : mthodes mcaniques, fondes sur la dilatation d'un solide, d'un liquide ou d'un gaz pression constante, mthodes optiques, fondes sur la rpartition spectrale du rayonnement, mthodes lectriques, reposant sur la variation thermique de la rsistance, de la Tension. Les mthodes optiques ou mcaniques, qui s'appuient sur l'observation extrieure d'une proprit du milieu dont on mesure la temprature, ont un domaine d'emploi limit. Les mthodes lectriquespar contre, sont d'une grande gnralit, mais l'interaction rciproque du capteur avec le milieu environnant pose trs souvent, lorsque la mesure doit tre prcise, un problme d'valuation et de minimisation de l'cart entre la temprature mesurer et temprature effectivement mesure qui est la temprature du capteur.

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 13 / 28

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    5.4.CAPTEURS DE TEMPRATURE THERMOCOUPLE :Le thermocouple utilis pour la sonde de temprature du multimtre XP35 est de type K .

    IL A PERMIS D'TABLIR EN TP NOTRE COURBE D'TALONNAGE DE LA CTN . Le schma ci-contre prsente le principe de la mesure detemprature par thermocouples. Les deux mtaux a et b,

    de natures diffrentes, sont relis par deux jonctions(formant ainsi un thermocouple) aux tempratures T1 et

    T2. Par effet Seebeck, le thermocouple gnre unediffrence de potentiel qui dpend de la diffrence detemprature entre les jonctions, T1-T2. Notons que les

    thermocouples ne mesurent pas proprement parler unetemprature mais une diffrence de temprature. Pour

    mesurer une temprature inconnue, l'une des deuxjonctions doit tre maintenue une temprature connue,

    par exemple celle de la glace fondante (0 C). Il estgalement possible que cette temprature de rfrencesoit mesure par un capteur (temprature ambiante, par

    exemple). La mesure de temprature est donc une mesureindirecte, puisque les thermocouples mesurent en fait unediffrence de potentiel lectrique. Il est donc ncessaire de

    connatre la rponse du thermocouple utilis en fonctionde la temprature pour pouvoir relier la diffrence depotentiel lectrique la diffrence de temprature.

    LA MESURE PASSANT PAR LA DTERMINATION D'UNE DIFFRENCE DE POTENTIEL, SA PRCISION DPEND FORTEMENT DU VOLTMTRE UTILIS.

    schma de principe d'un thermocouple

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Thermocouple

    Type K [modifier] Composition : Chromel (alliage nickel +

    chrome) / Alumel (alliage nickel + aluminium(5%) +silicium)

    thermocouple standard. Il permet une mesure dans une gamme de temprature large : -200 C 1250C. Il est galement bon march.

    Le phnomne inverse est aussi vrai : si on applique une tension, alors il y aura un chauffement ou un refroidissement au point de liaison des deux conducteurs ( MODULES EFFET PELTIER ).

    Couples thermolectriques

    Avec une jonction 0 C, les F.E.M. mesures varient de -10 +60 mV.

    Le thermocouple est-il un capteur passif ou actif ?

    Quel est l'lment de transduction dans le capteur de temprature thermocouple ? Faire un schma bloc.

    Quelle est L'TENDUE DE MESURE (EM) d'un thermocouple K:

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 14 / 28

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Nickelhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Chromehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Nickelhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermocouple&action=edit&section=6http://fr.wikipedia.org/wiki/Thermocouplehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Voltm%C3%A8trehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Diff%C3%A9rence_de_potentielhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Diff%C3%A9rence_de_potentielhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Diff%C3%A9rence_de_potentielhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Diff%C3%A9rence_de_potentielhttp://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9tal

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    6. LE TRANSMETTEURhttp://gatt.club.fr/page1/page25/page25.html

    6.1.LE RLE DU TRANSMETTEUR

    il converti le signal de sortie du capteur en un signal de mesure standard. Il fait le lien entre le capteur et le systme de contrle commande .

    CAPTEUR+TRANSMETTEUR RALISE la relation linaire entre la grandeur mesure et son signal de sortie.

    PARAMTRAGE D'UN TRANSMETTEUR:Le transmetteur possde en gnral au moins deux paramtres de rglage ; le dcalage de zro et l'tendue de mesure (figure pression). Si le transmetteur possde un rglage analogique, pour paramtrer le transmetteur il suffit (respecter l'ordre) :

    De rgler le zro quand la grandeur mesure est au minimum de l'tendue de mesure (rglage du 0 );

    De rgler le gain quand la grandeur mesure est au maximum de l'tendue de mesure (rglage du 100)6.2.RACCORDEMENT LECTRIQUE

    On peut sparer trois types de transmetteur : Les transmetteurs 4 fils (dits actifs) qui

    disposent d'une alimentation et qui fournissentle courant I. Leur schma de cblage est identique celui des rgulateurs (fig. 4).

    Les transmetteurs 3 fils sont des transmetteur 4 fils, avec les entres moins relies (fig. 3).

    Les transmetteurs 2 fils (dits passifs) qui ne disposent pas d'une alimentation et qui contrlent le courant I fournie par une alimentation externe (fig. 2).

    Figure 4

    Figure 3

    Figure 2

    6.3.TRANSMETTEUR BOUCLE DE COURANT Une boucle 4-20 mA est compose :

    D'un gnrateur, qui fournit le courant lectrique I;

    D'un ou plusieurs rcepteurs, qui mesure le courant lectrique I qui les traverse.

    Remarque : Le courant I sort par la borne + du

    gnrateur ; Le courant I entre par la borne + des

    rcepteurs.

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 15 / 28

    http://gatt.club.fr/page1/page25/page25.html#2http://gatt.club.fr/page1/page25/page25.html#3http://gatt.club.fr/page1/page25/page25.html#4http://gatt.club.fr/page1/page25/page25.html#pressionhttp://gatt.club.fr/page1/page25/page25.html

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    6.4.LE TRANSMETTEUR INTELLIGENT (Gatt-Club)Le transmetteur intelligent est un transmetteur muni d'un module de communication et d'un microcontrleur.

    Le module de communication permet :

    De rgler le transmetteur distance ; De brancher plusieurs transmetteurs sur la mme ligne.

    Le microcontrleur permet :

    De convertir la mesure en une autre grandeur, appele grandeur secondaire. Par exemple, il peut convertir une mesure de diffrence de pression en niveau (voir chapitre sur les mesures de niveau).

    De corriger l'influence des grandeurs d'influence sur la mesure.

    7. CAPTEURS INTELLIGENTS (wikipdia:http://fr.wikipedia.org/wiki/Capteur#Capteurs_intelligents)

    Les dernires annes du XXe sicle ont vu apparatre le concept de capteurs intelligents.

    En plus de leur facult de mesurer une grandeur physique, il possdent d'autres fonctionnalits dont voici une liste non-exhaustive :

    fonctions configurables de traitement du signal (filtre, gains) fonctions d'auto-test et d'auto-contrle talonnage automatique sortie sur des bus de terrain

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 16 / 28

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Bus_de_terrainhttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89talonnagehttp://fr.wikipedia.org/wiki/Filtre_(%C3%A9lectronique)http://fr.wikipedia.org/wiki/Traitement_du_signalhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Capteur#Capteurs_intelligents

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    8. PRINCIPALES CARACTRISTIQUES DES CAPTEURS : http://philippe.berger2.free.fr/automatique/cours/cpt/les_capteurs.htm

    8.1.CARACTRISTIQUES STATIQUES ET DYNAMIQUES DES CAPTEURShttp://pagesperso-orange.fr/michel.hubin/capteurs/metro/chap_met3.htm

    8.1.1.CARACTRISTIQUES DYNAMIQUES : supposons qu' un instant to nous appliquions au capteur une certaine grandeur xo constante et parfaitement connue (ce qu'on a coutume dappeler un chelon). L'exprience montre, voir figure, que larponse du capteur n'est pas instantane. Ce n'est qu' l'instant to+T que l'on pourra considrer que la rponse du capteur est physiquement stable et que le rgime statique est atteint, et alors seulement on pourra dfinir les caractristiques mtrologiques telles que la sensibilit, la prcision etc.

    TEMPS DE RPONSE:Dure pour passer d'un tat stable un autre , lors d'une variation en chelon du mesurande.

    BANDE PASSANTE:bande de frquence des variations du mesurande que le capteur peut restituer, sans attnuation notable;

    RAPIDIT: capacit suivre la variation en rampe du mesurande (variation linaire de vitesse, de temprature .)

    Rponse une rampe du mesurande EE(t) = a.t. u(t) ; u(t) chelon unitaire

    http://www-lagis.univ-lille1.fr/~bonnet/GSI/Capteurs3_GSI.pdf

    Rponse en Poursuite

    TEMPS DE RPONSE: RPONSE INDICIELLE ; (c)gatt-club

    BANDE PASSANTE:

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 17 / 28

    http://www-lagis.univ-lille1.fr/~bonnet/GSI/Capteurs3_GSI.pdfhttp://pagesperso-orange.fr/michel.hubin/capteurs/metro/chap_met3.htmhttp://philippe.berger2.free.fr/automatique/cours/cpt/les_capteurs.htm

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    8.1.2.CARACTRISTIQUES STATIQUES :

    L'TENDUE DE LA MESURE : Zone dans laquelle les caractristiques du capteur correspondent aux spcifications de fonctionnement normal ; elle est borne par la limite infrieure et la limite suprieure (portes)

    (Exemple: notice constructeur, pse personne, multimtre...)

    LA SENSIBILIT : c'est la plus petite variation d'une grandeur physique que peut dtecter un capteur.

    TRAITEMENT STATISTIQUE DES MESURESLes erreurs entranent une DISPERSION des rsultats lors de mesures rptes. Leur traitement statistique permet :

    de connatre la valeur la plus probable de la grandeur mesure,

    de fixer les limites de L'INCERTITUDE.

    Une indication de la dispersion de ces rsultatsest donne par L'CART-TYPE :

    = xix2n1cart quadratique moyen .

    Lorsque la mesure d'une mme grandeur X at rpt n fois, donnant les rsultats : x1, x2...

    xn, la valeur moyenne est dfinie par :

    x=xi

    nLorsque les ERREURS ACCIDENTELLES

    affectant les diffrentes mesures sontINDPENDANTES, la probabilit d'apparition

    des diffrents rsultats satisfait habituellement la loi normale dite encore LOI DE GAUSS :

    LA PRCISION : c'est la capacit de rptabilit(FIDLIT) et de proximit de la valeur vraie(JUSTESSE ) d'une information sur la grandeur physique mesurer.

    ON ILLUSTRE CES NOTIONS PAGE SUIVANTE .

    REPRODUCTIBILIT: Faible cart entre les rsultats des MESURES D'UNE MME GRANDEUR AU MOYEN DE DIFFRENTS INSTRUMENTS, suivant diverses mthodes, par des oprateurs distincts en des temps et des lieux diffrents.

    RPTABILIT: concerne la mme mesure, EFFECTUE SELON LA MME PROCDURE, avec le MMEAPPAREILLAGE, par la mme personne, en un mme lieu et en un temps court vis vis de la dure d'une

    mesure.

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 18 / 28

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    JUSTESSE:Un instrument est JUSTE si la VALEUR MOYENNE des mesures rptes de la mme grandeur est PROCHE DE LA VALEUR VRAIE, X .

    FIDLIT :Un instrument est FIDLE si la DISPERSION des mesures rptes de la mme grandeur est FAIBLE . DONC ,

    UN INSTRUMENT FIDLE UN FAIBLE CART TYPE = xix2n1SUR LES MESURES ,

    OU EN CORE: FIDLE = UNE FAIBLE DISPERSION DES MESURES

    LA PRCISION : Un instrument PRCIS, est JUSTE et FIDLE :En pratique, la PRCISION FIXE GLOBALEMENT L'ERREUR MAXIMUM ,(en + ou en -- ) pouvant tre commise lors d'une mesure. Elle est gnralement exprime en % de l'tendue de mesure.

    PRCISION = ERREUR DE JUSTESSE + ERREUR DE FIDLIT

    1. PLACER LA VALEUR MOYENNE DES MESURES x SUR CHAQUE GRAPHES CI-CONTRE ET PLACER LE TERME CORRECT :

    PRCIS, JUSTE OU FIDLE .

    X est la valeur VraieCapteur ________

    Capteur ________

    Capteur _________

    http://www.es-france.com/pdf/MX22-24.pdf?osCsid=13e80fb5e51fc31467d9997ed3f7fc24

    2. Le multimtre ci-contre est votre MX23 habituel . Il a 5000 points d'affichage possible sur l'tendue de mesure . Il est en mesure TRMS AC+DC. CALCULER L'ERREUR COMMISE SUR CETTE MESURE OU PRCISION :

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 19 / 28

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    LES TYPES D'ERREURS CLASSIQUES: Elles sont systmatiques et donc corrigibles . gatt-club

    1. L'ERREUR DE ZRO (OFFSET) :Erreur de zro = Valeur de x quand X = 0

    C'est une erreur qui ne dpend pas de la valeur de la grandeur mesure Elle est souvent automatiquement corrige par les capteurs intelligents, comme dans les balances lectroniques ...

    Donner des exemples de capteur ayant des erreurs de zro .

    Donner des exemples de moyen de correction d'erreur de zro .

    2. L'ERREUR D'CHELLE (GAIN) : C'est une erreur qui dpend de faon linaire de la valeur de la grandeur mesure.

    Dans le TP capteur de Force , quelle la grandeur de rglage qui tait diffrente suivant chaque poste et dont l'oubli de la mesure ,empchait la comparaison entre les courbes d'talonnage de chaque poste. ?

    Quelle tait le coefficient de l'quation de la droite d'talonnage quidiffrait, alors, entre les postes ?

    3. L'ERREUR DE LINARIT : La caractristique n'est pas une droite.

    4. L'ERREUR DUE AU PHNOMNE D'HYSTRSIS : Il y a phnomne d'hystrsis lorsque le rsultat de la mesure dpend dela prcdente mesure.

    5. L'ERREUR DE MOBILIT : La caractristique est en escalier. Cette erreur est souvent due une numrisation du signal .

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 20 / 28

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    9. LMENTS DE MTROLOGIE: 9.1.SYSTME INTERNATIONAL D'UNITS(SI) (EX SYSTME MTRIQUE)

    9.1.1.LE SYSTME D'UNITS INTERNATIONALES ET SES SYMBOLES:

    La 11e Confrence gnrale des poids et mesures (1960) a adopt le nom Systme international d'units (avec l'abrviation internationale SI) pour le systme pratique d'units de mesure.

    Les units (K), (A), (kg), (mol) vont tre redfinies par des constantes physiques (kB Boltzman ), (e charge), (h Planck), NA (Avogadro) respectivement . (Confrence BIPM 11/2014) http://www.bipm.org/en/measurement-units/new-si/

    9.1.2.RGLES POUR L'CRITURE DES UNITS: BUREAU INTERNATIONAL DES POIDS ET MESUREShttp://www.bipm.org/fr/si/si_brochure/chapter5/5-1.html

    Les symboles des units sont imprims en caractres romains (droits), quelle que soit la police employe dans le texte o ils figurent. En gnral les symboles des units sont crits en minuscules, mais, si le nom de l'unit DRIVE D'UN NOM PROPRE, la premire lettre du symbole est MAJUSCULE.Exemples: le kilogramme (kg) ; le Hertz (Hz)

    Le litre est un exception cette rgle et peut s'crire ,L ou l , pour viter toute confusion avec le chiffre 1 (1979).

    PRFIXE DE MULTIPLE ou SOUS-MULTIPLE: celui-ci fait partie de l'unit et il prcde le symbolede l'unit, sans espace entre le symbole du prfixeet le symbole de l'unit. Un prfixe n'est jamais utilis seul et l'on n'utilise jamais de prfixes composs.

    LES SYMBOLES D'UNITS sont des entits mathmatiques et pas des abrviations. Ils ne doivent donc pas tre suivis d'un point, sauf s'ilsse trouvent placs la fin d'une phrase. Ils restent invariables au pluriel et il ne faut pas mlanger des symboles avec des noms d'units dans unemme expression, puisque les noms ne sont pasdes entits mathmatiques.

    Les rgles classiques de multiplication ou de division algbriques s'appliquent pour former les produits et quotients de symboles d'units. La multiplication doit tre indique par un espace ou un point mi-hauteur centr ()Il ne faut pas utiliser plus d'une barre oblique dans une expression donne s'il n'y a pas de parenthses pour lever toute ambigut.

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 21 / 28

    http://www.bipm.org/en/measurement-units/new-si/

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    9.2.BUDGET D'INCERTITUDES. Il s'agit de faire le bilan chiffr des causes d'erreurs possibles lors des mesures

    DIAGRAMME DES CAUSES D'ERREURShttp://jm.karrer.free.fr/downloads.htm#incert

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 22 / 28

    http://jm.karrer.free.fr/downloads.htm#incert

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    D'AUTRES EXEMPLES SONT TRAITS EN TD .

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 23 / 28

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    1. EXERCICES : ERREURS ET INCERTITUDES DE MESURES

    1.1. ON DONNE LES DISTRIBUTIONS DE RINDUIT RSUMES CI-DESSOUS :

    1.1.1. Faire la liste des causes systmatiques derreurs de Mesure pour le capteur de force jauges.1.1.2. Indiquer des moyens de les corriger .1.1.3. Dresser la liste des causes dincertitudes de mesures .1.1.4. Faire de mme pour la mesure de rinduit par la mthode du rotor cal pour les petits moteurs

    courant continu .

    Aprs avoir RAPPEL SUCCINTEMENT LA MTHODE DE MESURE DE LARSISTANCE D'INDUIT D'UN MOTEUR COURANT CONTINU PAR LA MTHODE

    DU ROTOR CAL .

    1.1.5. On donne la distribution suivante des valeurs de rinduit mesures par la mthode du rotor cal et considre comme variable alatoire Rinduit .

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    14,1 14,4 14,5 14,7 14,9 15,3 15,7

    Valeur de r

    Nom

    bre

    de m

    esur

    es (r

    )

    Distribution des 86 Valeurs de r induit= U / I mesures rotor cal sur le MFA12-24V sous Um = 12 V. ; Alimentation en Sv .

    1/Type de graphique Nuage de points puis Histogramme.

    DONNER LE NOM et une ESTIMATION QUANTITATIVE DE LINCERTITUDE, RINDUIT (SV-12) , de mesure sur cette distribution .

    CALCULER la valeur Moyenne R INDUIT de RINDUIT

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 24 / 28

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    2. ON DONNE LES DISTRIBUTIONS DE RINDUIT RSUMES CI-DESSOUS :

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    10,0

    11,0

    12,0

    13,0

    14,0

    15,0

    16,0

    17,0

    18,0

    19,0

    20,0

    Valeurs de r(Ohms)

    Nom

    bre

    de

    mes

    ure

    s pour ch

    aque

    vale

    ur

    r N

    b(r

    )

    U/I pour Sv:U=12V

    U/I pour Sv:U=24V

    U/I pour Si:U=12V

    U/I pour Si:U=24V

    Bilan des distributions des 397 mesures de r = U/I (Essais rotor cal)pour le MFA 12-24V

    On obtient : r moy = 16,2 ;Ecart Type Total ou Dispersion (394 mesures) :1,525.

    ON prend pour HYPOTHSE que la VALEUR MOYENNE DES 4 DISTRIBUTIONS, r MOY = 16,2 est la VALEUR VRAIE DE r.

    a-Indiquer ,en justifiant, la distribution la plus fidle .

    b-Indiquer ,en justifiant, la distribution la plus juste.

    c-Indiquer ,en justifiant, la distribution la plus prcise .

    d-Quelle erreur de mesure (Systmatique) pourrait affecter les mesures si l'on rappelle que la mesure se fait par relev de r = Um / Im, ceci rotor cal de manire rptitive et temprature ambiante .

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 25 / 28

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    EXEMPLE LMENTAIRE DE BUDGET DINCERTITUDE http://smdsi.quartier-rural.org/enseignement/himbertm.htm

    Ce paragraphe illustre la dtermination du budget dincertitude permettant d'valuer l'incertitude associe la mesure d'une rsistance lectrique d'environ 10 l'aide d'un voltmtre numrique et d'un ampremtre aiguille pralablement talonns. Outre le biais introduit par le mode opratoire utilis (courte drivation, en loccurrence),

    MONTAGE COURTE DRIVATION OU MONTAGE AVAL

    une analyse des causes d'erreur qui imposent une correction a conduit l'inventaire suivant :

    talonnage du voltmtre, talonnage de l'ampremtre drive de ces deux instruments influence de la temprature sur chacun des deux instruments limitations imposes par la rsolution du voltmtre et de l'ampremtre

    Il convient galement d'valuer la dispersion associe la rptabilit des mesures. En appliquant les mthodes et conventions dcrites ci-dessus pour l'valuation de chaque composante et pour la composition globale on aboutit au tableau rcapitulatif suivant (toutes les valeurs sauf l'incertitude largie sont donnes 1 cart-type.

    0,01

    A 0,01Composantesvaluespard'autresmoyens

    00,02

    00,01

    00,01

    00

    0,02

    0,03

    0,05

    Composantesvaluesparl'analysestatistique

    u(Rm):Rptabilitdesmesurages

    u(talUR)Etalonnagevoltmtreu(talIR)Etalonnageampremtre

    u(drivUR)Drivevoltmtreu(drivIR)Driveampremtre

    u(TUR)Influencetempraturesurvoltmtreu(TIR)Influencetempraturesurampremtre

    u(rsolUR)Rsolutionvoltmtreu(rsolIR)Rsolutionampremtre

    Bincertitudetype

    incertitudelargie

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 26 / 28

    http://smdsi.quartier-rural.org/enseignement/himbertm.htm

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    10.Choixd'uncapteur:http://philippe.berger2.free.fr/automatique/cours/cpt/les_capteurs.htm

    Tous les capteurs dont les fonctionnements ont t dcrits prcdemment prsentent deux parties distinctes. Unepremire partie qui a pour rle de dtecter un vnement et une deuxime partie qui a pour rle de traduire lvnement enun signal comprhensible d'une manire ou d'une autre par lhomme ou une machine chargs de lexploiter. Pour choisircorrectement un capteur, il faudra dfinir tout d'abord

    - le type d' vnement dtecter,- la nature de l' vnement,- La grandeur de l'vnement, ( F (N), U(V),...)- l'environnement de l' vnement. (Temprature, Pression, Humidit, Vibrations, Champ Magntique, Tension,Acide, Rayonnement...)

    En fonction de ces paramtres on pourra effectuer un ou plusieurs choix pour un type de dtection. D'autres lmentspeuvent permettre de cibler prcisment le capteur utiliser :

    - ses performances,- son encombrement,- sa fiabilit (MTBF) (Mean Time Between Fail)- la nature du signal dlivr par le capteur (lectrique, pneumatique)- son prix...

    Exemples de choix : Capteurs Tout ou Rien (TOR)

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 27 / 28

    http://philippe.berger2.free.fr/automatique/cours/cpt/les_capteurs.htm

  • LES CAPTEURS (BTS CIM module 1_18h) : (Voir aussi les documents TD et les TP)

    Eclipse Chraute

    Quelques liens utiles :

    Gnralits:http://fr.wikipedia.org/wiki/Corde_vibrante#La_jauge_de_d.C3.A9formation_:_jauge_extensom.C3.A9trique_.C3.A0_corde_vibrante_.C3.A0_noyer_dans_le_b.C3.A9tonhttp://philippe.berger2.free.fr/automatique/cours/cpt/les_capteurs.htm

    http://gatt.club.fr/page1/page25/page25.html

    http://www.chez.com/produ/cap/index.htm

    Site de constructeurs, capteurs de dplacement et position:

    http://www.asm-sensor.com/asm/pdf/pro/pcqa22_fr.pdf

    http://www.fgpsensors.com/pdf/tmi_fr.pdf

    http://www.federaccreditamento.it/documenti/FIDEARELINCFRANC122004.pdf

    Physique Applique-Lyce du Pays de soule 28/01/16-courCapteur-BTS-CIM-mod1.odt-Djl-Page: 28 / 28

    http://www.federaccreditamento.it/documenti/FIDEARELINCFRANC122004.pdfhttp://www.fgpsensors.com/pdf/tmi_fr.pdfhttp://www.asm-sensor.com/asm/pdf/pro/pcqa22_fr.pdfhttp://gatt.club.fr/page1/page25/page25.htmlhttp://philippe.berger2.free.fr/automatique/cours/cpt/les_capteurs.htm

Recommended

View more >