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Chapitre 2: Capteurs , types et caractéristiques Par Prof. N.Bourouba [Tapez un

Chapitre 2: Capteurs , types et caractéristiques Par Prof. N.Bourouba [Tapez un texte] Chapitre 2:chaine de mesure et capteurs 2-1: structure globale d’une chaîne de mesure complète: acquisition, traitement, restitution Figure1: Procédé industriel A) A quoi sert une chaine d'acquistion: -Acquérir les informations nécessaires à la connaissance de l’état d’un ,détection, adaptation et conditionnement etc) -Fournir ces informations sous une forme B)De quoi est composer la chaîne mesure ou d'acquisition elle est constituée de 3 parties : - unité d'acquisition des données (analogique) - unité de transformation des données CAN - unité de traitement des données (calculateur C)Les fonctions de la chaine: selon sa structure de base (figure 1) la chaine A- Extraction de l'information selon le mesurande concerné et sa transformation en signal électrique (par le capteur et conditionneur appropriés); B- Traitement analogique du signal électrique dégradation par le bruit et le parasite: amplification , filtrage, modulation etc.; C-numérisation du signal afin de l'adapter au calculateur analogique numérique et inversement. un multiplexage est nécessaire si plus d' Chapitre 2: Capteurs , types et caractéristiques Par Prof. N.Bourouba 3ieme Année Licence Chapitre 2:chaine de mesure et capteurs(Volume horaire:6H) 1: structure globale d’une chaîne de mesure complète: acquisition, traitement, restitution e chaine d'acquistion: les informations nécessaires à la connaissance de l’état d’un procédé ou d'un détection, adaptation et conditionnement etc) ces informations sous une forme de données appropriées à leur exploitation B)De quoi est composer la chaîne mesure ou d'acquisition: (analogique) capteurs, conditionneurs, amplificateurs, multiplexage. CAN ,codage calculateur affichage stockage, gestion et prise de décision) ) la chaine d'acquisition doit assurer les fonctions suivantes: selon le mesurande concerné et sa transformation en signal électrique (par le Traitement analogique du signal électrique destiné à la mesure ou exploitation et de le protéger vis à vis de la bruit et le parasite: amplification , filtrage, modulation etc.; afin de l'adapter au calculateur en vue d'exploitation :échantillonnage et conversion un multiplexage est nécessaire si plus d'un capteur sont utilisés dans la chaine. Un procédé industriel= un ensemble d'éléments dont les interactions physiques et chimiques concourent à un but de fabrication ou de transformation; L'etat d'un procedé = Il est caractérisé par un certains nombre d'information sur la variation de ces grandeurs là: ces grandeurs sont appelées Mesurandes information sont les valeurs numériques (mesures) provenant d'une ou plusieurs chaines de mesure . Ces chaines de mesures sont contenues dans un systèmes d'acquisition et de traitement de données: Il s'agit d'une chaine d'acquisition de donnés Chapitre 2: Capteurs , types et caractéristiques 3ieme Année Licence Electronique Page 1 (Volume horaire:6H) 1: structure globale d’une chaîne de mesure complète: acquisition, traitement, restitution. procédé ou d'un système(capture capteurs, conditionneurs, amplificateurs, multiplexage. affichage stockage, gestion et prise de décision) s fonctions suivantes: selon le mesurande concerné et sa transformation en signal électrique (par le destiné à la mesure ou exploitation et de le protéger vis à vis de la en vue d'exploitation :échantillonnage et conversion = un ensemble d'éléments dont les interactions physiques et chimiques concourent à un but de fabrication ou de transformation; l est caractérisé par un certains nombre d'information sur la variation de ces grandeurs là: Mesurandes et leur information sont les valeurs numériques (mesures) chaines de mesure sont contenues dans un systèmes d'acquisition et de traitement de données: Il s'agit d'une chaine d'acquisition de donnés Chapitre 2: Capteurs , types et caractéristiques Par Prof. N.Bourouba 3ieme Année Licence Electronique [Tapez un texte] Page 2 D- coordinations des opérations précédentes, traitement numériques correctif (linéarisation, correction des défauts des appareils(dérives thermiques, réglage de zéro étalonnage automatique etc) extraction de paramètres utile à l'analyse. ' 2-3 Description des constituants d’une chaîne de mesure et circuits électroniques Une chaine de mesure a pour tache de rendre possible et dans de meilleurs conditions la détermination avec précision de la valeur du mesurande . Elle comprend dans sa structure de base au minimum quatre étages :  Un capteur sensible aux variations d'une grandeur physique et qui, à partir de ces variations, délivre un signal électrique.  Un conditionneur de signal : son rôle principal est: 1- Amplification du signal délivré par le capteur 2- donner un niveau compatible avec l'unité de numérisation; 3- Parfois intègre un filtre qui réduit les perturbations présentes sur le signal.  Une unité de numérisation :sert à : 1- échantillonner le signal à intervalles réguliers et affecter un nombre (image de la tension) à chaque point d'échantillonnage.  Une unité de traitement informatique : Permet l'exploitation les mesures (une suite de nombres) pour: 1-enregistrement, affichage de courbes, 2-traitements mathématiques, 3-transmissions des données . 1- Element Principal Constitutif d’une chaîne: Le capteur 1- le capteur (types, caractéristiques), Le capteur est l'élément indispensable à la mesure de grandeurs physiques(température, force, position, vitesse, luminosité, ...) qu'on rencontre dans de nombreux domaines (industrie, recherche scientifique, services, loisirs ...), Définition d'un Capteur C'est un organe de prélèvement d'information qui élabore à partir d'une grandeur physique, une autre grandeur physique de nature différente (très souvent électrique). Cette grandeur représentative de la grandeur prélevée est utilisable à des fins de mesure ou de commande. Il englobe souvent trois éléments fonctionnels à savoir : le corps d'épreuve , le transducteur et le transmetteur figure2: la chaine de mesure et d'acquisition et ses unités fonctionnelles. Chapitre 2: Capteurs , types et caractéristiques Par Prof. N.Bourouba [Tapez un texte]  Le corps d'épreuve a pour fonction de transformer la grandeur à mesurer physique secondaire (mesurande secondaire REM: Pour de nombreux capteurs, il peut y avoir plusieurs corps d'épreuve avant la mesure électrique Exemple: Mesure d'un débit Le débit ( Q)crée une différence de pression autre du milieu M entraine une variation de pression à chacun de ses points(A et B par exemple).  Le transducteur est l'élément fondamental qui permet de passer du pneumatique...].du mesurande au De manière classique la sortie d’une chaîne de mesure est du type électrique. Si elle nécessite alors une deuxième conversion: REM: Si on fait intervenir plusieurs transducteurs dans contact direct avec le mesurande. Le dernier transducteur est associé à un conditionneur qui fournit la grandeur électrique de sortie de manière exploitable. 2-4types de capteurs Si l'on s'intéresse aux phénomènes physiques mis en jeux dans les capteurs, on peut classer ces derniers en deux catégories. Capteurs actifs Capteurs passifs 2-4-1-Capteur passif  Il s’agit en général d’un capteur dont la résistance, la capacité ou l’inductance var d’entrée.  Il est conçu a partir de matériau utilisé en tant qu'impédance et dont l'un des paramètres est sensible au mesurande.  La mesure de l'impédance permet de déduire la valeur du mesurande. Cette mesure nécessite l'emploi. d'un conditionneur P P 2 Q A B Chapitre 2: Capteurs , types et caractéristiques Par Prof. N.Bourouba 3ieme Année Licence a pour fonction de transformer la grandeur à mesurer(mesurande mesurande secondaire) plus facile à mesurer. Pour de nombreux capteurs, il peut y avoir plusieurs corps d'épreuve avant la mesure électrique crée une différence de pression au niveau de 2 orifices A et B: une variation du débit d'un du milieu M entraine une variation de pression à chacun de ses points(A et B par exemple). est l'élément fondamental qui permet de passer du domaine physique pneumatique...].du mesurande au domaine électrique . De manière classique la sortie d’une chaîne de mesure est du type électrique. Si cette grandeur est non électrique , elle nécessite alors une deuxième conversion: un transducteur est utile Si on fait intervenir plusieurs transducteurs dans une chaine de mesure, le corps d’épreuve est celui qui est en contact direct avec le mesurande. Le dernier transducteur est associé à un conditionneur qui fournit la grandeur électrique de sortie de manière exploitable. intéresse aux phénomènes physiques mis en jeux dans les capteurs, on peut classer ces derniers Il s’agit en général d’un capteur dont la résistance, la l’inductance varie avec la grandeur est conçu a partir de matériau utilisé en qu'impédance et dont l'un des paramètres est La mesure de l'impédance permet de déduire la valeur du mesurande. Cette mesure nécessite l'emploi. )*(, ) ), + / Le mesurande débit mesurande pression différentielle Chapitre 2: Capteurs , types et caractéristiques 3ieme Année Licence Electronique Page 3 mesurande) en une grandeur Pour de nombreux capteurs, il peut y avoir plusieurs corps d'épreuve avant la mesure électrique une variation du débit d'un point à un du milieu M entraine une variation de pression à chacun de ses points(A et B par exemple). domaine physique [optique, cette grandeur est non électrique , une chaine de mesure, le corps d’épreuve est celui qui est en contact direct avec le mesurande. Le dernier transducteur est associé à un conditionneur qui fournit la grandeur intéresse aux phénomènes physiques mis en jeux dans les capteurs, on peut classer ces derniers /*(,) = 12 3(,) débit est transformé en pression différentielle: Chapitre 2: Capteurs , types et caractéristiques Par Prof. N.Bourouba 3ieme Année Licence Electronique [Tapez un texte] Page 4  Il faut l’intégrer dans un circuit avec une alimentation. exemples de capteurs résistifs: MESURANDE EFFET UTILISE (Grandeur de sortie) MATERIAUX Température uploads/Sante/ chapitre-2-capteurs-types-et-caracteristiques.pdf