Modèle - Sen-Bretagne

TP/TD PRO 1SEN
Lycée des Métiers Jacques Prévert Combs – la – Ville
Section de BAC PRO Systèmes électroniques numériques
Electronique Industrielle Embarquée
Acquisition d’informations
1
DETECTION DE GRANDEURS
PHYSIQUES
I – Introduction
Définition de l’électronique :
Partie de la physique et de la technique qui étudie et utilise les variations de grandeurs électriques pour
capter, transmettre et exploiter de l’Information.
Dans un environnement industriel, on a souvent besoin de connaître les valeurs de grandeurs
physiques (courant électrique, tension, force et sens du vent, débit d’un fluide etc…)
Il est alors primordial de disposer d’une fonction d’acquisition de l’information (ou d’une
grandeur physique) au sein d’un système de mesure.
L’objectif de ce document est d’en décrire le principe. D’autres documents seront développés en
relation avec les TP sur les systèmes.
II – Principe d’une chaîne d’acquisition d’une grandeur physique
CAPTEUR
CONDITIONNEUR
CONVERSION
ANALOGIQUE -
NUMERIQUE
TRAITEMENT
INFORMATIQUE
Grandeur
physique
Grandeur
électrique
Grandeur
électrique
Données
numériques

TP/TD PRO 1SEN
Lycée des Métiers Jacques Prévert Combs – la – Ville
Section de BAC PRO Systèmes électroniques numériques
Electronique Industrielle Embarquée
Acquisition d’informations
2
La structure de base d’une chaîne de mesure comprend au minimum 4 étages (4 fonctions) :
- Un capteur sensible aux variations d’une grandeur physique et qui, à partir de ces variations,
délivre un signal électrique.
- Un conditionneur de signal dont le rôle principal est l’amplification du signal délivré par le
capteur, pour lui donner un niveau compatible avec l’unité de numérisation ; cet étage peut
parfois intégrer un filtre qui réduit les perturbations présentes sur le signal.
- Une unité de numérisation qui va échantillonner le signal à intervalles réguliers et affecter un
nombre (image de la tension) à chaque point d’échantillonnage.
- Une unité de traitement informatique peut exploiter les mesures qui sont maintenant une
suite de nombres (enregistrement, affichage de courbes, traitements mathématiques,
transmission des données….)
III – Classification des signaux
Informations

TP/TD PRO 1SEN
Lycée des Métiers Jacques Prévert Combs – la – Ville
Section de BAC PRO Systèmes électroniques numériques
Electronique Industrielle Embarquée
Acquisition d’informations
3
Un signal est dit analogique si l’amplitude de la grandeur physique le représentant peut prendre une
infinité de valeurs dans un intervalle donné ; exemples :
- Signal continu : c’est un signal qui varie lentement dans le temps : température, débit,
pression, niveau…
- Forme : c’est la forme du signal qui est important : pression cardiaque…
- Fréquentiel : c’est le spectre fréquentiel qui transporte l’information désirée : analyse vocale…
Un signal est dit numérique si l’amplitude de la grandeur physique le représentant peut prendre un
nombre fini de valeurs ; en général, ce nombre fini de valeurs est une puissance de 2 (binaire).
Exemples :
- Tout Ou Rien (TOR) : il informe sur un état bivalent (binaire) d’un système ; exemple : une
vanne ouverte ou fermée.
- Train d’impulsion : chaque impulsion est l’image d’un changement d’état.
III – Fonction acquisition : les capteurs
(fig.1)
L’acquisition d’une information physique, convertie en un signal électrique est réalisée par des
capteurs. Dans ces capteurs, on retrouve des transducteurs.
Le rôle de la fonction acquisition est de mesurer tous types de grandeurs physiques pour les traiter et les
exploiter. Pour cela, cette fonction doit transformer les grandeurs à mesurer en signaux facilement
exploitables, par exemple, tensions ou courants.
Capture du
phénomène
physique
Conversion du
phénomène en
grandeur
électrique
Acquisition d’une information
Phénomène
physique (E)
Information
électrique (s)
Transducteur
Capteur

TP/TD PRO 1SEN
Lycée des Métiers Jacques Prévert Combs – la – Ville
Section de BAC PRO Systèmes électroniques numériques
Electronique Industrielle Embarquée
Acquisition d’informations
4
Vocabulaire :
On appelle le mesurande (E), la grandeur physique objet de la mesure.
Le capteur est le dispositif qui, soumis à l’action du mesurande présente une caractéristique électrique.
On appelle transducteur, la partie du capteur qui convertit un mesurande en une autre grandeur physique
qui peut être de même nature.
Certains capteurs sont dits composites, c’est à dire composés de 2 parties :
- le corps d’épreuve : c’est un élément qui réagit de manière sélective aux variations de la
grandeur à mesurer ; il a pour rôle de transformer cette grandeur en une autre grandeur
mesurable.
- L’élément de transduction : c’est un élément lié au corps d’épreuve qui traduit ses réactions
en une grandeur physique exploitable. En fonction du type de capteur, celui-ci nécessite ou
non une alimentation électrique.
Dans les différents TP que vous avez réalisés, vous avez déjà utilisé des capteurs qui feront l’objet
d’exercices pour analyser plus précisément leur fonctionnement.