La sismologie pour l’enseignement du numérique La chaîne d’acquisition Le TC1 est transparent, permet de Le slinky seismometer basé sur visualiser tous les organes du sismomètre et fournit un exemple de la même architecture mécanique fournit un signal analogique système fonctionnel. Il nécessite brut. C’est notre objet d’étude l’utilisation d’un PC pour récupérer les données 1°) Etude du capteur Système ressort – bobine – aimant directement sur un oscilloscope 2°) Amortissement Ajout du second aimant et du tube de cuivre, mesures à l’oscilloscope Possibilité d’utiliser des pendules et de tester différents systèmes d’amortissement en démarche d’investigation Poster JNE-38 Jeremy CAMPONOVO Lycée Internatonal de Valbonne FRANCE Conversion analogique numérique Simulation sur la conversion analogique numérique => fréquence d’échantillonnage => quantification => critère de Shannon (nécessité d’un Fe suffisante) => repliement de fréquences (nécessité de filtrer avant la conversion analogique numérique) Expérimentation avec micro, capteurs piezzo et Audacity 3°) Amplification Numérique => perte de quantification Analogique => circuits à AO (niveau CPGE ou projet long comme TPE) ou modules destinés au son (en test) 4°) CAN Utilisation d’une carte de conversion analogique numérique spécifique à la raspberry pi. 4 réglages possibles (12, 14, 16 ou 18 bits) avec des fréquences d’échantillonnage différentes => possibilité de modifier la fréquence d’échantillonnage et la quantification lors de l’acquisition pour en voir l’effet. => utilisation du slinky/raspberry possible (nécessite le développement d’un petit programme en python) Perspectives Simulation d’un sismomètre 6°) Traitement La raspberry Pi peut faire tourner des algorithmes afin de filtrer le signal par exemple 5°) stockage Une raspberry Pi est utilisée pour remplacer le PC. Elle stocke l’information. Réalisation de différentes simulations (python et méthode d’Euler) pour étudier le mouvement de l’aimant en fonction de la fréquence d’excitation, de la raideur du ressort, du coefficient d’amortissement. 7°) Affichage La raspberry Pi peut être branchée sur un écran et afficher les résultats Détermination du cas optimal de retour à l’immobilité Programmation d’une maquette en légo mindstorm 8°) Améliorations La raspberry peut aussi envoyer ses données vers un serveur en utilisant un réseau (en cours) Chaîne d’acquisition Mesurande Capteur Mise en place de l’équation différentielle du système (oscillateur harmonique avec frottement fluide). Amplification Filtrage CAN 1000 1001 1010 1011 … A partir d’un robot simulant les différentes opérations réalisées par le lander de la mission Insight de la NASA, travail en petits groupes afin de programmer les différents modules (4 à 5 fonctions indépendantes) Récupération et utilisation des données de l’accéléromètre 3 axes Création d’une interface graphique Récupérer les données Création d’une première interface graphique Réalisation d’une animation Et enfin, tout ensemble