Les capteurs. 62 exercices et problemes corriges
3 oct. 2013 et le capteur est un composant incontournable de tout système moderne de mesure : ... un livre d'exercices en physique des capteurs ?
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II- Conditionnement électronique des capteurs Passif . Exercice 3: Capteur capacitif push-pull à glissement du diélectrique.
RECUEIL DE SUJETS Délectronique Electronique de commande
et Capteurs Actionneurs d'électronique de command et de capteurs actionneurs ... Exercice N°1 : Etude du circuit conformateur à diodes (8 points).
Seconde générale - Signaux et capteurs - Exercices - Devoirs
Calculer la valeur de la résistance du conducteur ohmique R1. Exercice 4. 1/5. Signaux et capteurs – Exercices - Devoirs. Mathématiques Seconde générale -
Capteurs de détection dobjets
Ensemble de formation Capteurs pour détection d'objets (TP 1311) Le livre d'exercices figure sous forme de fichier pdf sur le CD-ROM fourni.
Chap. II : Capteurs et transmetteurs
a) Rappelez le symbole d'un indicateur de pression. b) Même question pour un transmetteur de niveau. Exercice 5 Capteur de température. Pour mesurer la
Les capteurs
2 nov. 2018 valeur de l'une des caractéristiques électriques du capteur ; un circuit électrique – le ... un livre d'exercices en physique des capteurs?
Capteurs et conditionneurs
parasites et le montage du capteur doit également être effectué avec soin. Exercice. 80. Convertisseur 10 bits unipolaire
Ex2 DE
LES CAPTEURS ET LES ACTIONEURS. EXERCICES. Act3. Exercice n°1 : classer les constituant d'un système. Recopiez les mots ci-dessous dans un tableau à deux
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4- Donner la différence entre un capteur actif et un capteur passif? Exercice 1. I. Soit le montage suivant. Le pont de wheastone est constitué de 3 résistance
Les capteurs 62 exercices et problemes corriges - Dunod
les capteurs à courants de Foucault les potentiomètres rotatifs ou les capteurs capa-citifs ComplØments en ligne Certains exercices et problèmes nécessitent d’utiliser un grand nombre de données ; les données à télécharger sont présentées sous deux formats : Excel (97) et Matlab
cours les capteurs - ac-orleans-toursfr
Signaux et capteurs – Exercices - Devoirs Exercice 1 corrigé disponible 1 Flécher et annoter les différentes tensions et intensités sur le schéma (convention récepteur) 2 Quelle est la valeur du courant qui traverse R5? 3 Le courant qui traverse R3 a pour valeur I3=60mA Calculer
Chapitre 13 Les capteurs - Exercices - zentakfr
1 Quelles sont les grandeurs d'entrée et de sortie de ce capteur ? 2 Est-ce un capteur passif ou actif? 3 Quel appareil de mesure permet d'évaluer la valeur de 11th 4 Tracer Rth en fonction de T sur papier millimétré 5 Cette thermistance est intégrée dans une sonde qui est plongée dans un bain-marie
cours les capteurs - ac-orleans-toursfr
– Les capteurs passifs : ils nécessitent une alimentation en énergie électrique – Les capteurs actifs : ils utilisent une partie de l’énergie fournie par la grandeur physique à mesurer 2LES DIFFÉRENTS TYPES DE CAPTEURS Dans la très grande majorité des cas les signaux issus d'un capteur seront électriques ce qui veut dire qu'ils
Chapitre 16 : signaux et capteurs - Free
utilisés comme capteurs Les champs d’application peuvent relever des transports de l’environnement de la météorologie de la santé de la bioélectricité etc où de nombreux capteurs associés à des circuits électriques sont mis en oeuvre pour mesurer des grandeurs physiques et chimiques Le volet expérimental de cet enseignement
Les capteurs: 62 exercices et problèmes corrigés
Cet ouvrage rassemble 37 exercices et 25 problemes avec leur solution detaillee Il couvre une grande diversite de cas pratiques en electronique metrologie physique traitement du signal Les exercices sont le plus souvent centres sur un point scientifique precis ou sur une difficulte technique de mise en oeuvre
GENERALITES SUR LES CAPTEURS CHAPITRE 1 - Technologue Pro
ENERALITES SUR LES CAPTEURS CHAPITRE 1 1 DEFINITION : Un capteur est un composant technique qui détecte un événement physique se rapportant au fonctionnement du système (présence d'une pièce température etc ) et traduit cet événement en un signal exploitable par la PC de ce système
LES CAPTEURS ET LES ACTIONEURS - faubertetabac-lyonfr
LES CAPTEURS ET LES ACTIONEURS EXERCICES Act3 Exercice n°1 : classer les constituant d’un système Recopiez les mots ci-dessous dans un tableau à deux colonnes (capteur actionneur) : Sonde d’humidité – détecteur de présence – télécomm ande – bouton poussoir – sirène – moteur électrique –
6 CAPTEUR-DOC15 TD Correction - univ-lorrainefr
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Exercice sur la famille des Capteurs : reconnaître un
RAPPEL : Signaux et informations délivrés fournis par les différents dispositifs d’acquisition Signal analogique Information analogique Signal numérique Information analogique Seulement 2 valeurs Toutes les valeurs possibles Plusieurs valeurs distinctes (plus que 2) Les valeurs sont codées numériquement Les valeurs sont codées
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6 8 Mesure de température sur des corps en mouvement 335 6 9 Pyrométrie optique 337 7 • Capteurs de position et déplacement 355 7 1 Potentiomètre résistif 355 7 2 Capteurs inductifs 368 7 3 Capteurs capacitifs 393 7 4 Capteurs digitaux 403 7 5 Capteurs à propagation d’ondes élastiques 409 7 6 Capteurs de proximité 414 7 7 Capteurs
Quels sont les différents types de capteurs ?
- Un capteur est composé de 2 éléments : - Corps d’épreuve - Détecteur ( Élément sensible ). On distingue : – Les capteurs passifs : ils nécessitent une alimentation en énergie électrique. – Les capteurs actifs : ils utilisent une partie de l’énergie fournie par la grandeur physique à mesurer. 2LES DIFFÉRENTS TYPES DE CAPTEURS
Comment fonctionne un capteur actif?
- 1.2.1 Les capteurs actifs Ils se comportent comme des générateurs. Ils sont basés sur un effet physique qui permet de transformer l’énergie du mesurande (énergie mécanique, thermique ou de rayonnement), en énergie électrique. La réponse en sortie d’un capteur actif peut être un courant, une tension ou une charge.
Qu'est-ce que les capteurs passifs?
- Les capteurs passifs sont des impédances intégrées dans un circuit électrique (conditionneur), dont l’un des paramètres déterminants est sensible au mesurande. La variation d’impédance résulte de l’effet de la grandeur à mesurer sur :
Qu'est-ce que le capteur de sortie ?
- Ce type de capteur délivre en sortie une information électrique à caractère numérique, image de la grandeur physique à mesurer, c’est à dire ne pouvant prendre qu’un nombre limité de valeurs distinctes (comme tout signal numérique...). Le signal de sortie peut être récupéré en série ou en parallèle.
Pascal Dassonvalle
Les capteurs
70 exercices
et problèmes corrigés 3 eédition
TP18-0373_Book_FM" (Col.:ScienceSup17x24) 2/11/2018 17:2 page II #0 Illustration de couverture : curraheeshutter/istockphoto.com© Dunod, Paris, 2005, 2013, 2018
ISBN 978-2-10-078285-7
TP18-0373_Book_FM" (Col.:ScienceSup17x24) 2/11/2018 17:2 page III #0PRÉFACE
DE LA 1 reÉDITION
La mesure est une étape cruciale dans l"acquisition scientifique de la connaissance et le capteur est un composant incontournable de tout système moderne de mesure : il constitue l"interface obligée entre monde réel et électronique du système de trai- tement. Dans son principe, le capteur met en oeuvre un phénomène par lequel la grandeur qui est l"objet de la mesure (le mesurande) détermine, de façon univoque, la valeur de l"une des caractéristiques électriques du capteur; un circuit électrique - le conditionneur - est fréquemment associé au capteur afin de délivrer sous la forme la plus adéquate le signal électrique, support de l"information, qui sera traité par l"électronique du système. La qualité d"une mesure est donc de façon primordiale déterminée, d"une part, par le choix judicieux du capteur et de son conditionneur et, d"autre part, par l"exploitation pertinente de leurs qualités métrologiques. Pour un même mesurande, il existe généralement divers types de capteurs baséssur des phénomènes différents et dotés de caractéristiques métrologiques spécifiques.
En fonction des conditions imposées par le problème particulier à résoudre (volume disponible, étendue de mesure, bande passante, temps de réponse...), il faut savoir choisir le capteur et le conditionneur les plus appropriés. Le capteur et son conditionneur ayant été choisis, il faut que l"utilisateur sache en disposer afin de minimiser les perturbations apportées au processus (discrétion) ou subies de son chef (grandeurs d"influence). Ce sont tous ces aspects que Pascal Dassonvalle aborde avec beaucoup de péda- gogie dans cet ouvrage. La multiplicité des types de capteurs étudiés, la diversité des situations expérimentales envisagées font de cet ouvrage une mine d"informations utiles. Pour tous ceux qui souhaitent réaliser une instrumentation de qualité, les exercices et problèmes présentés dans l"ouvrage de P. Dassonvalle constituent un excellent entraînement pour apprendre à éviter les pièges et pour savoir choisir les bonnes solutions : cet ouvrage sera, à coup sûr, un précieux outil de formation.Georges Asch
Professeur à l"université de Lyon 1
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit. III TP18-0373_Book_FM" (Col.:ScienceSup17x24) 2/11/2018 17:2 page IV #0TABLE DES MATIÈRES
Cette table des matières multicritère permet au lecteur de sélectionner des exercices et problèmes en fonction de la discipline majoritaire (physique, électronique, etc.) et du niveau de difficulté (noté de * à *** du plus faible au plus fort). Les thèmes traités sont classés selon trois disciplines : E : électronique, circuits électriques...P : physique
S : statistiques, mathématiques...
Selon que les disciplines marquent plus ou moins fortement un exercice ou un problème, les lettres qui les indexent sont majuscules ou minusculesRessources numériques
Le symbole @ dans les titres des exercices et des problèmes indique que lesdonnées peuvent être téléchargées.Le symbole
dans les titres des exercices et des problèmes indiquent que lescorrigés peuvent être téléchargés. Tous ces éléments sont téléchargeables gratuitement surdunod.com.TITRE DE L"EXERCICEn
NatureDifficultéPage
Potentiomètre linéaire en capteur de position push-pull1E*2 Capteur capacitif push-pull à glissement du diélectrique2Ep*5 Étalonnage indirect - Régression linéaire@3S**8Capteur de niveau capacitif4E*11
Montage potentiométrique d"une résistance thermométrique5E*14Erreur de finesse d"un oscilloscope6E*17
Capteur du second ordre7EP**20
Capteur à condensateur d"épaisseur variable8E*24 Influence de la résistance transversale des jauges d"extensométrie9eP**27 Capteur inductif à réluctance variable10P**32 Jauge d"extensométrie capacitive haute température11EP**37 IV TP18-0373_Book_FM" (Col.:ScienceSup17x24) 2/11/2018 17:2 page V #0Table des matières
TITRE DE L"EXERCICEn
NatureDifficultéPage
Choix d'un capteur de température12P**42
Utilisation des jauges d"extensométrie sur un corps d"épreuve cylindrique13eP**45 Effet de la résistance des fils de liaison du capteur dans un pont de Wheatstone14E**48 Effet d"un mauvais appariement sur un pont à quatre capteurs résistifs15E**52 Effet de la résistance des fils de liaison d"un capteur résistif alimenté en courant16E**55 Étalonnage direct - Évaluation des différents types d"erreurs@17S***58 Correction de la dérive thermique d"un pont d"extensométrie push-pull à quatre jauges18E**63 Linéarisation du rapport potentiométrique - Mesure d"intensité lumineuse@19Es**66 Capteur de pression sonore aquatique piézoélectrique20EP***69 Qualification en production d"un capteur à réluctance variable21S***75 Mesure télémétrique et statistique de mesure@22S***80Tachymètre optique23E**85
Capteur de pression à tube borgne et jauges d"extensométrie24Pe**89 Piézoélectricité - Choix du piézoélectrique25P**92 Capteur à courants de Foucault - Mesure de résistivité26EP***95 Relation mesurande-signal de mesure - Dérive thermique27E**98Capteur de pression - Dérive thermique28E**101
Potentiomètre rotatif - Effet de la dérive thermique29E**104 Résistance thermométrique en montage potentiométrique30E**107 Capteur de déplacement capacitif - Non-linéarité31EP**109 Capteur de température - Linéarisation32EPS**112 Défaut d"un potentiomètre utilisé en capteur angulaire33Ep**117 Capteur capacitif - Effet de la dilatation34Ep**120 Photodiode à deux cadrans utilisée en capteur d"angle35EP***124 Capteur angulaire sans contact à magnétorésistance36EP***130 Capteur de débit à tube Venturi - Tension de mode commun37EP***134 Dérivé thermique d"un capteur de pression38PS*137 Détermination des caractéristiques d"un capteur de pression39PS**139 Incertitudes des paramètres d"une résonance rlc40PS**142 © Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit. V TP18-0373_Book_FM" (Col.:ScienceSup17x24) 2/11/2018 17:2 page VI #0Les capteurs
TITRE DU PROBLÈMEn
NatureDifficultéPage
Mesure de la température de l'eau d'une installation de chauffage central1Ep**146Jauge de Pirani2eP**152
Utilisation de capteurs de température pour la mesure de la vitesse d"un fluide3EP**158 Jauges d"extensométrie - Électronique de séparation contrainte -Température4Ep**162
Capteur résistif non linéaire@5E**169
Capteur à réluctance variable6EPS***174
Linéarisation aval7E**183
Principe du thermocouple et lois élémentaires@8eP***186 Thermométrie par résistance - Linéarisation9ES**197 Système de pesée à jauges d"extensométrie10eP***206 Photorésistance - LDR : fonctionnement et utilisation pour le centrage d"un ruban défilant11eP***215Thermométrie à diode12EP***224
Capteur capacitif de pression à déformation de membrane13eP***232 Accéléromètre piézorésistif basses fréquences14eP***243Capteur de courant à fibre optique15eP***255
Ampèremètre à ceinture de Rogowski16eP***261Transformateur différentiel (LVDT)17EP***270
Interféromètre de Mach-Zender utilisé en capteur d"angle18P***279 Étude d"une thermistance en utilisation bolométrique pour la détermination à distance de la température d"un corps19EP***282Pince ampèremétrique AC-DC20EP***286
Capteur angulaire robuste@21EPS***298
Anémomètre à fil chaud22EP***304
Thermocouple, thermopile et pyromètre optique@23EP***313 Photodiode à effet latéral unidirectionnelle24EP***327Capteur de proximité capacitif25EP***337
Erreur maximale tolérée et incertitude d"une variable26Sp***345Propagation des incertitudes27Sp***354
Incertitude sur un mesurage de puissance électrique28Sp***361 Incertitude sur le mesurage d"un éclairement29Sp***366 Incertitude d"un accéléromètre (utilisé en inclinomètre)30Sp***373 VI TP18-0373_Book_FM" (Col.:ScienceSup17x24) 2/11/2018 17:2 page VII #0AVANT-PROPOS
Je suis régulièrement soumis de la part de mes étudiants à la question : " existe-t-il un livre d"exercices en physique des capteurs? » Ce à quoi je suis bien obligé de répondre par la négative. Cette même question est posée régulièrement à de nombreux collègues qui enseignent la même discipline à l"université ou en école d"ingénieurs. Si je peux conseiller à mes étudiants la lecture de la référence dans le domaine "Les capteurs en instrumentation industrielle» du professeur G. Asch aux éditions Dunod, force est de constater qu"ils restent en attente d"un moyen plus immédiat de se préparer à leurs examens. Il m"a donc semblé intéressant de réaliser, bien modestement, un tel ouvrage. Cet ouvrage est destiné à différentes catégories de lecteurs. Il permettra aux étudiants universitaires et élèves ingénieurs de se confronter, au travers de cas pratiques, au contexte pluridisciplinaire de la matière. Pour les enseignants de la thématique " capteurs », cet ouvrage pourra être une source d"inspiration pour leurs propres sujets d"examens. La discipline étant par na- sont souvent longs et délicats à mettre au point. Les enseignants des matières connexes pourront y trouver des illustrations pour certains de leurs enseignements. Le but de l"ouvrage est d"aborder, au travers de problèmes concrets, l"énorme diversité du monde des capteurs (physique, métrologie, modélisation, électronique, traitement du signal, etc.). J"ai cherché à rester le plus simple possible dans chacun des domaines traités. Les problèmes corrigés sont volontairement pluridisciplinaires et portent sur un large champ d"application de la physique des capteurs; l"ensemble des différents aspects depuis la conception jusqu"à la mise en oeuvre étant abordé. Le plus souvent possible les énoncés comprennent des schémas, permettant une meilleure compréhension de la problématique, et les corrigés des courbes, généralisant souvent les calculs qui viennent d"être effectués. Bien évidemment, les sujets abordés ne prétendent pas constituer une base de savoir exhaustif de la thématique. Les thèmes traités figurent sous deux types de présentation : Les exercices, dont la thématique n"aborde souvent qu"un aspect de la problèma- tique des capteurs (physique, électronique, statistique, etc.). Chaque exercice est construit autour de la compréhension d"un point scientifique précis ou d"une difficulté technique de mise en oeuvre. © Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit. VII TP18-0373_Book_FM" (Col.:ScienceSup17x24) 2/11/2018 17:2 page VIII #0Les capteurs
Les problèmes,par nature plus complets et pluridisciplinaires, et dont la problé- matique englobe à la fois les principes physiques et les difficultés techniques de mise en oeuvre. Chaque problème est accompagné d"une présentation du thème traité et d"une conclusion sous la forme d"un développement technique, technico- économique ou sur les variantes que l"on pourrait apporter à la problématique traitée.À propos de la troisième édition
Il m"a paru important pour cette troisième édition de mettre l"accent sur un point fondamental de la métrologie à savoir le calcul de l"incertitude de mesure. Un lecteurnon initié à la technique de calcul de cette dernière aura tout intérêt à étudier les
problèmes 26 et 27 avant d"attaquer les problèmes 28, 29 et 30 ou l"exercice 40.Compléments en ligne
Certains exercices et problèmes nécessitent d"utiliser un grand nombre de données;les données à télécharger sont présentées sous deux formats : Excel (97) et Matlab.
Les titres des exercices et problèmes dont les données peuvent être téléchargées sont
suivis du signe @ dans la table des matières. Onze corrigésd"exercices et de problèmes ne figurent pas dans l"ouvrage maissont également téléchargeables. Ces corrigés sont signalés dans la table des matières
par le symboleRessources numériques
Les données et les corrigés sont téléchargeables gratuitement sur le sitedunod.com: VIII TP18-0373_Book_FM" (Col.:ScienceSup17x24) 2/11/2018 17:2 page IX #0Avant-propos
Remerciements
Je tiens à exprimer ma profonde reconnaissance à tous ceux, qui à des degrés divers, ont contribué à la publication de cet ouvrage : Professeur Georges Asch, que je remercie chaleureusement de m"avoir fait l"hon- neur de relire cet ouvrage, dont les critiques et suggestions m"ont été précieuses et l"écoute toujours bienveillante. Mes collègues Valérie Douay (ESIEE-Paris) et Laurent Baroux (ESIEE-Amiens) pour leur relecture du manuscrit, leurs remarques constructives et leur bonne humeur. Enfin, je tiens à remercier les laboratoires de recherche et les sociétés qui m"ont spontanément confié les illustrations de cet ouvrage :Analog Deviceshttp ://www.analog.com;
BOC Edwardshttp ://www.edwardsvacuum.com;
Cedip (dorénavant Flir)http ://www.ßir.com/fr/;Honeyvellhttp ://www.honeywell.com;
ifm-electronichttp ://www.ifm-electronic.com;KIMOhttp ://www.kimo.fr;
LEMhttp ://www.lem.com;
National Semicondutor (dorénavant Texas Instruments)http ://www.ti.com;Prosensorhttp ://www.prosensor.com;
Raytekhttp ://www.raytek.com;
Sensorexhttp ://www.sensorex.fr;
TWKhttp ://www.twk.de;
Ulishttp ://www.ulis-ir.com;
Vishayhttp ://www.vishay.com.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit. IX TP18-0373_Book_FM" (Col.:ScienceSup17x24) 2/11/2018 17:2 page X #0TP18-0373_Book_3" (Col.:ScienceSup17x24) 9/10/2018 12:10 page 1 #0TP18-0373_Book_3" (Col.:ScienceSup17x24) 9/10/2018 12:10 page 1 #0
Partie 1
Exercices
TP18-0373_Book" (Col.:ScienceSup17x24) 9/10/2018 13:10 page 2 #0 1EXERCICE:
Potentiomètre linéaire
en capteur de position push-pullÉnoncé
Un capteur de déplacement rectiligne est constitué d"un potentiomètre linéaire sché- matisé sur la figure 1.1. On désigne parxla valeur du déplacement du curseur par rapport à la position milieu que l"on prend pour origine de l"axex. 0 x l l Rx b Rx h 2 0 R V g Rquotesdbs_dbs21.pdfusesText_27[PDF] exercices sur les facteurs climatiques tronc commun
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