[PDF] [PDF] M1 instrumentation et chaîne de mesure V Boitier 1 Durée 1h30 4

View - Download [PDF] M1 instrumentation et chaîne de mesure V Boitier 1 Durée 1h30 4

Previous PDF

Next PDF

M1 instrumentation et chaîne de mesure. V. Boitier 1 Durée 1h30 . 4 exercices.

Exercice 1 (5 points)

extrait de la doc d'un capteur de température,le DS1621.

DS1621 - Digital Thermometer

and Thermostat Operation: The DS1621 measures temperature using a bandgap-based temperature sensor. A delta-sigma analog-to- digital converter (ADC) converts the measured temperature to a digital value that is calibrated in °C.

Temperature is Read as a 9-Bit Value.

Data is Read From/Written Via a 2-Wire Serial Interface (Open Drain I/O Lines) Converts Temperature to Digital Word in Less than 1s Measures Temperatures From -55°C to +125°C in 0.5°C Increments.

Power Supply Range (2.7V to 5.5V)

questions (Répondez par OUI/NON, puis Expliquez si nécessaire.)

Peux-t-on utiliser ce capteur si :

1. La sortie du capteur doit être un signal analogique .

2. Les températures à mesurer varient entre -20°C et +50°C.

3. La mesure doit être exacte (précise) à 0,5°C près entre -20°C et +50°C.

4. Le capteur est alimenté avec une pile Lithium (La tension de la pile [2,75V . 4,2V] )

5. On souhaite une fréquence de mesure égale à 10Hz.

Exercice 2 (4 points)

Suite à l'émission d'un signal (partie gauche de la figure ci-dessous), en utilisant un capteur

piezoélectrique on récupère le signal entouré (milieu de la figure ci-dessous). figure1 . Signal d'excitation (stimulus) et signal récupéré (entouré) ( extrait de la thèse d'H. Boukabache, INSA de Toulouse, 2013, Etude et développement d'un noeud piézoélectrique

intégré dans un micro-système reconfigurable : applications à la surveillance de santé de structures

aéronautiques. M1 instrumentation et chaîne de mesure. V. Boitier 2

Questions :

1. Quelle doit être la fréquence d' échantillonnage pour pouvoir reconstituer correctement la

forme du signal.

2. Quelle doit être la plage d'entrée de la carte d'acquisition ?

3. On souhaite une durée d'acquisition de 2,5 10

-4 s. Quelle doit être le nombre de points à récupérer si on déclenche l'acquisition sur le signal d'émission ?

4. Est-il nécessaire de déclencher l'acquisition sur le signal d'émission ?

Exercice 3 (5 points)

Mesure de résistance.

On souhaite mesurer la valeur d'une résistance, pour cela on réalise un montage

voltampèremétrique qui permet de mesurer la tension aux bornes de la résistance et le courant

qui la traverse. Les mesures sont effectuées en appliquant une tension continue aux bornes de la résistance.

On mesure :

V = 1 ,2345 volts, sur la gamme 5V

I = 20,000 mA, sur la gamme 50 mA

Les mesures ont été réalisées avec un multimètre Fluke 187, dont les caractéristiques sont

données en annexes en fin de sujet.

Questions :

1/ Quelle est l'incertitude V sur la mesure de V?

2/ Combien de chiffres significatifs garde-t-on ?

3/ La présentation V=1,2V ± 0,005 est-elle correcte ? si non, quelle forme convient ?

4/ Quelle est l'incertitude I sur la mesure de I?

5/ Quelle est l'incertitude sur la mesure de R? On a donc R=... (à compléter)

Exercice 4 (6 points)

On souhaite faire afficher sur un écran de contrôle, la masse m d'une pièce métallique. Pour

cela on utilise une jauge de contrainte avec son électronique associée dont les caractéristiques

sont : sortie en courant linéaire avec une précision de 1% de la mesure sur tout l'étendue de

mesure. Ce capteur délivre un courant (noté i mes ) compris entre 4 et 20 mA pour une masse de

0 à 1600 grammes.

L'information est transportée et arrive sur un circuit intégré RCV420 qui assure la conversion

courant /tension (cf doc fournie en annexe) . La tension générée (noté v mes )est alors appliquée en entrée du convertisseur analogique/numérique d'une carte d'acquisition NI6009 insérée

dans un ordinateur (entrée paramétrée en [-10,10] volts ). Le résultat de la conversion est un

réel noté Val.

0 volts donne Val = 0 ; 10 volts donne Val = 10. La valeur entière N résultante est ensuite

traitée pour faire afficher la masse en grammes (noté m num M1 instrumentation et chaîne de mesure. V. Boitier 3 Questions :

1/ Faire un schéma avec les différents éléments de la chaîne de mesure, en donnant un nom

aux signaux qui transitent entre les éléments.

2/ Tracer les caractéristiques statiques des trois premiers blocs et donner la relation

mathématique entre l'entrée et la sortie de ces blocs.

3/ Quelle formule doit-on mettre sous labview pour faire afficher la mesure en grammes.

4/ a/ Donner l'incertitude maximale de mesure associée au capteur (exprimée en gramme).

b/ Donner l'incertitude maximale de mesure associée au convertisseur I/V, exprimée en volts puis en gramme.

5/ Donner l'incertitude maximale de mesure associée à la carte Ni6009 (la carte est à 25°C),

exprimée en volts puis en gramme.

6/ Evaluez l'erreur maximale sur la mesure de masse réalisée avec ce dispositif.

extraits de la doc de la carte d'acquisition Ni6008 M1 instrumentation et chaîne de mesure. V. Boitier 4 M1 instrumentation et chaîne de mesure. V. Boitier 5 M1 instrumentation et chaîne de mesure. V. Boitier 6 Correction succincte :

Exercice 1

1/ non, sortie numérique sur 9 bits accessible par liaison série.

2/ oui, la plage va de -55 à +125°C

3/ oui sur [0 ; 50]°C mais pas sur [-10 ; 0] °C où la précision tombe à ±2°C

4/ oui, plage de la pile à l'intérieur de la plage du capteur

5/ non, temps de mesure 1s cadence max de 1Hz.

Exercice 2

1/ fech 10 fmax signal. Ici (13.Tsignal) = 0,5 .10

-4 s soit fsignal = 260kHz fech 2,6MHz

2/Vsignal [-2 ;+2]V, il faut donc une plage d'entrée plus large ou égale à celle du signal.

3/ N.Tech = D N=D. fech N = 65

4/ oui, sinon, on risque de louper des points intéressants.

Exercice 3

1/ gamme 5 volts continu, résolution 0,0001 V

U = 0,025% (1,2345) + 100,0001 = 1,31 mV ;

2/ 1,234 ou 1,2345 4 ou 5

3/ non, V = 1,234V ±2mV ou V = 1,2345V ±1,4mV ou V = 1234,5 ±1,4mV

4/ gamme 50 mA continu, résolution 0,001 mA

I = 0,15% (20) + 100,001 = 0,040 mA = 40 µA;

5/ R/R = U/U + I/I

R /R = U/U + I/I AN : R /R = (0,106% + 0,200%) = 0,3%

R = (U/U + I/I) R AN: R = 0,3%61,725 = 0,19

R = 61,73 0,19

Exercice 4

1/

2/ jauge : i

mes = (16/1600)m + 4 i mes en mA, m en grammes transducteur i/u : V mes = 5/16 (i -4) = 5/ - 20/16 V mes en volts, i mes en mA

CAN: Val = 10/10 V

mes

Val = 10/10 V

mes

Val sans unité

3/ labview : m

num = (1600) / (5) Val = 320Val M NUM en grammes 4a/ 1 = 1% de la mesure (soit 1max = 1/1001600 = 16 grammes) 4b/ 2 = 0,1% de la pleine échelle soit pour une pleine échelle de 5 volts : 5mV soit ramené en grammes : 2 = 0,1% 1600 = 1,6 grammes. 5/

Ni6009

= 14,7mV

Ni6009

= 14,7*320 = 4,

6/ méthode pire des cas, on somme les incertitudes :

totale 1 2

Ni6009

= 16 +1,6 + 4,7 = 22,3 grammesquotesdbs_dbs5.pdfusesText_10

[PDF] TD Microéconomie - Numilog

[PDF] regulation du milieu interieur - SVT NC

[PDF] Partie I - Exercice : Miroirs sphériques - banques-ecoles

[PDF] Eléments de correction TD EDT4 Exercices corrigés

[PDF] Exercice sur les moments - Gecifnet

[PDF] Exercices MS Project - Chamilo

[PDF] Ondes et Vibrations Exercices, Corrigé sommaire

[PDF] QUELQUES EXERCICES CORRIGÉS D 'OPTIMISATION EXERCICE

[PDF] Extrait du support Outlook 2007 - Messagerie et Contacts - Office Doc

[PDF] Correction des exercices du fascicule d exercices de Biochimie

[PDF] MÉTABOLISME ÉNERGÉTIQUE - CORRIGÉ - EXERCICE #10

[PDF] Exercices résolus de Chimie Physique - 3ème édition

[PDF] Thermodynamique 2e année MP-MP*/PC-PC*/PSI-PSI*/PT-PT

[PDF] Physique Statistique Exercices de Travaux Dirigés

[PDF] FICHE EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES