[PDF] Les capteurs 62 exercices et problemes corriges - Dunod



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Les capteurs 62 exercices et problemes corriges - Dunod “dassonvalle_70167" (Col. : Science Sup 17x24) — 2013/10/3 — 15:46 — page i — #1

Les capteurs

“dassonvalle_70167" (Col. : Science Sup 17x24) — 2013/10/3 — 15:46 — page ii — #2 “dassonvalle_70167" (Col. : Science Sup 17x24) — 2013/10/3 — 15:46 — page iii — #3

Pascal Dassonvalle

62 exercices

et problèmes corrigés

Les capteurs

2 e

édition

“dassonvalle_70167" (Col. : Science Sup 17x24) — 2013/10/3 — 15:46 — page iv — #4 Illustration de couverture : On the road©MC_PP-Fotolia.com

©Dunod, Paris, 2005, 2013

ISBN 978-2-10-070167-4

“dassonvalle_70167" (Col. : Science Sup 17x24) — 2013/10/3 — 15:46 — page v — #5

PRÉFACE

DE LA1

ère

ÉDITION

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"élec-

tronique 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"exploita- tion pertinente de leurs qualités métrologiques. Pour un même mesurande, il existe généralement divers types de capteurs basés

sur 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 en- traînement pour apprendre à éviter les pièges et pour savoir choisir les bonnes solu- tions : 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. V “dassonvalle_70167" (Col. : Science Sup 17x24) — 2013/10/3 — 15:46 — page vi — #6

TABLE 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 minuscules.

Compléments en ligne

Le symbole @ dans les titres des exercices et des problèmes indique que lesdonnées peuvent être téléchargées. Le symboledans les titres des exercices et des problèmes indiquent que lescorrigés peuvent être téléchargés. Tous ces éléments sont téléchargeables gratuitement sur : La page web de l"auteur :www.esiee-amiens.fr/dassonvalle

Le site de Dunod, à l"adresse suivante :

ou en flashant le QR code suivant :

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**8

Capteur de niveau capacitif4E*11

Montage potentiométrique d"une résistance thermométrique5E*14

Erreur de finesse d"un oscilloscope6E*17

VI “dassonvalle_70167" (Col. : Science Sup 17x24) — 2013/10/3 — 15:46 — page vii — #7

Table des matières

TITRE DE L"EXERCICEn

NatureDifficultéPage

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

Choix d"un capteur de température12P**42

Utilisation des jauges d"extensométrie sur un corps d"épreuve cylindrique

13eP**45

Effet de la résistance des fils de liaison du capteur dans un pont de Wheatstone

14E**48

Effet d"un mauvais appariement sur un pont à quatre capteurs résistifs

15E**52

Effet de la résistance des fils de liaison d"un capteur alimenté en courant

16E**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 jauges

18E**63

Linéarisation de 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***80

Tachymètre 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**98

Capteur 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 Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit. VII “dassonvalle_70167" (Col. : Science Sup 17x24) — 2013/10/3 — 15:46 — page viii — #8

Les capteurs

TITRE DU PROBLÈMEn

NatureDifficultéPage

Mesure de la température de l"eau d"une installation de chauffage central

1Ep**138

Jauge de Pirani2eP**144

Utilisation de capteurs de température pour la mesure de la vitesse d"un fluide

3EP**150

Jauges d"extensométrie - Électronique de séparation contrainte -

Température

4Ep**154

Capteur résistif non linéaire @5E**161

Capteur à réluctance variable6EPS***166

Linéarisation aval7E**175

Principe du thermocouple et lois élémentaires @8eP***178 Thermométrie par résistance - Linéarisation9ES**189 Système de pesée à jauges d"extensométrie10eP***198 Photorésistance - LDR : fonctionnement et utilisation pour le centrage d"un ruban défilant

11eP***207

Thermométrie à diode12EP***216

Capteur capacitif de pression à déformation de membrane13eP***224 Accéléromètre piézorésistif basses fréquences14eP***235quotesdbs_dbs2.pdfusesText_2