ETUDIER

ETUDIER

La seconde partie de ce cours concerne le capteurs photo-volt queues et est assura’ eu par vues-and? e chapeau. Modalité’ e de contra- elle des connaissances Cette premier’ ère partie du cours de Capteurs Industriels sera évalué eu sur deux points. Étude bibliographique. Un travail personnel sur un sujet en relation avec le cours est demandée. Eu sujet d » étude sera d’un des types suivants : ? un effet physique particulier et ses applications en mesure ? un type de mesure don ‘ eu (position, d’ bit… ; vous ferez alors un recensement des div.’ rentes technologies disponibles et des applications un domaine d’application (automobile, a ? aéronautique… ) ; vous ferez alors un recensement des div.’ rentes grandeurs mesure es et des technologies couramment employé es. On APR? écriera un choix original correspondant a’ une orientation personnelle. Vous r’ digérez un rapport bibliographique sur le sujet et vous ferez une pré ‘ sensation orale pré ‘ assénant de mania ère didactique le 4 29 ‘e et les informations r r’ école ‘ es.

Dans le rapport écrit, vous prendrez bien soin d’appliquer les r’ égale qui s’mi posent en matin ère de citation. Comme il s’agit d’un rapport bibliographique,

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on ne datent pas ? ce que vous produisiez du contenu par vous m -me. Votre valeur ajout’ eu consistera a ? s’ élections les sources ‘audacieuses compte-tenu de votre the me. Il est impie errait de fournir une liste exhaustive des r’ fée’ errances, et de pré’ cesser dans le corps du rapport les emprunts a’ ces r’ fée’ errances. En outre, il vous est demandée de d’ tailler au moins un document technique (type détachées) correspondant ? a une utilisation typique.

La pré? sensation orale, d’une dur’ eu d’environ 10 minutes aura lueur lors de la 4 ‘me s’ hanche de cours, le 12 octobre. Le rapport sera *être urinoir de pré fée? renoncer sous format électronique lors de la soutenance. Le choix du sujet est libre mais doit -être valida? e par votre enseignant lors de la seconde s ? hanche de DDT. Une évaluation écrite d’une heure testera les capacité ‘ es a’ r’ souder un exercice en lien avec les exercices du cours. 2 2. 1 Principe, limite et performances Principe Assez peu de grandeurs physiques sont directement accessibles a’ la mesure.

La grandeur la lus facilement mesurable est la tension ‘électrique. Un ca vestiges sauf 29 Id ? élément, on s’attend a ? ce que le signal de mesure soit une onction aussi simple que possible de la grandeur a ? mesure? eu. Notons mm = f (y) cette fonction. Il faut que cette fonction soit inversible, ce qui permet de d ? terminer la grandeur physique ? a partir du signal : y = f ?1 (mm ). Par exemple, si le signal de mesure varie lin armement en fonction de la grandeur physique, c’est- a-dire que le fonction s »écrit f ah, alors on d ‘ termine la grandeur par mm = al y.

Comme f ne sera connu qu’avec une pré ‘ cession limite? eu, introduisons f A la carat ‘ rustique estimé ‘ eu du capteur. A l’aide de cette carat rustique, on d termine l’estimé eu de la grandeur physique que l’on nomme = f* ?1 (mm En pré essence d’erreur de mesure, on a = f et donc y* = f (f (Y)) = ?1 Fo 2. 2 2. 2. 1 Imperfection des capteurs ni ‘ errait ‘ Il est courant que la carat? rustique d’un capteur soit I âge? armement non-lin aire. Par exemple, au d’ a d’une certaine valeur, un pp nom née de saturation peut *être rencontre? e.

Ces non-lin errait e, si elles ne sont pas compense es, limite la pré cession du capteur. Dans une certaine limite, ces non-lin ‘ errait’ e peuvent -être compense es. Exercice 1 (Compensation Donnez l’allure de la carat ‘ rustiques du capteur. 2. Donnez la plage de lin retraite ‘a 5 3. D ? terminez l’expression de arrestation de la mesure en fonction de mm Exercice 2 (Identification de la carat rustique d’un capteur non-lin aire) Un capteur pré sente une carat ‘ rustique non-lin aire.

On dispose d’un ensemble de mesures (yak , moka k = l… Ne avec n > 2 et o u yak a ‘et ‘e donnée par une technique de mesure complu? monétaire. On cherche ‘a identifier une carat?rustique du capteur sous la forme d’un mode elle para étriqué. Dans notre cas, on concis ère une carat rustique de la forme : y mm = f (y) = 1 ah 2 u a et a sont les para? êtres ‘a d’ terminer. On notera e = [a a]T le vecteur des para êtres. R’ écrivez l » équation du capteur sous une forme affine en fonction du vecteur des para êtres A(y, mm ) e = b(y, mm ) 2.

D ? disiez-en l » équation lin ? aire que doit v’ réifier le vecteur des para êtres si on concis ère l’ensemble des mesures. Cette ? équation sera don eu sous la forme : ah=B facilement ‘évalué ‘eu en testant le système me avec y O. Ce r ? glace peut retire effectué?e au moment de la collaboration. S’il est amen’ e ? a varier d’un essai a’ l’autre, il convient de le r’ e-‘ évaluer r ? égale armement, ce qui est simple a ? mettre en ?ouvre. 2. 2. 3 sensibilité e aux conditions est ‘ erreurs On souhaite que le signal de mesure ne soit sensible que » a la grandeur a mesurer.

En r’ élit e, il sera sans doute (l âge? armement) sensible ? a d’autres pp nom nées (par exemple la tempe rature). Notons z un pp nom née perturbateur. La loi de mesure s » écrit alors mm = g(y, z) et, en the rie, il est impossible de d terminer y sans connu être z. Notons la sensibilité par rapport a’ la grandeur a’ mesurer et zoo (y, z)- ré (y, z) = zoo sensibilité? e par rapport a ? la perturbation. Deux approches sont possibles suivant le rapport entre ces deux sensibilité es. 1.

Id ? élément, il faut que le capteur soit beaucoup plus sensible par rapport ‘a la grandeur ? a mesurer que par rapport a’ la grandeur perturbatrice, c’est- a-dire que zoo (y, pour toutes les conditions , z), alors on peut envisager de que l’on d termine ensuite tel que mm = u est la valeur mesure eu de z. Par exemple, si la loi de mesure s » écrit mm = ah + chez, l’estimation de la grandeur physique est Y – = al (mm ?c- z), 1 . On concis ‘ère la norme chilienne telle que du vecteur x. Au ski repéré ‘ sente la k me composantes 2. 2. Bande?passante ex sqq. »a pré’ sent, nous avons concis’ er’ e que le capteur donnait instantané ‘ ment la mesure. En r’ élit’ e, un capteur pré sente certaines dynamiques qui limitent la rapidité de sa r’ pense. Ainsi, en cas de variation de la grandeur physique, le signal de mesure subit d’abord un r ? gemme transitoire avant de se stabiliser a’ une valeur de r ? gemme permanent. Dans cette situation, on mesure le temps de r’ pense a’ 5 % comme la dur’ eu qui s » écoule entre l’instant de variation de la grandeur physique et l’instant o ? u le signal de mesure se stabilise dans une bande de 5 % autour de la valeur finale.

Une autre grandeur pour a rapidité d’un capteur faibles, le gain est constant égal a’ EGO et que au dire a d’une certaine for?couenne, son gain chute. La bande-passante est la for ? couenne fable (en Uz) pour laquelle G(fable ) = EGO / 2. En d cibles, cela donne 20 logé(Gap ) = 20 logé(EGO ) ? 3. Pour -être plus pré? écus, on parle de « bande-passante a’ -3 dubs ». On peut aussi concis réer la pulsation de bande-passante jubé = rétif (en radar/s).