Chap 2 capteurs et IoT.pdf
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Le document aborde le rôle et les caractéristiques des capteurs, qui transforment des grandeurs physiques en signaux électriques. Il classe les capteurs selon leur apport énergétique (passifs et actifs) et leur type de sortie (analogiques, numériques et logiques). Il souligne également l'importance de l'étalonnage et des incertitudes de mesure pour une utilisation optimale des capteurs.
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- 1. Chapitre2 Capteurs et Iot © Imene Sghaier
- 2. 2 Les Capteurs Rôle : Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée, appelée mesurande, en une grandeur utilisable, généralement un signal électrique (tension, courant, fréquence). Un capteur est généralement assosié à un circuit électronique de traitement du signal, appelé conditionneur. Il est utilisé pour adapté le signal de sortie avec les caractéristiques de la CPU. Capteur Conditionneur CPU Mesurande Mesure Mesure Adaptée
- 3. 3 Les Capteurs Caractériqtiques : Etendue de mesure : Valeurs extrêmes pouvant être mesurée par le capteur. Résolution : Plus petite variation de grandeur mesurable par le capteur. Sensibilité : Variation du signal de sortie par rapport à la variation du signal d'entrée. Précision : Aptitude du capteur à donner une mesure proche de la valeur vraie. Rapidité : Temps de réaction du capteur. La rapidité est liée à la bande passante. Linéarité : représente l'écart de sensibilité sur l'étendue de mesure. Remarque : pour utiliser un capteur dans les meilleures conditions, il est souvent utile de pratiquer un étalonnage et de connaître les incertitudes de mesure relatives à celui-ci.
- 4. 4 Les Capteurs Classification : Apport énergétique : − Capteurs passifs : Ils ont besoin dans la plupart des cas d'apport d'énergie extérieure pour fonctionner (exemples : thermistance, photorésistance, potentiomètre…). Ce sont des capteurs modélisables par une impédance. Une variation du phénomène physique étudié (mesuré) engendre une variation de l'impédance. Il faut leur appliquer une tension pour obtenir un signal de sortie. − Capteurs actifs : On parle de capteur actif lorsque le phénomène physique qui est utilisé pour la détermination du mesurande effectue directement la transformation en grandeur électrique. C'est la loi physique elle-même qui relie mesurande et grandeur électrique de sortie.
- 5. 5 Les Capteurs Classification : Type de sortie : − Capteurs analogiques : La sortie est une grandeur électrique dont la valeur est une fonction de la grandeur physique mesurée par le capteur. La sortie peut prendre une infinité de valeurs continues. Le signal des capteurs analogiques peut être du type : • sortie tension ; • sortie courant ; • règle graduée, cadran, jauge (avec une aiguille ou un fluide)… Capteur de température Capteur de luminosité Capteur de pression
- 6. 6 Les Capteurs Classification : Type de sortie : − Capteurs numériques : La sortie est une séquence d'états logiques qui, en se suivant, forment un nombre. La sortie peut prendre une infinité de valeurs discrètes. Le signal des capteurs numériques peut être du type : • train d'impulsions, avec un nombre précis d'impulsions ou avec une fréquence précise ; • code numérique binaire… Encodeur Récepteur Ultrason Tachymètre Caméra
- 7. 7 Les Capteurs Classification : Type de sortie : − Capteurs logiques : Ou capteurs TOR. La sortie est un état logique que l'on note 1 ou 0. La sortie peut prendre ces deux valeurs. Le signal des capteurs logiques peut être du type : • courant présent/absent dans un circuit ; • tension, souvent 5V/0V ; • LED allumée/éteinte ; • signal pneumatique (pression normale/forte pression) ; • etc. Capteur infrarouge Capteur de fin de course Capteur de proximité
- 8. 8 Les Capteurs Exemple : le capteur de température LM35