Tous les billets de la catégorie 1ère année

SN1 : TD ligne de transmission

1ère année 0 commentaire »

champs

Notions abordées

Présenter les différents types de lignes de transmission : Ligne bifilaire, coaxiale.
Décrire le modèle équivalent de la ligne de transmission à l’aide de ses paramètres linéiques.
Définir l’impédance caractéristique d’une ligne de transmission.
Donner et utiliser son expression dans le cas d’une ligne sans pertes.
Étudier expérimentalement la transmission d’une impulsion et d’un échelon dans le cas d’une charge nulle, infinie ou adaptée.
Définir le coefficient de réflexion.

Ligne de transmission.

SN1 : TD ondes

1ère année 0 commentaire »

Groupe 1 :

Ondes mécaniques :

Onde mécanique progressive.
Onde transversale, onde longitudinale, onde plane et onde sphérique.
Fréquence, longueur d’onde et célérité.
Phénomène de dispersion.
Ondes sonores et ultrasonores.

Ondes électromagnétiques :

Classification selon la fréquence et la longueur d’onde dans le vide.
Structure d’une onde électromagnétique.
Période, fréquence, longueur d’onde, célérité, puissance.
Polarisation, onde TEM.

QCM ondes

Groupe 2 :

Correction DS
Aide DM

Documents

SN1 : TP Arduino : capteur de température

1ère année 0 commentaire »

Capteur analogique TMP36 – capteur numérique TMP102

Le dispositif de surveillance de température doit :

1. Afficher la température en temps réel.
2. Déclencher un « buzzer » ou un ventilateur si la température dépasse 25 °C.
3. Eteindre le « buzzer » si la température devient inférieure à 23°C.
4. Le son doit devenir de plus en plus aigu lorsque la température augmente.

Interface graphique réalisée avec le logiciel Processing

SN 1: Mise en forme du signal

1ère année 0 commentaire »

Problème

On veut déclencher un actionneur lorsque la grandeur mesurée par un capteur dépasse une certaine valeur.

Comparateur un seuil


Caractéristiques, chronogrammes, algorithme, réalisation matérielle.

Comparateur deux seuils


Caractéristiques, chronogrammes, algorithme, réalisation matérielle.

Exercice : mise en forme des données

SN1 : DS bilan des notions 2H

1ère année 0 commentaire »

Exercice 1 : Extrait BTS  : Installation de panneaux photovoltaïques avec dispositif suiveur de soleil (SUN TRACKING) : module capteur – quelques éléments sur le dispositif chargé de déterminer l’azimut.

Exercice 2 : Caractéristiques temporelles d’un signal PWM : période, fréquence, amplitude , amplitude crête à crête, rapport cyclique, valeur moyenne, valeur efficace.

Exercice 3 : Filtrage analogique du signal : spectre du signal d’entrée,  lecture du diagramme de Bode, fréquence de coupure, bande passante, atténuation en dB/décade, ordre du filtre, calcul des amplitudes des harmoniques de sortie.

Exercice 4 : Eléments d’une chaîne de traitement numérique : filtre antirepliement, échantillonneur-bloqueur, CAN, calculateur, CNA, filtre de lissage.

Exercice 5 : Choix d’une carte d’acquisition d’après un cahier des charges : condition de Shannon, tension pleine échelle, quantum.

carte ES

Exercice 6 : Capteur 4 / 20 mA : sensibilité, équation de la caractéristique, intensité I fournie.

Exercice 7 : Capteur I2C : niveau de tension, débit, décodage de trames.

SN1 : TP Arduino : étude des entrées analogiques

1ère année 0 commentaire »

OBJECTIFS

1. Etude du CAN de la carte (tension pleine échelle, résolution, quantum).
can10bits
2. Mesure de la durée de la conversion analogique – numérique.
3. Modification de la tension pleine échelle VPE.
4. Mesure de la résistance d’entrée d’une broche.

SN1 : Cours capteurs I2C

1ère année 0 commentaire »

Rappels sur les capteurs analogiques

Différentes normes, avantages, inconvénients,équation de la caractéristique.
capteur_analog

Les capteurs numériques

Communication série, communication parallèle, communication synchrone et asynchrone, communication halfduplex, communication fullduplex.

La liaison I2C

Comment le maître identifie-t-il les différents « esclaves » ?, déroulement la communication I2C, trames émises, chronogrammes observés.
trame i2c

Exemples de dispositifs fonctionnant en I2C

Capteur de température TMP102, potentiomètre numérique AD5171, télémètre à ultrasons, accéléromètre, Nunchuk, ..

Librairie WIRE pour la liaison I2C

#include <Wire.h>, Wire.fonction()
begin(), requestFrom(adresse, quantite), beginTransmission(adresse) , endTransmission() , write(), available(),  read().

QCM

Capteurs analogiques. Capteurs numériques.

SN1 : TP Arduino : Etude des sorties PWM

1ère année 0 commentaire »

1. Réaliser un programme permettant de générer un signal PWM en sortie de l’Arduino.
2. Visualiser le signal à l’oscilloscope.
3. Réaliser un filtre analogique permettant de récupérer la valeur moyenne.

TRAVAIL pour le mercredi 27 février : DM capteur

SN1 : cours acquisition d’une grandeur physique.

1ère année 0 commentaire »

Différentes familles de capteur

Capteur tout ou rien.
Capteur analogique.
Capteur numérique.

Définitions

Etendue de mesure.
Domaine de linéarité.
Résolution.
Sensibilité.
Erreur absolue, erreur relative.
Rapidité.

Différentes normes utilisées en analogique

capteur_analog

SN1 : 1er TP Arduino

1ère année 0 commentaire »

PREMIERS MONTAGES

Les montages sont réalisés à l’aide de capteurs et d’actionneurs les plus simples possibles : bouton poussoir, potentiomètre, LED.

Ils permettent de comprendre le fonctionnement de la carte et du langage Arduino.

Par la suite, l’utilisation de capteurs et actionneurs plus complexes (accéléromètres, servomoteurs, …) suivra exactement le même raisonnement.

SN1 : TD échantillonnage et conversion

1ère année 0 commentaire »

Notions abordées :

Tension pleine échelle.
Résolution.
Fréquence d’échantillonnage.
Condition de Shannon.
Repliement de spectre.
Eléments d’une chaîne de traitement analogique/numérique/analogique.

Exercices :

Echantillonnage, condition de Shannon, CAN et CNA.
Erreur de quantification (CAN par arrondi, par troncature).
Choix d’une carte d’acquisition.
Problème de l’adaptation du signal issu d’un capteur à un CAN.

QCM numérisation

SN 1 : TP Etude de filtres passifs audio

1ère année 0 commentaire »

Etude de filtres passifs  pour enceintes trois voies

Simulation sous ISIS (gain et phase).
Mesures automatiques (gain et phase).
Superposition des graphes de simulation et de mesures.
Utilisation des filtres.

SN1 : cours Echantillonnage et conversion du signal

1ère année 0 commentaire »

Notions abordées :

1. Introduction : Exemples de traitement analogique et numérique.*
2. Domaines du traitement numérique.*
3. Signal audionumérique.*
4. Différentes étapes de la numérisation.*
5. A quelle cadence doit-on échantillonner?
6. Spectre du signal échantillonné bloqué.*
7. Repliement de spectre.*
8. Quels sont les paramètres importants pour une carte E/S ? * Tension pleine échelle, Résolution, fréquence d’échantillonnage.
9. Calcul classique sur un CAN.*
10. Erreur de quantification.*
11. Chaîne de traitement numérique : rôle des différents éléments.

SN1 : TP Etude d’un filtre passif

1ère année 0 commentaire »

Théorie, simulation, mesures point par point, mesures automatisées.

1. Etude théorique du filtre RC ( gain et déphasage)
2. Mesures point par point ( tracé des diagrammes de Bode avec un tableur  : gain et déphasage)
3. Simulation avec le logiciel ISIS ( tracé des diagrammes de Bode : gain et déphasage)
4. Mesures automatisées : pilotage de l’oscilloscope numérique et du GBF programmable à l’aide du logiciel d’acquisition.

QCM « filtrage analogique » : QCM

SN1 : Evaluation n°4

1ère année 0 commentaire »

L’évaluation n°4 (2H) aura lieu le lundi 12 décembre de 8H00 à 10H00 dans le télespace.
Devoirs SN1

Exercice 1 : Circuit avec deux alimentations.
Exercice 2 : Caractéristiques temporelles d’un signal en créneau.
Exercice 3 : Gain et atténuation.
Exercice 4 : Oscillogrammes.
Exercice 5 : Filtrage passe bas.
Exercice 6 : Filtrage passe haut.

SN1 : TD filtrage analogique

1ère année 0 commentaire »

Exercices

Spectre d’un signal, filtrage, diagramme de bode, spectre du signal de sortie.
Filtrage du signal issu d’un capteur. Choix d’un filtre à partir d’un cahier des charges.

Notions à réviser – DS Lundi 12 décembre 8H-10H Telespace

Courant continu : diviseur de tension, Millman, notions de potentiels.
(4. TD bases elec)
Signaux : composante continue, composante alternative, valeur moyenne, valeur efficace, fréquence, période, rapport cyclique. (7. TD valeurs signal)
Gain et atténuation (12. TD gain et atténuation)
Sinusoïdal : expression temporelle, amplitude, pulsation, déphasage.
(15. ex oscillogramme)
Spectres : spectre d’un signal périodique, action d’un filtre sur le spectre d’un signal (18. Ex filtrage PB)
Filtrage analogique : comportement physique du filtre, transmittance, représentation de Bode, bande passante, ordre. (19. Ex filtrage capteur)

Tous les cours SN1

SN1 : cours et TD filtrage analogique

1ère année 0 commentaire »

1. Exemples d’utilisations de filtres analogiques.

2. Définitions : transmittance, gain, différence de phase, fréquence de coupure, bande passante.

3. Filtres parfaits. Notions de gabarits. Approximations possibles.

4. Méthode d’étude d’un filtre : étude théorique d’un filtre, tracé du diagramme de bode, action sur un signal périodique.

1er ordre freq

SN1 : TP introduction au filtrage

1ère année 0 commentaire »
Un circuit simple est soumis à une tension sinusoïdale uE (t).
L’objectif est de déterminer les caractéristiques de la tension uS(t).
amplitude et phase à l’origine) pour différentes fréquences
du signal d’entrée.
– Dans un premier temps, on réalisera l’étude théorique du circuit.
– On effectuera ensuite une simulation du circuit avec le logiciel ISIS.
– Enfin, on réalisera le montage et les mesures grâce à l’oscilloscope et au logiciel CLEOVIEW.

Savoirs-faire évalués pour le TP individuel  :

Utilisation des appareils de mesures (GBF, oscilloscope, multimètre).
Utilisation de la carte et du logiciel d’acquisition.
Acquisition de signaux et de spectres.
Réalisation d’un montage simple.
Utilisation d’un logiciel de simulation.

SN1 : TD régime sinusoïdal

1ère année 0 commentaire »

Expression mathématique d’un signal sinusoïdal :

1. Amplitude, valeur efficace.
2. Fréquence, pulsation.
3. Phase à l’origine.
4. Déphasage entre deux signaux.
5. Expression temporelle.

Nombre complexe associé à un signal sinusoïdal :

1. Forme algébrique ou cartésienne.
2. Forme trigonométrique ou polaire.

Etude du filtre RC en sinusoïdal :

1. Transmittance. comlexe.
2. Module et argument.
3. Gain.
2. Diagramme de Bode.

SN1 : Correction Evaluation 3

1ère année 0 commentaire »

Notions abordées

Exercice 1 : Relations physiques de base.
Exercice 2 : Application numérique d’une formule.
Exercice 3 : Caractéristique d’un capteur linéaire.
Exercice 4 : Circuit avec une seule alimentation.
Exercice 5 : Circuit avec deux alimentations.
Exercice 6 : Pont diviseur de tension.
Exercice 7 : Caractéristiques temporelles d’un signal en créneau.
Exercice 8 : Valeur moyenne et efficace du signal issu d’un onduleur.
Exercice 9 : Spectre d’un signal.
Exercice 10 : Extrait d’un sujet de BTS avec les différentes notions.

Devoirs SN1

SN1 : TP acquisition des signaux

1ère année 0 commentaire »

Objectifs :

Acquérir des signaux via un oscilloscope.
Mémoriser un signal ou une collection de signaux.
Modifier les noms et les unités des signaux.
Afficher les graphes des signaux.
Manipuler les graphes (échelles, curseurs, zooms).
Exporter l’image d’un graphe vers un traitement de texte.
Exporter les données d’un graphe vers un tableur.
Modifier un signal (supprimer des points ou en rajouter).
Réaliser une opération sur un signal.
Modéliser un signal.
Charger une collection de signaux.
Lisser ou mettre en forme un signal.

SN1 : TD révisions des bases de l’électronique

1ère année 0 commentaire »

Notions abordées

Fléchage des tensions. Potentiels. Loi des tensions.
Calcul d’une résistance de protection. Loi d’ohm
Diviseur de tension à vide.
Diviseur de tension en charge.

Evaluation mercredi 28 septembre

Ex1 : Lecture d’un oscillogramme.
Ex2 : Relations scientifiques de base.
Ex3 : Application numérique d’une formule.
Ex4 : Capteur linéaire. Sensibilité. Equation d’une droite.
Ex5 : Circuit avec led.
Ex6 : Tension et potentiels.
Ex7 : Pont diviseur de tension.

SN 1 : TD transmission par câble

1ère année 0 commentaire »

Exercice : paire torsadée dans un réseau CAN

Mesure de l’atténuation d’une paire différentielle torsadée.
Impédance caractéristique et résistances de terminaison.
Comportement d’une paire différentielle torsadée en régime impulsionnel.

SN1 : TP utilisation d’un servomoteur

1ère année 0 commentaire »

1. Révision : capture de trames à l’oscilloscope (utilisation du trigger)
2. Utilisation d’un servomoteur :
servo
Impulsion de durée 1,481 ms, soit une position angulaire théorique de 87°.
Le servomoteur est contrôlé par un signal PWM  (de fréquence 50Hz) de la manière suivante :
Impulsion de durée 1ms : position 0°
Impulsion de durée 1,5ms : position médiane 90°.
Impulsion de durée 2ms : position 180°.

SN 1 : Bilan des notions abordées

1ère année 0 commentaire »

NOTIONS ABORDEES :

– Notions de base en courant continu  : tension, potentiels, Loi d’ohm, diviseurs de tension , théorème de Millman.

– Caractéristiques temporelles d’un signal : période, fréquence, amplitude , amplitude crête à crête, rapport cyclique, valeur moyenne, valeur efficace.

– Caractéristiques fréquentielles : spectre d’amplitude, harmoniques, composante continue, fondamental.

– Filtrage analogique d’un signal : lecture du diagramme de Bode, fréquence de coupure, bande passante, atténuation en dB/décade, ordre du filtre, calcul des amplitudes des harmoniques de sortie.

– Amplification et mise en forme d’un signal : montages de base à AOP, fonctionnement linéaire ou non linéaire, algorithme comparateur un seuil ou deux seuils.

– Eléments d’une chaîne de traitement numérique : Filtre antirepliement, échantillonneur-bloqueur,  CAN, calculateur, CNA, filtre de lissage.

– Echantillonnage et Conversion : Condition de Shannon, tension pleine échelle, quantum, choix d’une carte d’acquisition d’après un cahier des charges.

– Capteur : étendue de mesure, sensibilité, résolution, équation de la caractéristique. Les capteurs numériques(liaison synchrone, full duplex, la liaison I2C)

DS Lundi 14 Mars  :

Revoir les différentes notions