ETUDE ELECTROMECANIQUE

 Le role du transmetteur C’est un dispositif qui converti le signal de sortie du capteur en un signal de mesure standard. Il fait le lien entre le capteur et le systeme de controle commande . Le couple capteur+transmetteur realise la relation lineaire entre la grandeur mesuree et son signal de sortie. Parametrage d’un transmetteur Le transmetteur possede en general au moins deux parametres de reglage ; le d ́ecalage de zero et l’ ́etendue de mesure . Si le transmetteur possede un reglage analogique, pour parametrer le transmetteur il suffit (respecter l’ordre) : - De regler le zero quand la grandeur mesuree est au minimum de l’ ́etendue de mesure (r eglage du 0 %) ; Raccordement  ́electrique On peut separer trois types de transmetteur : - Les transmetteurs 4 fils (dits actifs) qui disposent d’une alimentation et qui fournissent le courant I. Leur schema de cablage est identique `a celui des regulateurs - Les transmetteurs 3 fils sont des transmetteur 4 fils, avec les entrees moins reli

  Structure du capteur intelligent Principaux constituants sont :  Un ou plusieurs capteurs ;  Des conditionneurs associés ;  Une alimentation ;  Un organe de calcul interne ;  Une identification interne ;  Une interface de communication. Différence capteur intelligent / capteur classique - Capacité de calcul interne;  - Interface de communication bidirectionnelle.  Un capteur intelligent a une structure très variable et dépend fortement des technologies utilisées. Fonctionnalités Capteur intelligent = capteur classique + services de nature métrologique.  Ces fonctionnalités propres au capteur intelligent peuvent être regroupées sous trois rubriques:  1. Métrologie: auto-adaptabilité, remplacement des données manquantes, validation de mesures, traitement du signal…;  2. Maintenance: auto-surveillance, autodiagnostic, contrôle à distance…;  3. Mise en service: configuration à distance..

 L'étalonnage d'un capteur comprend l'ensemble des opérations qui permettent de donner, sous forme algébrique, la relation entre les valeurs de la grandeur physique et celles dela grandeur électrique.  On peut donc déterminer la fonction de transfert du capteur Relation entrée-sortie. L'étalonnage du capteur fournit à l'expérimentateur un certain nombre de points. Pour des raisons de facilité d’exploitation on s’efforce de réaliser le capteur, ou du moins de l’utiliser, en sorte qu’il établisse une relation linéaire entre les variations Δs de lagrandeur de sortie et celles Δm de la grandeur d’entrée: Δs = S.Δm. S est la sensibilité du capteur.  La relation s = F(m) peut dépendre non seulement du mesurande mais des grandeurs d'influence. Grandeurs d’influence. Le capteur, de par ses conditions d’emploi, peut se trouver soumis non seulement au mesurandemais à d’autres grandeurs physiques dont les variations sont susceptibles d’entraîner un changement de la grandeu

  Le capteur   est un composant de la chaîne d’acquisition capable de prélever uneinformation physique (mesurande m) sur le comportement de la partie opérative d’unprocessus industriel et de le transformer en un signal électrique exploitable par la partiecommande. Grandeur d’entrée du capteur (mesurande m) : C’est la grandeur physique en général non électrique que l’on veut mesurer (température, vitesse, déplacement, etc…).  Grandeur de sortie (s) ou réponse du capteur : C’est l’information délivrée par le capteur et qui dépend du mesurande (m). La mesure s peut être une impédance, une charge électrique, un courant ou une différence de potentiel.  Toute valeur de s doit permettre de remonter à chaque instant à une seule valeur de m et inversement (relation biunivoque) → s = F(m) Différentes familles de capteurs On peut classer les capteurs en deux catégories selon les phénomènes mises en jeux et la caractéristique électrique de la grandeur de sortie. Cette classification influe sur le

 Définition:  un multivibrateur, ou bascule, est un circuit possèdent deux états de fonctionnement. Selonla stabilité de ces états, se distingue: Les multivibrateurs bistable :  à deux états de fonctionnement stable. Le basculement de l’un des états de fonctionnement à l’autre doit être provoqué. Leur fonctionnement essentiel est d’être des mémoires élémentaires.  Les multivibrateurs monostable :  à un état de fonctionnement stable, le seconde état de fonctionnement étant instable. Le basculement de l’état stable vers l’état instable doit être provoquée, mais le retour de l’état instablevers l’état stable est spontané. Leur fonctionnement est d’introduire des retards réglables. Ces deux multivibrateurs constitué ce qu’on appelle des oscillateurs commandés Les multivibrateurs astable à deux états instables :  la commutation d’un état de fonctionnement àl’autre se fait spontanément et indéfiniment. Ces multivibrateurs ne reçoivent rien de l’extérieur, ce sont des auto-oscillateurs (osci

 Un oscillateur sinusoïdal est un montage susceptible de générer spontanément une tension sinusoïdale de fréquence fixe Les oscillateurs peuvent-être classés en deux grandes familles selon la forme d’onde qu’ils génèrent.  Les dispositifs qui délivrent des ondes ne contenant qu’un seul harmonique sont appelés ‘’oscillateurs harmonique ou sinusoïdaux’’.  Par contre, les systèmes qui génèrent les ondes dont le spectre est riche en harmonique sont appelés ‘’oscillateurs à relaxation où multivibrateurs’’. Classification des oscillateurs sinusoïdaux: oscillateurs basse fréquence et oscillateurs haute fréquence. Oscillateurs basse fréquence Structure d’un oscillateur sinusoïdal à réaction Le schéma synoptique de n’importe quel oscillateur sinusoïdal à réaction est donné par la représentation de la figure 2. Il est constitué: D’un élément amplificateur  Rôle: entretenir une oscillation  Un réseau de réaction qui est un circuit passif oscillant.  Rôle: fixation de la fréquence d’oscillatio

  Convertisseurs numérique/analogique CNA a) Définitions • Un CNA convertit un nombre binaire en une tension (ou un courant) qui lui est proportionnel. – L’entrée est numérique (n bits) : N = (an-1…a1 a0 )2 n est la résolution numérique. Valeur du quantum q en fonction du nombre n de bits (uSmax – uSmin = 10 V).  II .Convertisseur analogique/numérique (CAN). a) Définition  

  Exercice 1  Calculer la résistance équivalente du dipôle entre A et B. Réponse RAB = (1,5)//3,3) + (3,9//1) RAB = 1,827 KΩ exercice2 exercice3 EXE 4 exercice 5 REPONSE EXERCICE 6 Déterminez la tension à vide Eth et la résistance interne Rth du modèle de Thévenin du dipôle actif linéaire situé à droite des bornes a et b. Déduisez-en l’intensité i du courant qui parcourt la résistance r . Prenez R = 6 Ω I = 8A, E = 4V et r = 2Ω. 

 Exercices  1°) Sans faire de calculs, cet amplificateur est-il inverseur ou non inverseur et pourquoi? 2°) ue est un signal sinusoïdal d'amplitude 0,8v, on désire pour us un signal d'amplitude 5v. Calculer l'amplification en tension Av. 3°) Calculer le gain en tension Gv.  4°) Calculer les résistance R1 et R2 afin que le courant efficace i soit de 0,1mA. Exercice 2:  Amplificateur à courant continu Dans le montage considéré, l'amplificateur opérationnel est supposé idéal: résistance d'entrée infinie (courant d'entrée nul) et amplification différentielle en boucle ouverte infinie (tension différentielle nulle). Le voltmètre est utilisé sur le calibre 1v continu. On donne Ue = 1v et R0 = 10K ohm.  1°) Sans faire de calculs, cet amplificateur est-il inverseur ou non inverseur et pourquoi?  2°) ue est un signal sinusoïdal d'amplitude 0,8v, on désire pour us un signal d'amplitude 5v. Calculer l'amplification en tension Av.  3°) Calculer le gain en tensio

 Définition:  un amplificateur opérationnel c’est un amplificateur différentiel à référence commune. Il nécessite 2 alimentations généralement symétriques +E et –E, notées +Vcc et –Vcc (+Vcc de l’ordre de 3 à 15V). • Relation fondamental: (en régime linéaire) Vs = A(V+ -V- ) Vs = A.ε avec ε = V+ -V- . A : gain en Boucle Ouverte: A >>1 (A ≈ 105 ) Dans un montage à AO, si la sortie n’est pas réinjectée sur au moins une des entrées + ou -, l’AO est en BO (Boucle Ouverte).  • Résistance d’entrée Ri de l’amplificateur opérationnel (AO): Ri >>1 Ri ≈ 1MΩ.  • Résistance de sortie Ro de l’amplificateur opérationnel: Ro très faible Ro ≈ quelques centaines d’Ω. Du fait de la faible plage de linéarité pour ε, le fonctionnement linéaire (≡ stabilité) ne peut réellement exister (≡ point de fonctionnement dans la plage linéaire) que s’il y a rebouclage de la sortie sur l’entrée inverseuse: Sans bouclage sur l’entrée inverseuse, l’AO est donc toujours instable (sortie saturée à +Vcc ou –Vc