Capteurs et métrologie (EASI841_IAI)

Présentation

L'objectif de cet enseignement est de connaitre et de maîtriser les principes de fonctionnement des principaux types de capteurs et de l'électronique de conditionnement associée. Il a également pour objectif de savoir choisir un capteur pour une application donnée.

Objectifs

Ce cours vise à rendre l'élève apte à :

Niveau

A l'issue de ce cours l'élève sera capable :

évaluer les performances du dispositif de mesure incluant le capteur

Maîtrise

de connaître les définitions de la métrologie

  

de classer les capteurs en 2 grandes familles actifs ou passifs

  

d'identifier les grandeurs d’influence

  

de déterminer les erreurs et la précision du dispositif

  

de réaliser l’étalonnage du dispositif

choisir les éléments du circuit de conditionnement

Maîtrise

de dimensionner un Pont Wheatstone résistif

  

de dimensionner un Pont Wheatstone impédant

  

de dimensionner les amplificateurs d’instrumentation

connaître différents principes physique de transduction

Maîtrise

d'expliquer les principes physiques mis en jeu dans un transducteur mécanique

  

d'expliquer les principes physiques mis en jeu dans un transducteur thermique

  

d'expliquer les principes physiques mis en jeu dans un transducteur magnétique

  

d'expliquer les principes physiques mis en jeu dans un transducteur optique

concevoir un capteur et son conditionnement en fonction d’un cahier des charges donné

Maîtrise

de concevoir un capteur et son conditionnement en fonction d’un cahier des charges donné

Pré-requis

Avoir suivi le module EEA741 (électronique) et posséder les connaissances de base en physique

Plan du cours

Plan du cours

  1. Capteurs et métrologie
    1. Définitions
    2. Grandeurs mesurables
    3. Caractéristiques métrologiques
  2. Electronique de conditionnement des capteurs
    1. Capteurs passifs
      1. Pont de Wheatstone
      2. Ponts d'impédances
    2. Capteurs actifs
    3. Structures des chaînes d'acquisition
    4. Mode commun - réjection
  3. Principes physiques des capteurs
    1. Capteurs optique
    2. Capteurs thermique
    3. Capteurs magnétique
    4. Capteurs mécanique
  4. Etude des capteurs
    1. Capteurs de grandeurs mécaniques : accélération, vitesse, force, position et déplacement
    2. Capteurs de grandeurs fluidiques : pression, vitesse, débit
    3. Capteurs de grandeurs thermiques
    4. Capteurs à fibre optique
    5. Microcapteurs

Travaux pratiques

3 TP sur l'étude de capteurs:

  • Capteurs de déplacement (LVDT)
  • Capteurs de force (jauges)
  • Capteurs de température (thermocouples, thermorésistance)
  • Capteurs de déplacement (ultrasons)
  • Capteurs d'accélération (piézo)
  • Capteurs de pression (absolue, relative, différentielle)

2 TP micro-projet capteurs

Volume horaire

  • CM : 10.0
  • TD : 10.5
  • TP : 20.0

Informations complémentaires

Bibliographie

  • Georges ASCH, Les capteurs en instrumentation industrielle, DUNOD
  • R. PALLAS-ARENY et J.G. WEBSTER, Sensors and signal conditionning, Wiley Interscience
  • P.P.L. REGTIEN, Measurement science for engineers, Kogan page science

Diplômes intégrant ce cours

En bref

Langue d'enseignement
Français

Contact(s)

UFR, Écoles, Instituts