TP Etude d'une chaine de numérisation et de traitement

Thèmes abordés :

- Conversion analogique-numérique

- Conversion numérique-analogique

- Echantillonneur bloqueur

- Fréquence d’échantillonnage

- Résolution du convertisseur, quantum

- Capteurs et actionneurs

- Chaine de traitement de l’information

- Trame numérique

Principes et objectifs :

L’objet de ce TP est de mettre en oeuvre une chaine de mesure complète, en partant du capteur en entrée de la maquette conversion-traitement, en passant par la numérisation et le traitement des données, jusqu’à l’actionneur branché en sortie de la maquette. Etape par étape, l’élève étudie la réponse du capteur en fonction de la grandeur physique

mesurée, puis la conversion analogique-numérique et numérique-analogique, et enfin le traitement des données

numérisées pour aboutir au pilotage de l’actionneur.

Le convertisseur numérique-analogique restitue une tension. Cette tension est l’image de la tension quantifiée qui peut être comparée à la tension échantillonnée-bloquée (voir ci-contre).

Le convertisseur analogique-numérique transforme la tension bloquée en un mot binaire affiché à l’aide de DEL, dont l’élève règle la résolution à l’aide d’un commutateur.

L’échantillonneur bloqueur est activé, soit en manuel par appui sur un bouton poussoir, soit en automatique à une fréquence que l’élève configure avec un commutateur.

La trame de données peut être mesurée pour montrer le principe de concaténation des données numériques sous forme série, données qui sont l’image du signal analogique numérisé.

Le traitement numérique permet de définir la caractéristique de transfert d’un capteur, pour afficher la valeur de la grandeur physique vraie (grandeur et unité) et programmer une consigne pour piloter un actionneur.

Commentaires :

Le traitement numérique permet de configurer la fonction de transfert du capteur branché en entrée, pour afficher la valeur de la grandeur physique vraie

(grandeur et unité) qui par le biais d'une configuration adéquate de la sortie via l'interface de traitement numérique permettra de piloter un actionneur.

En fonction du capteur utilisé, il est possible d’imaginer diff érents scénarios permettant de créer une activité contextualisée (gestion chauffage, éclairage, ventilation, détecteur présence ou d’objet…)

- Maquette conversion traitement (réf 185040)

- Console Foxy 2 (réf 485000)

- Logiciel A.S. Sup (réf 000131)