Aller au contenu

Corrections

Capteurs#

Lire le cours et faire les exercices concernant Les capteurs et la chaîne d'acquisition ressource Capteur_US-HC-SR04.pdf ;

Exercice 1#

  1. Le mesurande m (la grandeur à mesurer) est ici la présence ou pas d'un aimant à proximité du capteur ILS obtenue lorsque la pédale droite est en position basse. La grandeur de sortie s est un signal électrique.
  2. C'est un capteur logique (TOR, Tout Ou Rien).
  3. Ce capteur en passif (c'est un récepteur, il n'est pas générateur)

Exercice 2#

  1. La loi des noeuds permet d'écrire : \(i_e = i_s + i_2\) or ici \(i_s = 0\) donc \(i_e = i_2\)

  2. La loi d'Ohm permet d'écrire : \(v_s = R_2 \times i_2\) or ici \(i_e = i_2\) donc \(v_s = R_2 \times i_e\)

  3. La loi des mailles permet d'écrire : \(v_e = R_1 \times i_e + R_2 \times i_2\) or ici \(i_e = i_2\) donc \(v_e = R_1 \times i_e + R_2 \times i_e= (R_1 + R_2) \times i_e\)

  4. On a donc \(i_e = {v_s \over R_2} = {v_e \over R_1 + R_2}\) soit donc la relation d'un pont diviseur de tension : \(v_s = {R_2 \over R_1 + R_2} \times v_e \)

  5. La relation devient pour ce potentiomètre \(v_s = {R_{AB} \over R_{AB} + R_{BC}} \times v_e = {R_{AB} \over R_{AC}} \times v_e\)

Pour \(v_e = 3,3\;\mathrm{V}\) et \(R_{AC} = 10\;\mathrm{k\Omega}\), on obtient les valeurs de tension en sortie :

\(R_{AB}\) \(100\;\mathrm{\Omega}\) \(4,5\;\mathrm{k\Omega}\) \(10\;\mathrm{k\Omega}\)
\(v_s\) \(0,033 \;\mathrm{V}\) \(1,485 \;\mathrm{V}\) \(3,3 \;\mathrm{V}\)
  1. Après une conversion analogique numérique (CAN) de résolution \(n = 10 \;\mathrm{bits}\)

\(N_{\mathrm{décimal}} = v_s \times {1 \over q} = v_s \times {2^n -1 \over v_e} = v_s \times {1023 \over 3,3} \)

Avec le quantum, la plus petite tension discriminable, \(q = {v_e \over 2^n -1}\)

On obtient les valeurs numériques N image de la tension de sortie :

\(R_{AB}\) \(100\;\mathrm{\Omega}\) \(4,5\;\mathrm{k\Omega}\) \(10\;\mathrm{k\Omega}\)
\(N_{\mathrm{décimal}}\) \(1\) \(461\) \(1023\)
\(N_{\mathrm{binaire}}\) 00 0000 0001 01 1100 1101 11 1111 1111

Codeurs de position#

Lire le cours et faire les exercices (cf : document ressource détection mécanique et électronique) ;

Exercice 1#

La \(longueur = 3000 \;\mathrm{mm}\) ; La \(précision_{linéaire} = 1 \;\mathrm{mm}\)

On aura donc ici besoin d'un nombre total d'impulsions : \(\(n_{impulsions_{total}} = {longueur \over précision_{linéaire}} = {3000 \over 1} = 3000\)\)

La \(rayon_{rouleau} = 50 \;\mathrm{mm}\) ;

Alors le nombre de tours réalisés par le rouleau sera : \(\(n_{tours} = {longueur \over périmètre} = {3000 \over {2\pi \times rayon_{rouleau}}} = {3000 \over {2\pi \times 50}}= 9,55 \;\mathrm{trs} \)\)

Le nombre d'impulsions par tour est donc :

\[n_{impulsions_{/tour}} = {{n_{impulsions_{total}}} \over {n_{tours}}} = {{{longueur \over précision_{linéaire}}} \over {{longueur \over périmètre}}} = {{périmètre} \over {précision_{linéaire}}} = {{2\pi \times 50} \over 1} \]

Autre approche, selon la relation de transformation d'une rotation en translation :

La \(précision_{linéaire} = rayon_{rouleau} \times précision_{angulaire}\)

\[n_{impulsions_{/tour}} = {{angle_{/tour}} \over {précision_{angulaire}}} = {{angle_{/tour}} \over {{précision_{linéaire}} \over rayon_{rouleau} }}= {{2\pi} \over {1 \over 50}} = {{2\pi \times 50} \over 1} \]

La fréquence des signaux émis par le codeur est :

\[fréquence = {n_{impulsions/total} \over {durée}} = {n_{impulsions/total} \over {longueur \over vitesse}}= {1 \over période}\]