Transcript of M. P. I. Mesures Physiques & Informatique. Planning lundi : - Tour de table - présentation du...
- Page 1
- M. P. I. Mesures Physiques & Informatique
- Page 2
- Planning lundi : - Tour de table - prsentation du programme de
MPI et commentaires - les diffrentes progressions ; les ressources
; le matriel - la progression A La chane de mesure - Prsentation de
la chane de mesure de temprature - talonnage du capteur, adaptateur
; utilisation d Excel pour -construire un tableau et un graphique,
-modliser pas pas
- Page 3
- mardi : La numration -conversions dcimal binaire hexadcimal
-exportation d'un octet sur le port imprimante -pilotage du port de
l imprimante Les portes logiques -caractristiques des portes
logiques et associations -demi-additionneur ; additionneur
-simulations Excel et Crocodile clips
- Page 4
- Jeudi : La conversion analogique-numrique -ralisation d'une
chelle de potentiel -codage en binaire du rsultat de la conversion
-construction de la chane complte La conversion numrique -
analogique - principes de base, caractristiques d'un CNA,
simulation avec crocodile clips Le port srie. Principe et
ralisation d'un CAN rampe. -gnralits sur le port srie ( principe,
normes,... ) -principe du CAN simple rampe : maquette et simulation
Autres chanes de mesures quelques pistes et ides pour la mise en
uvre d'autres capteurs : pH, pression, lumire, force... Bilan du
stage, prolongements...
- Page 5
- Faire des Sciences, cest faire des mesures La qualit de ces
mesures dpend de lappareil de mesure dun transducteur ( grandeur
physique tension ) dun adaptateur ( traitement de la tension ) dun
affichage ( grandeur analogique binaire ) Dmystifier laspect
magique dune mesure Forger lesprit critique vis vis de la mesure
Cest un enseignement de Dtermination Libert de traitement de 20% du
temps Le Programme MPI Le Programme MPI BO Hors Srie n6 du 31 Aot
2000 BO Hors Srie n6 du 31 Aot 2000
- Page 6
- A propos du contenu Le programme est prsent sous forme de
tableau lire horizontalement tableau Fil conducteur : comprendre
une chane de mesure Minimisation de la thorie lindispensable
Intervention de la culture gnrale
- Page 7
- A propos de pdagogie Mise en situation problme -
Questionnements Mise en commun des solutions - discussions
Recherche de lautonomie Aspects thoriques traits au fur et mesure
des besoins limitation de l tude des objets la fonction
utilise
- Page 8
- A propos de lhoraire 3 heures hebdomadaires en Travaux
Pratiques (pas de sances de cours) Gestion du temps par les lves
eux-mmes si possible
- Page 9
- A propos du travail exig En sance au lyce par binme : faire de
la physique avant tout ; approches diversifies ; valuation
formative par binme Un minimum de travail la maison ou au CDI sous
forme de recherches par exemple favoriser l autonomie tout au long
de l'anne.
- Page 10
- A propos de linformatique Linformatique nest quun outil aux
fins - de faire des acquisition de mesures - dutiliser des
logiciels de simulation - de reprsenter des donnes - ventuelles
dapprentissage de la logique - dutiliser des logiciels simples de
bureautique Lordinateur nest quun moyen dont ltude doit se limiter
la comprhension fonctionnelle de son utilisation.
- Page 11
- A propos de lvaluation Les objectifs doivent tre les suivants :
- en cours de formation ( en binme en TP ) vrifier la comprhension
de ce qui est fait vrifier les acquis thoriques vrifier les acquis
exprimentaux Ces comptes rendus seront l'occasion d'valuer les lves
tout au long de l'anne. - en fin de cycle de formation ( individuel
) vrifier lassimilation des fonctions rencontres. Des valuations
individuelles des capacits exprimentales sont indispensables.
- Page 12
- Mise en uvre du programme de MPI
- Page 13
- tude de la partie analogique de la chane et son exploitation Le
capteur de temprature tude documentaire sur la temprature La
technologie du composant est hors programme Acquisition et
traitement de rsultats exprimentaux pour dterminer la fonction du
capteur. Aucun langage de programmation ne doit tre utilis.
- Page 14
- Le conditionneur ou adaptateur Rinvestissement exprimental des
lois de llectrocintique. (montages simples, sans dmonstration
thorique) Utilisation de logiciels de simulation. Utilisation des
diffrents moyens de mesures du laboratoire (loscilloscope, des
multimtres, des interfaces ) On ne doit en aucun cas tudier les
lois pour elles-mmes mais les prsenter de faon raisonne lorsque
c'est ncessaire.
- Page 15
- Mthodologie des mesures Adaptation de lappareil choisi et du
calibre la mesure Incertitudes : caractristiques de la
documentation du constructeur. Distribution et tude statistique :
valeur moyenne et encadrement raisonnable de la mesure dispersion
des mesures.
- Page 16
- tude de la partie numrique de la chane et son exploitation Le
binaire et les systmes de numration Quelques systmes de numration
La conversion dcimale/binaire. Pas de langage de
programmation.
- Page 17
- Conversion numrique analogique Un seul montage (R-2R ou
rsistances pondres). Utiliser la simulation et une maquette dj cble
(maximum 4 bits). Toute dmonstration thorique est hors programme.
Notion de rsolution sera dfinie travers une exprience exploitant ce
dispositif de conversion.
- Page 18
- Conversion analogique numrique Notion de comparaison une chelle
de potentiel traite de faon exprimentale. Dure de conversion. La
technologie des convertisseurs CAN est hors programme.
- Page 19
- chantillonnage Manipulations montrant les limites d'une chane
de mesure numrique. Le choix du calibre et de la dure
dchantillonnage.
- Page 20
- Culture scientifique et technique Architecture d'un ordinateur,
Quelques lments de l'histoire de l'informatique Recherche
documentaire des caractristiques techniques de capteurs.
- Page 21
- Partie thmatique On ne pourra mettre en uvre des comptences que
dans le prolongement de celles du programme du tronc commun de cet
enseignement de dtermination. Cette partie du programme pourra tre
l'occasion: d un travail pluridisciplinaire. dtudier les portes
logiques (principe de ladditionneur). de complter par une chane de
commande utilisant un actionneur. dutiliser quelques notions de
programmation.
- Page 22
- Les progressions proposes
- Page 23
- Progression A Du capteur au logiciel travers la ralisation d
une chane de mesure de temprature: - construction progressive de la
chane de mesure - introduction des outils mesure des besoins
- Page 24
- Progression B tude de diverses chanes de mesures: -
questionnement permanent - rinvestissement