CAPTEURS ET MESURES DANS L’HABITAT

I Définitions II Familles de capteurs III Chaîne de mesure

I Définitions Un capteur est un dispositif qui, à partir d’une

grandeur physique d’entrée appelée mesurande (notée m) fournit une grandeur de sortie électrique appelée réponse (notée s). Sortie analogique : Une grandeur analogique est une grandeur qui peut

passer par une infinité de valeurs sans discontinuité. Sortie numérique : Une grandeur numérique ne prend qu'un certain

nombre limité de valeurs, codées en binaire à l’aide de bits (binary digit : 0 ou 1).

Remarque :Un « CAN » est un Convertisseur Analogique Numérique.

Sensibilité S

Pour une variation de la grandeur physique d’entrée m, la sortie du capteur varie de s.

La sensibilité, S, est définie par :

Plage de mesure (ou étendue de mesure)

C’est la gamme des valeurs d’entrée qu’il peut traiter sans dégrader son fonctionnement.

S = ∆𝑠

∆𝑚

Justesse

Un capteur qui présente une erreur systématique faible est dit juste.

Fidélité

Un capteur est fidèle si ses valeurs ne changent pas au cours du temps (mesures reproductibles).

Un capteur qui présente des erreurs aléatoires faibles est dit fidèle.

Pour être précis, un capteur doit être juste et fidèle.

Dans l’analogie ci-dessous, les flèches représentent les mesures et le centre de la cible la valeur vraie.

Linéarité :

La caractéristique entrée/sortie d’un capteur est linéaire s’il s’agit d’une droite qui passe par l’origine (0,0).

Un capteur est dit « linéaire » si sa caractéristique entrée/ sortie est une droite même si elle ne passe pas par l’origine.

II Familles de capteurs Capteur passif Il s’agit en général d’un capteur dont la résistance, la capacité ou

l’inductance varie avec la grandeur physique d’entrée.

Il faut l’intégrer dans un circuit avec une alimentation (conditionneur de capteur).

Exemples : Thermistance, diode etc..

Capteur actif Il est directement générateur d’une tension, d’un courant ou

d’une charge à partir de la grandeur physique d’entrée.

La valeur fournie étant généralement faible, il faudra l’amplifier.

Exemples : photodiodes, phototransistors, thermocouples.

Quelques exemples :

Une chaîne de mesure comprend :

Un capteur (et son éventuel conditionneur de capteur pour traduire les variations physiques en tension électrique)

Un conditionneur de signal (qui amplifie, filtre, linéarise et adapte le signal à l’interface utilisateur)

III Chaîne de mesure

Exemple : le thermomètre électronique

Pour réaliser un thermomètre électronique on met en œuvre une chaine de mesure.

Le capteur est une diode, elle est montée sur un circuit : son conditionneur de capteur.

Les circuits « soustracteur » et « amplificateur inverseur » font office de conditionneur de signal.

Le résultat est ensuite affiché.

Soustracteur Amplificateur Inverseur

FIN