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CONCOURS EXTERNES IT 2018

EPREUVE TECHNIQUE D’ADMISSION

Durée : 2h Coefficient : 2

Concours externes 2018 n° 138 AI BAP C

Corps : Assistant ingénieur

BAP : C

Emploi-type : Assistant-e ingénieur-e d'exploitation d'instrument

Délégation organisatrice : Ile de France Ouest et Nord, Meudon

REMARQUES IMPORTANTES

Des connaissances / compétences dans de multiples domaines sont demandées pour ce poste. Ce

sujet écrit est conçu pour tester l’ensemble de ces connaissances, mais nous sommes conscients que vous

ne pouvez pas être spécialiste de l’ensemble de ces domaines.

Nous vous conseillons de ne pas perdre de temps et passer à la question suivante quand vous

n’avez pas la réponse, de façon à pouvoir parcourir l’ensemble des questions.

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Chapitres Points I. Connaissances générales 10

II. Electricité / Electronique 50 III. Informatique / Automatisme 20 IV. Mécanique 15 V. Thermique / Froid 25

VI. Mesures Physiques / Métrologie /Instrumentation 60 VII. Maintenance / Hygiène et sécurité 20 TOTAL 200

I. Connaissances générales (10 points)

A quel ministère le CNRS est‐il rattaché : (1points)

Ministère du Travail

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche

Ministère de l’Education Nationale

Que signifie CNRS ? (1points)

A quel institut du CNRS appartient l’Ecotron Ile de France ? (1points)

L’INEE

L’INSU

L’IN2P3

Que signifie le sigle BAP ? (1points)

Branche d’ac vité professionnelle

Branche d’ac vité personnalisée

Branche d’ac vité personnelle

Qu’est‐ce qu’un Ecotron ? (1points)

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Un espace de culture pour la production de plantes

Un disposi f d'environnement contrôlé pour l'étude des écosystèmes

Une salle blanche dédiée à la microbiologie environnementale

Quelles sont les plateformes techniques de l'Ecotron Ile De France ? (2points)

Que signifie l’acronyme UMS ? (1points)

Unité Mixte Sociétale

Unité Mixte de Service

Unité Mixte Saisonnière

Quels sont les moyens que vous pourriez utiliser pour vous tenir au courant de

l'actualité scientifique ou des évolutions technologiques ? (2points)

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II. Electricité / Electronique (50 points)

Quelles sont les lettres associées aux grandeurs et le symbole correspondant à

leurs unités. (3points)

- Puissance : - Différence de potentiel : - Intensité : - Résistance : - Capacité électrique : - Inductance :

Vous mesurez des grandeurs électriques à l’aide du multimètre représenté ci‐

dessous. Veuillez remplir les colonnes « Calibre » et « Entrées » du tableau, pour

chaque grandeur demandée. (4points)

Grandeurs à mesurer Calibre (1 à 18)

Entrées (A à D)

Intensité 14 mA

Intensité 1 A

Intensité 12 A

Résistance 15 KΩ

Résistance 4.7 MΩ

Tension 400 V continu

Tension 400 V alternatif

Tension 1500 V continu

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Quelle est la différence entre courant fort et courant faible ? (3points)

Courant fort :

Courant faible :

Citez 3 matériaux conducteurs ainsi que 3 matériaux isolants (électriquement)

(3points) :

Isolants :

Conducteurs :

Donnez la désignation des quatre appareillages ci‐dessous (4points):

a)

b) c) d)

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Sur le schéma ci‐dessous, à l’aide de pointillés, séparez cet ensemble en deux

circuits distincts et nommez‐les (2points).

Donnez le nom des 5 organes repérés sur le schéma de 1 à 5 (5points).

:

:

:

:

:

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Problème (de 8 à 13) :

Pour une pompe ayant les caractéristiques suivantes : P = 30 W, U = 12V DC +/‐ 5

%.

- Calculer l’intensité absorbée par ce moteur – (donner la formule) (2points).

Ce moteur est alimenté par un câble en cuivre (résistivité = 17 × 10−9 Ω.m), de

section 1.5 mm² et de longueur 30 m.

- Calculer la résistance de ce câble: (5points)

Calculer la chute de tension dans ce câble: (2points)

La section de ce câble est‐elle adaptée à l’alimentation de ce moteur, sachant

que la chute de tension acceptée est de 5 % (2points)

Quelle section de câble normalisé préconisez‐vous ? (2points)

Quelle est la perte d’énergie par effet joule : (4points)

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Pour protéger un circuit électrique en 230V on utilise un disjoncteur magnétothermique différentiel. Expliquez brièvement à quoi servent les

dispositifs magnétique, thermique et différentiel. (5points)

Magnétique : Thermique : Différentiel :

Dans le tableau ci‐dessous, veuillez donner le nom des composants : (4points)

Composants Nom

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III. Informatique / Automatisme (20 points) Parmi la liste de mots de vocabulaire informatique du tableau ci‐dessous : (4

points)

C++ Apple Talk NetBios TCP/IP Linux

Windows RAM Access EEPROM CR Basic

Pentium Oracle Solaris PCI RS232

Excel SolidWorks MySQL PowerPC NI LabVIEW

Citez ceux désignant :

Un processeur :

Un composant matériel de l’ordinateur :

Un bus ou un protocole d’entrée / sortie :

Un système d’exploitation :

Un logiciel de bureautique :

Un protocole réseau :

Une base de données

Un langage de programmation

Un logiciel de CAO

L’adresse 10.79.128.1 identifie l’adresse IP du routeur d’un LAN. Via L’Invite de

commande quelle est la commande qu’il faut saisir pour vérifier la disponibilité

de ce routeur (cochez la bonne réponse) ? (3points)

Netview

Ping 127.0.0.1

Ping 10.79.128.1

Un ordinateur peut recevoir une adresse IP dynamique. Quel est le protocole qui

est capable d’assurer cette fonction ? (3points)

UDP

DHCP

HTML

Après l’exécution du code suivant, quelle sera la valeur de C si A vaut 7 ?

(3points)

Si A<>7 Alors C = A * A

Sinon C = ‐ A Fin Si

C =

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Dans le code suivant, combien de fois le traitement sera‐t‐il effectué ? (3points)

Cpt = 0 Répéter

Traitement Cpt = Cpt + 1 tant que Cpt <= 7

Le traitement sera effectué ___fois

Un système d’acquisition enregistre 10 paramètres qui sont stockés en mémoire sur 2

octets, et ce à une fréquence de 2 Hz. La mémoire du système d’acquisition dédiée au

stockage des données est de 128 Mo, calculer le nombre de jours dont nous disposons

avant saturation de celle‐ci ? (4points)

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IV. Mécanique (15 points) Sur les dessins ci‐dessous, que désigne la flèche (entourez la bonne réponse) ?

(4points)

un épaulement un renfort une mortaise un épaulement

un lamage une nervure un épaulement une mortaise

un bossage un coin un méplat un méplat

une bosse un méplat une lumière un trou oblong

Que représente ces 4 vues en coupe (entourez la bonne réponse)? (4points)

un trou conique un trou oblong un trou aveugle un trou continu

un trou chanfreiné un trou taraudé un trou bouché un trou libre

un trou fraisuré un trou alésé un trou borgne un trou complet

un trou nervuré un trou mortaisé un trou conique un trou débouchant

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Déterminez les vues de face, de dessus, de dessous, de gauche et de droite, en plaçant

les lettres correspondantes dans la vue à plat du cube ci‐dessous. La flèche indique

l'orientation de la vue de face. (7points)

A B C D

E F G H

I J K L

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V. Thermique / Froid (25 points)

Classez par ordre croissant de conductivité thermique (W.m‐1.K‐1), les matériaux

suivants : (4points)

- Plomb

- Aluminium

- Bois

- Cuivre

- Verre

- Acier

Dans l’ordre croissant

On utilise un thermocouple de type T (40 µV / °C), pour mesurer une température

absolue. Celui‐ci est raccordé un dispositif de mesure ou la température de

soudure froide est mesurée en interne. La température de soudure froide

(température de référence) est à 32 °C, et la température du point de soudure

chaude (point de mesure) est à 50°C. Quelle est la différence de potentiel entre le

point de soudure chaude et le point de soudure froide ? (5points)

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Problème (de 3 à 8):

Ci‐dessous un schéma de principe d’une installation de production d’eau glacée pour la climatisation d’un bâtiment :

Vue de dessus

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Que signifie le terme DN et les chiffres lui sont associés ? (2points)

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Combien de circuit hydraulique possède l’installation ? Les délimiter sur le

schéma. (3points)

Quel est le rôle du ballon de 2000 L ? (4points)

L’installation à un régime d’eau glacée de ‐1°/5C, quel additif rajoutez‐vous à

l’eau pour que le fluide frigoporteur ne gèle pas ? (2points)

Quelle température de protection antigel du fluide frigoporteur suggériez‐vous

afin que l’installation fonctionne de façon optimale ? Argumentez brièvement

votre réponse. (2points)

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Définissez le nom des symboles suivants : (3points)

A

B

C

D

E

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VI. Mesures Physiques / Métrologie /Instrumentation (60 points)

Donnez l’unité de mesure(SI) et le symbole de chacune de ces grandeurs : (2points)

1. Pression :

2. Inductance électrique :

3. Energie :

4. Fréquence :

5. Conductance électrique : 6. Masse : 7. Force : 8. Débit volumique :

Convertissez les grandeurs suivantes : (2points)

1. 1,5 ha = m²

2. 0.75 L = µl

3. 2 m3 = L

4. 1500kg = T

5. 90 km/h= m/s

6. 30 mm pluie= l/m²

Mettre sous forme de notation scientifique (exemple (TV = 1012 V) : (2points)

mV KV µV MV pV

Définir la notion de spectre d'irradiance? Donner le nom d'un instrument permettant

de mesurer une caractéristique de ce spectre? (3points)

Une longueur d’onde de 260 nm se situe : (2points)

Dans les micro‐ondes Dans l’infrarouge Dans le visible Dans l’ultraviolet

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Mesure et erreur : On a 3 valeurs de mesure M1=13, M2=12, M3=17. Calculer la

moyenne et donner l’expression de l’écart‐type : (4points)

Moyenne = Ecart‐type

Citez et expliquez brièvement trois critères caractérisant un capteur. (3points)

Citez deux types de capteurs de température et décrivez leur principe de mesure :

(2points)

Quel avantage présente un capteur doté d’une sortie 4‐20 mA par rapport à un

capteur doté d’une sortie en tension ? (2points)

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Problème (de 10 à 12):

Pour tester la qualité métrologique de quatre capteurs de température, on réalise une série de mesures

d’une même grandeur avec chacun des capteurs. Chaque figure représente la répartition des résultats de

mesure obtenus pour chacun des capteurs. (L’axe des x est la valeur mesurée et l'axe des y le nombre de

valeurs. Le trait vertical correspond à la valeur vraie de la grandeur mesurée).

Après avoir donné une brève définition de la justesse et de la fidélité d’un capteur, pour chaque figure, précisez si le capteur est juste/non juste et fidèle/non

fidèle. (4points)

Parmi les quatre figures ci‐dessus, quelle est celle qui représente la mesure la plus

exacte ? Argumentez votre réponse. (3points)

Est‐il préférable d’avoir un capteur juste mais non fidèle, ou inversement, un

capteur fidèle mais non juste ? Pourquoi ? (2points)

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Problème (de 13 à 17) :

A partir des 2 images ci‐dessous dites en quelques lignes à quoi est destiné cet

appareil et décrivez ses fonctionnalités (5points)

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Document Technique du CS300 Silicon Pyranometer

Overview

The CS300 measures total sun and sky solar radiation for solar, agricultural, meteorological and hydrological

applications. Its spectral range of 300 to 1000 nanometers encompasses most of the shortwave radiation that

reaches the Earth’s surface. This pyranometer connects directly to our dataloggers. Its output can be

measured by all of our dataloggers.

Benefits and Features Compatible with all Campbell Scientific dataloggers

(including the CR200(X) series) Designed for continuous, long term, unattended operation in adverse conditions Measurement waveband: 360 to 1120 nm* Compatible with the CWS900‐series interfaces, allowing it to be used in a wireless sensor network Dome‐shaped head prevents water from accumulating on the sensor heat Cost effective solar radiation sensor

Technical Description

The CS300 uses a silicon photovoltaic detector mounted in a cosine‐corrected head to provide solar radiation

measurements. Its dome‐shaped head prevents water from accumulating on ,the sensor head. To eliminate

internal condensation, the sensorhead is potted solid and the cable is shielded with a rugged Santoprene

casing. The CS300 is calibrated against a Kipp & Zonen CM21 thermopile pyranometer to accurately measure

sun plus sky radiation.

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Mounting

Accurate measurements require the sensor to be levelled using an optional levelling fixture (010355). This

levelling fixture incorporates a bubble level and three adjusting screws. The fixture mounts to a crossarm using

the CM225 mounting stand. The CS300 should be mounted away from all obstructions and reflective surfaces

that might adversely affect the measurement.

Specifications

Power requirements: None, self‐powered

Light Spectrum Waveband: 360 to 1120 nm

Measurement Range: 0 to 2000 Wm‐2 (full sunlight ≈1000 W m‐2)

Absolute Accuracy: ±5% for daily total radiation

Sensitivity: 5 W m‐2 mV‐1

Cosine Correction Error: ±5% at 75° zenith angle; ±2% at 45° zenith angle Temperature Response: ‐0.04 ± 0.04% per °C

Long‐term Stability: < 2% per year

Operating Temperature Range: ‐40° to +70°C

Relative Humidity Range: 0 to 100%

Diameter: 2.4 cm (0.9 in)

Height: 2.5 cm (1.0 in)

Weight: 65 g (2.3 oz)

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A partir de la brochure ci‐dessus dites en quelques lignes à quoi est destiné ce capteur ? (3points)

Quelle est le type de sortie de ce capteur(2points)

Quelle sera la valeur électrique délivrée par ce capteur pour 1000 W/m² ? (2points)

Combien de capteur peut‐on raccorder au maximum sur la centrale? (2points)

ODUCT Problème (de 18 à 20) : Dans une enceinte climatique, un projecteur à LED fixé sur un châssis à un mètre de haut éclaire une surface de 1m². Nous souhaiterions caractériser la répartition lumineuse de ce faisceau (cartographie) sur cette future surface expérimentale. Cette caractérisation sera réalisée à partir des éléments précédents : une CR1000 et 25 capteurs CS300, sachant que ces 25 capteurs n’ont pas la même histoire (temps et conditions d’utilisation), ils présentent donc une disparité au niveau de leur exactitude.

Proposez une solution pour prendre en charge la disparité des capteurs. (5points)

Proposez une solution technique afin d’établir cette cartographie en décrivant le mode opératoire de la mise place des capteurs dans l’enceinte. (5points)

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Proposez un schéma de câblage simplifié (capteur + centrale), pour le raccordement

de ces 25 capteurs ? (5points)

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VII. Maintenance / Hygiène et sécurité (20 points)

1 Fiabilité : on met en service 20 dispositifs pendant 1000 heures, 3 défaillances se

produisent, donner l’expression et la valeur du taux de défaillance ? (4points)

Qu’est‐ce qu’un EPI ? (2points)

Citez 3 exemples d’EPI : (2points)

Pour changer une ampoule ou ouvrir un tableau électrique, y va‐t‐il des dispositifs

réglementaires nécessaires, si oui lesquels ? (2points)

Quelle est la différence entre un insecticide et un herbicide ? Quelles sont les

préconisations pour leur emploi ? (3points)

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Donnez la signification des pictogrammes ci‐dessous : (7 points)