-Capteurtransformelagrandeurphysiqueenunegrandeurélectrique.-Moduledecondionnementamplifielesignalissuducapteurafinqu’ilsoitsurtoutelaplageduCAN ([0;5]V)Lecaséchéant,iltransformeuncourantenunetension-Filtreanti-repliementretirelebruit (hautesfréquences)surlesignal(analogique)quivientd’êtreconditionné.-EchantillonneurprélèvedeséchanIllonsdusignaletlemainIentàl’aided’unbloqueurafinqueleCANaitletempsdelenumériser;IlestparfoisintégréauCAN.-ConvertisseurAnalogiqueNumérique (CAN)numériselesignalsurNbits(souvent10).Vrefquantum:q=----résolution:N2**n-Microcontrôleurtraitenumériquementl’informaIonissueducapteur(affichage,asservissement,etc.)-Troistypesdecapteurs:oLecapteuranalogique:1Lagrandeurélectriquefournievarielinéairementenfonctiondelagrandeurphysique.2Siteln’estpaslecas,lemoduledeconditionnementlinéariselaloidevariation.oLecapteurlogiquetoutourien (TOR)oLecapteurnumérique:1Lesignaldesortieestnumérique.-Deuxfamillesdecapteurs:oLescapteursactifs:1Généralementpluscomplexes2Nécessitentunealimentationélectriquemaispasdeconditionnementdusignal (circuitélectriquesupplémentaire)particulieroLescapteurspassifs:3Lesplussimples4Nécessitentunconditionnementdusignal-------><----------)CAPTEURSCOMPOSITESOnparlealorsdecapteurscomposites.Cesdernierssontcomposés:1d’uncorpsd’épreuvequisoumisaumesurandeétudiéassureunepremièretraducHonenuneautregrandeurphysique (nonélectrique);2d’uncapteursecondairequitraduitlamesurandesecondaireensignalélectriqueMesurande---------------------secondaire-------------------------------Mesurande|---------|corps|----------------|Capteur|---|Signalprimaire||d'épreuve| |(actif ou passif)| |électrique
---------- ----------- ------------------- ------------
CAPTEUR COMPOSITE
-) CONDITIONNEMENT DES CAPTEURS PASSIFS
---------- i ------------------- u --------------- U
Capteur |-- ---|Convertisseur |--------|Amplificateur|---------->
passif | |(courant-tension)| | |
---------- ------------------- ---------------
MODULE DE CONDITIONNEMENT
-------><--------
CONVERTISSEUR COURANT TENSION :
*) Us = -R*i.
jauge impédance - tension :
k-1
*) Us =-----*E
k+1
-------><--------
PONT DE WHEATSTONE :
Le pont de Wheatstone permet de mesurer une résistances avec une grande précision
R1
Va=--------*E
R1 + R2
R3
Vb=--------*E
R3 + R
R1 R3
Us = E*(--------- - ---------)
R1 + R2 R3 + R
-------><--------
AMPLIFICATEUR INVERSEUR
R2
Us = - (----)Ue
R1
AmplificaBon si R1 < R2
AténuaBon si R1 > R2
^Vout[V]
saturation |
____________ |
+Vsat \ |
\ |
\| Vin[V]
---------------x--------->
|\
| \
| \ saturation
-Vsat | \__________
|
Vout de signe opposé à Vin
Aténuateur ou amplificateur
Zin varie avec R1
->Solution : ajouter un suiveur
-------><--------
AMPLIFICATEUR NON-INVERSEUR
R1 + R2
Us = ------- Ue
R1
^ Vout[V]
+Vsat | ______________
| / Saturation
| /
| /
|/ Vin[V]
---------------x------------>
/+20 dB
/
-Vsat /
___________/
Saturation
Vin et Vout sont de même signe
Amplificateur uniquement
Grande impédance d’entrée
-------><--------
AMPLIFICATEUR DIFFERENTIELLE
R4 R1 + R2 R2
Us=-----(---------)*V2 - (----)*V1
R1 R3 + R4 R1
R2
Si R1 = R3; et R2 = R4, Vout: =----(V2-V1)
Atténuation si R1 > R2 R1
-Gain difficilement modifiable
(deux paires de résistances à changer)
-Sources de faible impédance
-Acceptable pour des entrées à faible impédance
-------><--------
AMPLIFICATEUR INSTRUMENTATION
R1 R1
Va=(1+----)*V1- (----)*V2
R R
R1 R1
Vb=(1+----)*V2- (----)*V1
R R
R3
Vout =Vref + ----(Vb-Va)
R2
R3 2*R1
=Vref + ----(1+-----)*(V2-V1)
R2 R
-Les chemins des deux signaux d’entrée sont symétriques
-Gain facilement modifiable : une seule résistance
50k
POUR INA114 : Vref=0 V et G = 1 + -----
R
en l’absence de résistance RG, R~∞ et G = 1
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