QCM : Capteurs de température et maintenance (10 questions)

Question 1

1. Deux séries de mesures donnent des résultats très proches entre eux, mais leur moyenne est éloignée de la valeur de référence. Quelle propriété est élevée ?

La justesse, car les mesures sont proches les unes des autres

La fidélité, car les mesures répétées sont regroupées

La résolution, car les mesures distinguent de petites variations

La sensibilité, car le signal varie fortement avec l’entrée

Explication

La fidélité décrit la proximité des résultats répétés entre eux, même si leur moyenne s’écarte de la référence. La justesse serait élevée si cette moyenne était proche de la valeur de référence.

Answer

La fidélité, car les mesures répétées sont regroupées

Question 2

2. Pour caractériser un capteur, on compare la variation de son signal de sortie à celle de la grandeur d’entrée : quelle caractéristique évalue-t-on ?

La fidélité du capteur

La justesse du capteur

La sensibilité du capteur

La plage de mesure du capteur

Explication

La sensibilité rapporte la variation du signal de sortie à une variation de l’entrée. La justesse concerne plutôt la proximité des mesures avec une valeur de référence.

Answer

La sensibilité du capteur

Question 3

3. Une thermistance est chauffée et sa résistance diminue : de quel type s’agit-il ?

D’une CTP, dont la résistance baisse quand la température monte

D’une CTN, dont la résistance augmente quand la température monte

D’une CTP, dont la résistance reste stable quand la température monte

D’une CTN, dont la résistance baisse quand la température monte

Explication

Dans une CTN, la résistance diminue lorsque la température augmente. Une CTP présente le comportement opposé : sa résistance augmente avec la température.

Answer

D’une CTN, dont la résistance baisse quand la température monte

Question 4

4. Une thermistance traversée par un courant de $0{,}02\,\text{A}$ présente une résistance de $500\,\Omega$ . Selon la loi d’Ohm, quelle tension faut-il mesurer à ses bornes ?

25\,\text{V}

480\,\text{V}

0{,}00004\,\text{V}

10\,\text{V}

Explication

La loi d’Ohm donne $U=RI$ ; le produit de $500\,\Omega$ par $0{,}02\,\text{A}$ vaut $10\,\text{V}$ . La valeur de $25\,\text{V}$ résulterait d’une multiplication incorrecte des données.

Answer

$$10\,\text{V}$$

Question 5

5. Qu’est-ce que l’effet Seebeck dans un thermocouple ?

La variation de la résistance électrique d’un métal lorsque sa température change

L’apparition d’une tension électrique lorsqu’il existe une différence de température entre les jonctions

La modification de la température de référence par compensation électronique

La production d’un courant électrique lorsque les deux jonctions sont à la même température

Explication

L’effet Seebeck fait apparaître une tension dans le circuit du thermocouple lorsque ses jonctions sont à des températures différentes. La variation de résistance caractérise plutôt le principe de mesure d’une thermistance.

Answer

L’apparition d’une tension électrique lorsqu’il existe une différence de température entre les jonctions

Question 6

6. Pour mesurer une température très élevée dans un milieu industriel difficile, quel choix est souvent adapté ?

Une thermistance choisie pour produire une tension thermoélectrique de faible amplitude

Un thermocouple choisi pour mesurer par variation de résistance sur une plage limitée

Une thermistance à forte sensibilité, conçue pour une plage de température ciblée

Un thermocouple adapté, dont la plage peut être étendue et qui convient aux environnements industriels difficiles

Explication

Un thermocouple adapté peut convenir aux températures très élevées et aux milieux industriels difficiles. Une thermistance peut présenter une forte sensibilité, mais elle est généralement privilégiée pour une plage ciblée.

Answer

Un thermocouple adapté, dont la plage peut être étendue et qui convient aux environnements industriels difficiles

Question 7

7. Quel est l’objectif de la maintenance conditionnelle d’un capteur ?

Réduire le risque de panne grâce à des interventions planifiées à l’avance

Déclencher une intervention en fonction de l’état constaté du matériel

Vérifier la relation entre son indication et une référence métrologique

Réparer le capteur après qu’une panne a interrompu son fonctionnement

Explication

La maintenance conditionnelle est déclenchée selon l’état constaté du matériel, afin d’adapter l’intervention à son état réel. La maintenance préventive vise plutôt à réduire le risque de panne avant qu’elle survienne.

Answer

Déclencher une intervention en fonction de l’état constaté du matériel

Question 8

8. En quoi le calcul de la variation relative de résistance diffère-t-il de son expression en pourcentage ?

La variation relative est exprimée en degrés, tandis que l’expression en pourcentage convertit la résistance en kelvins.

La variation relative est l’écart entre les deux résistances, tandis que l’expression en pourcentage divise cet écart par la résistance finale.

La variation relative est le rapport de l’écart à la résistance initiale, tandis que l’expression en pourcentage multiplie ce rapport par 100.

La variation relative est le rapport de la résistance finale à la résistance initiale, tandis que l’expression en pourcentage ajoute 100 à ce rapport.

Explication

La variation relative se calcule par $\frac{R-R_0}{R_0}$ , et sa conversion en pourcentage consiste à multiplier le résultat par 100. La différence entre les deux expressions n’est pas le choix de la résistance au dénominateur, mais cette multiplication par 100.

Answer

La variation relative est le rapport de l’écart à la résistance initiale, tandis que l’expression en pourcentage multiplie ce rapport par 100.

Question 9

9. Pourquoi la chaîne de mesure conditionne-t-elle le signal fourni par un capteur avant son acquisition et son affichage ?

Pour transformer la grandeur mesurée en une autre grandeur physique

Pour remplacer l’étalonnage par une correction automatique du capteur

Pour modifier la grandeur physique afin qu’elle corresponde à la référence

Pour rendre le signal exploitable par les étapes suivantes de la mesure

Explication

Le conditionnement adapte le signal électrique produit par le capteur avant son acquisition et son affichage. L’étalonnage, contrairement à ce que suggère une autre option, caractérise la relation avec une référence plutôt que de conditionner le signal.

Answer

Pour rendre le signal exploitable par les étapes suivantes de la mesure

Question 10

10. Lorsqu’une thermistance s’échauffe sous l’effet du courant de mesure et que l’on veut réduire cet écart avec la température du milieu, quelle action convient ?

Mesurer la tension de la thermistance sans tenir compte du courant qui la traverse

Réduire le courant de mesure afin de limiter la puissance dissipée dans le composant

Remplacer la thermistance par une sonde dont la résistance varie davantage avec la température

Augmenter le courant de mesure afin de stabiliser la résistance du composant

Explication

Le courant qui traverse la thermistance dissipe une puissance susceptible de l’échauffer ; réduire ce courant aide donc à limiter l’auto-échauffement. Augmenter le courant accroîtrait la puissance dissipée et pourrait accentuer l’écart de température.

Answer

Réduire le courant de mesure afin de limiter la puissance dissipée dans le composant

QCM : Capteurs de température et maintenance (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Deux séries de mesures donnent des résultats très proches entre eux, mais leur moyenne est éloignée de la valeur de référence. Quelle propriété est élevée ?

2. Pour caractériser un capteur, on compare la variation de son signal de sortie à celle de la grandeur d’entrée : quelle caractéristique évalue-t-on ?

3. Une thermistance est chauffée et sa résistance diminue : de quel type s’agit-il ?

4. Une thermistance traversée par un courant de $0{,}02\,\text{A}$ présente une résistance de $500\,\Omega$ . Selon la loi d’Ohm, quelle tension faut-il mesurer à ses bornes ?

5. Qu’est-ce que l’effet Seebeck dans un thermocouple ?

6. Pour mesurer une température très élevée dans un milieu industriel difficile, quel choix est souvent adapté ?

7. Quel est l’objectif de la maintenance conditionnelle d’un capteur ?

8. En quoi le calcul de la variation relative de résistance diffère-t-il de son expression en pourcentage ?

9. Pourquoi la chaîne de mesure conditionne-t-elle le signal fourni par un capteur avant son acquisition et son affichage ?

10. Lorsqu’une thermistance s’échauffe sous l’effet du courant de mesure et que l’on veut réduire cet écart avec la température du milieu, quelle action convient ?

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Questions et réponses du QCM

1. Deux séries de mesures donnent des résultats très proches entre eux, mais leur moyenne est éloignée de la valeur de référence. Quelle propriété est élevée ?

2. Pour caractériser un capteur, on compare la variation de son signal de sortie à celle de la grandeur d’entrée : quelle caractéristique évalue-t-on ?

3. Une thermistance est chauffée et sa résistance diminue : de quel type s’agit-il ?

4. Une thermistance traversée par un courant de 0,02 A0{,}02\,\text{A}0,02A présente une résistance de 500 Ω500\,\Omega500Ω. Selon la loi d’Ohm, quelle tension faut-il mesurer à ses bornes ?

5. Qu’est-ce que l’effet Seebeck dans un thermocouple ?

6. Pour mesurer une température très élevée dans un milieu industriel difficile, quel choix est souvent adapté ?

7. Quel est l’objectif de la maintenance conditionnelle d’un capteur ?

8. En quoi le calcul de la variation relative de résistance diffère-t-il de son expression en pourcentage ?

9. Pourquoi la chaîne de mesure conditionne-t-elle le signal fourni par un capteur avant son acquisition et son affichage ?

10. Lorsqu’une thermistance s’échauffe sous l’effet du courant de mesure et que l’on veut réduire cet écart avec la température du milieu, quelle action convient ?

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4. Une thermistance traversée par un courant de $0{,}02\,\text{A}$ présente une résistance de $500\,\Omega$ . Selon la loi d’Ohm, quelle tension faut-il mesurer à ses bornes ?