QCM : Ingénierie système et capteurs — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que décrit principalement une exigence dans l’analyse fonctionnelle d’un système ?

Un composant matériel choisi pour réaliser le système
Une fonction, une règle, une contrainte ou une performance à satisfaire
Une solution technologique imposée au concepteur
Une procédure détaillée d’assemblage du système

Une fonction, une règle, une contrainte ou une performance à satisfaire

Explication

Une exigence exprime ce que le système doit satisfaire : une fonction, une règle, une contrainte ou une performance. Elle ne se confond pas avec la solution technologique retenue.

2. Dans une exigence indiquant « la température doit rester inférieure à 40 °C », que représente le nombre 40 °C ?

La flexibilité
La fonction attendue
Le critère
Le niveau

Le niveau

Explication

Le niveau est la valeur maximale ou minimale chiffrée associée à l’exigence. Ici, 40 °C constitue la valeur maximale à ne pas dépasser.

3. Quel document rassemble l’ensemble des exigences à satisfaire par un système ainsi que leurs caractéristiques ?

Le Cahier des Charges Fonctionnel
Le diagramme d’états
La chaîne de puissance
Le diagramme de blocs internes

Le Cahier des Charges Fonctionnel

Explication

Le Cahier des Charges Fonctionnel expose toutes les exigences du système et leurs caractéristiques, notamment le critère, le niveau et la flexibilité.

4. Une équipe veut formaliser les acteurs d’un système et les fonctions que chacun attend. Quel diagramme doit-elle utiliser ?

Le diagramme de cas d’utilisation
Le diagramme des exigences
Le diagramme de blocs internes
Le diagramme de définition de blocs

Le diagramme de cas d’utilisation

Explication

Le diagramme de cas d’utilisation, noté uc, définit les acteurs nommés et les fonctions attendues par ces acteurs afin de formaliser le besoin.

5. Quelle est la fonction principale d’un diagramme de définition de blocs (bdd) ?

Décrire les conditions de franchissement des transitions
Inventorier et décomposer les constituants du système
Décrire les échanges entre les constituants
Représenter les acteurs et leurs fonctions attendues

Inventorier et décomposer les constituants du système

Explication

Le bdd inventorie les constituants du système et les décompose progressivement en sous-systèmes puis en constituants élémentaires selon une analyse descendante.

6. Quel diagramme représente les échanges de matière, d’énergie et d’information entre les constituants d’un système ?

Le diagramme de définition de blocs
Le diagramme de cas d’utilisation
Le diagramme des exigences
Le diagramme de blocs internes

Le diagramme de blocs internes

Explication

Le diagramme de blocs internes, ou ibd, identifie les échanges entre les constituants. Le bdd sert plutôt à inventorier et à décomposer ces constituants.

7. Dans une machine à états, que représente un état ?

Une condition logique qui autorise une action
Un passage instantané entre deux phases de fonctionnement
Un constituant matériel du système
Une phase de fonctionnement durant laquelle le système est actif ou en attente

Une phase de fonctionnement durant laquelle le système est actif ou en attente

Explication

Un état modélise une phase du fonctionnement pendant laquelle le système est actif, réalise une activité ou reste en attente.

8. Dans l’écriture « événement [garde] / effet », que modélise une transition ?

L’inventaire des fonctions attendues par les acteurs
La possibilité d’un passage instantané d’un état source vers un état cible
La mesure d’une grandeur physique dans le système
La décomposition hiérarchique des constituants

La possibilité d’un passage instantané d’un état source vers un état cible

Explication

Une transition représente la possibilité de passer instantanément d’un état source à un état cible. Elle est décrite par un événement, une garde éventuelle et un effet éventuel.

9. Comment calcule-t-on la puissance instantanée à partir des grandeurs effort et flux ?

En divisant l’effort par le flux
En additionnant l’effort et le flux
En multipliant l’effort par le flux
En soustrayant le flux de l’effort

En multipliant l’effort par le flux

Explication

La puissance instantanée est le produit de la grandeur effort et de la grandeur flux : P(t) = e(t)f(t).

10. Quelle égalité exprime correctement une puissance de 1 watt ?

1 W = 1 J·s
1 W = 1 J/s
1 W = 1 N/s
1 W = 1 Pa·m

1 W = 1 J/s

Explication

Un watt équivaut à un joule par seconde, soit 1 W = 1 J/s. Le joule mesure une énergie, tandis que le watt mesure une puissance.

11. Quel est le rôle d’une chaîne de puissance dans un système automatisé ?

Décrire les acteurs et les fonctions du système
Convertir un ordre de la commande en action de la partie opérative
Convertir des grandeurs physiques en signaux pour la commande
Regrouper hiérarchiquement les exigences du système

Convertir un ordre de la commande en action de la partie opérative

Explication

Une chaîne de puissance est un ensemble organisé de composants qui convertit un ordre émis par la partie commande en action de la partie opérative.

12. Quelle conversion réalise un moteur électrique ?

Une puissance hydraulique en puissance mécanique de translation
Une puissance mécanique de rotation en puissance électrique
Une puissance mécanique de translation en puissance hydraulique
Une puissance électrique en puissance mécanique de rotation

Une puissance électrique en puissance mécanique de rotation

Explication

Le moteur électrique convertit une puissance électrique en puissance mécanique de rotation. La pompe hydraulique et le vérin hydraulique réalisent d’autres conversions.

13. Quelle information un capteur délivre-t-il généralement ?

Une information numérique
Une information analogique
Une information logique
Une information exclusivement binaire

Une information analogique

Explication

Un capteur délivre généralement une information analogique. Les codeurs fournissent une information numérique, tandis que les détecteurs fournissent une information logique.

14. Que représente la résolution d’un capteur ?

La variation du signal de sortie par degré d’entrée
La plus petite variation de grandeur mesurable
La proximité entre une mesure et la valeur vraie
La répétabilité des mesures successives

La plus petite variation de grandeur mesurable

Explication

La résolution correspond à la plus petite variation de grandeur que le capteur peut mesurer. Elle ne doit pas être confondue avec la sensibilité, qui relie les variations d’entrée et de sortie.

15. Un capteur LM35 fournit une variation de 10 mV pour chaque degré Celsius supplémentaire. Quelle caractéristique cette valeur exprime-t-elle ?

La justesse
La résolution
La sensibilité
La fidélité

La sensibilité

Explication

La sensibilité est la variation du signal de sortie rapportée à la variation du signal d’entrée. Pour le LM35, elle vaut 10 mV/°C.

16. Un instrument fournit des résultats très proches les uns des autres, mais systématiquement éloignés de la valeur vraie. Quelle caractéristique est principalement démontrée ?

Une bonne fidélité
Une grande résolution
Une bonne justesse
Une forte sensibilité

Une bonne fidélité

Explication

La fidélité correspond à la répétabilité des mesures, même si celles-ci sont éloignées de la valeur vraie. La proximité avec cette valeur caractérise plutôt la justesse.

17. Pourquoi place-t-on généralement un codeur incrémental en amont du réducteur ?

Pour réduire le nombre d’impulsions produites par tour
Pour obtenir davantage d’impulsions pour un même mouvement
Pour mesurer directement une position absolue après coupure
Pour supprimer la nécessité d’un comptage d’impulsions

Pour obtenir davantage d’impulsions pour un même mouvement

Explication

Le placement en amont du réducteur permet d’obtenir davantage d’impulsions pour un même mouvement de sortie, ce qui améliore la résolution.

18. Comment un codeur incrémental mesure-t-il principalement le déplacement ?

Par lecture d’un code unique pour chaque position
Par comparaison avec une température de référence
Par comptage et décomptage d’impulsions
Par mesure directe d’une tension analogique

Par comptage et décomptage d’impulsions

Explication

Le codeur incrémental délivre des impulsions sur deux voies en quadrature et mesure le déplacement relatif par comptage et décomptage. Il fournit également un top zéro.

19. Quel est le rôle principal des deux voies en quadrature d’un codeur incrémental ?

Déterminer le sens de rotation et améliorer la résolution par deux
Fournir une position absolue après chaque mise sous tension
Remplacer le top zéro par un code numérique unique
Mesurer la température et la vitesse simultanément

Déterminer le sens de rotation et améliorer la résolution par deux

Explication

Le déphasage des deux voies permet de déterminer le sens de rotation et améliore par deux la résolution du capteur. Le comptage seul ne permet pas de déterminer ce sens.

20. Quelle conséquence une coupure d’énergie a-t-elle sur un codeur incrémental ?

Il convertit automatiquement ses impulsions en code Gray
Il conserve sa position grâce à un code unique par secteur
Il perd ses informations et nécessite une prise d’origine
Il fournit immédiatement une position absolue sans recalage

Il perd ses informations et nécessite une prise d’origine

Explication

Le codeur incrémental perd ses informations lors d’une coupure d’énergie. Il faut donc effectuer une prise d’origine à la remise sous tension.

21. Que fournit un codeur absolu ?

Une tension analogique proportionnelle à la vitesse
Une image numérique de la position absolue
Un déplacement relatif obtenu par comptage d’impulsions
Un signal logique indiquant uniquement le sens de rotation

Une image numérique de la position absolue

Explication

Le codeur absolu délivre un code numérique binaire représentant directement la position et fournit ainsi le déplacement absolu. Le déplacement relatif caractérise le codeur incrémental.

22. Quel avantage un codeur absolu conserve-t-il lors d’une coupure d’énergie ?

Il remplace le code numérique par un signal analogique
Il augmente automatiquement le nombre d’impulsions par tour
Il conserve l’information de position et ne nécessite pas de prise d’origine
Il perd sa position mais retrouve le sens de rotation

Il conserve l’information de position et ne nécessite pas de prise d’origine

Explication

Chaque secteur du codeur absolu possède un code unique : l’information de position n’est donc pas perdue lors d’une coupure d’énergie et aucune prise d’origine n’est nécessaire à la remise sous tension.

23. Pourquoi le code Gray est-il utilisé dans un codeur absolu ?

Un seul bit change entre deux combinaisons successives
Il transforme directement un signal analogique en vitesse
Tous les bits changent simultanément entre deux positions
Il supprime la nécessité d’utiliser plusieurs pistes

Un seul bit change entre deux combinaisons successives

Explication

Le code Gray, ou binaire réfléchi, ne change qu’un seul bit entre deux combinaisons successives. Cette propriété réduit les erreurs de lecture lors du passage d’un secteur à l’autre.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 48 flashcards sur Ingénierie système et capteurs.

Qu'exprime une exigence dans un système ?

Une fonction, une règle, une contrainte ou une performance à satisfaire.

Par quoi une exigence est-elle caractérisée ?

Par un critère, un niveau et une flexibilité.

Qu'est-ce que le Cahier des Charges Fonctionnel ?

Un document exposant toutes les exigences et leurs caractéristiques.

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Consultez la fiche de révision complète sur Ingénierie système et capteurs.

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