QCM : Introduction aux capteurs et à la métrologie — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Qu’appelle-t-on le mesurande dans un système de mesure ?

La grandeur physique, chimique ou physiologique à mesurer
La correction appliquée au signal mesuré
La valeur numérique affichée après traitement
La grandeur électrique délivrée par le capteur

La grandeur physique, chimique ou physiologique à mesurer

Explication

Le mesurande est la grandeur d’entrée que l’on cherche à mesurer. La grandeur électrique de sortie correspond, elle, à la réponse du capteur.

2. Quelle propriété garantit qu’à un mesurande donné corresponde une seule grandeur électrique exploitable ?

L’hystérésis
La linéarité
L’univocité
La résolution

L’univocité

Explication

L’univocité impose une correspondance unique entre le mesurande et la réponse électrique. La linéarité concerne plutôt la forme de la relation, pas son unicité.

3. Quel enchaînement décrit correctement la chaîne d’acquisition des données ?

Acquisition analogique, conversion analogique-numérique, traitement par calculateur
Amplification, stockage, transmission optique
Filtrage, correction, mesure de référence
Mesurande, corps d’épreuve, affichage direct

Acquisition analogique, conversion analogique-numérique, traitement par calculateur

Explication

La chaîne est classiquement composée de trois blocs : acquisition analogique, conversion analogique-numérique, puis traitement. Les autres propositions mélangent des fonctions sans suivre cette organisation.

4. Quel élément assure la transformation du signal analogique en données numériques ?

Le conditionneur
Le calculateur
Le multiplexeur
Le convertisseur analogique-numérique

Le convertisseur analogique-numérique

Explication

Le convertisseur analogique-numérique, ou CAN, réalise la numérisation du signal. Le calculateur traite ensuite les données numériques.

5. Quel est le rôle d’un corps d’épreuve ?

Évaluer la précision du capteur
Convertir directement un signal électrique en information numérique
Transformer un mesurande en une autre grandeur physique non électrique
Corriger les perturbations de l’environnement de mesure

Transformer un mesurande en une autre grandeur physique non électrique

Explication

Le corps d’épreuve traduit le mesurande en une grandeur physique secondaire non électrique. La conversion numérique relève de la chaîne d’acquisition, pas du corps d’épreuve.

6. Dans un exemple force → déplacement, quelle grandeur correspond au mesurande secondaire ?

Le déplacement ou l’élongation
La température
La force
La tension électrique

Le déplacement ou l’élongation

Explication

Le corps d’épreuve transforme la force en déplacement, qui devient alors le mesurande secondaire. La force reste le mesurande primaire.

7. Comment caractérise-t-on un capteur actif ?

Il dépend uniquement d’un circuit de mesure alimenté
Il fonctionne en générateur et produit directement un signal électrique
Il nécessite toujours une alimentation externe pour faire varier son impédance
Il ne fournit qu’une variation de résistance

Il fonctionne en générateur et produit directement un signal électrique

Explication

Un capteur actif convertit directement une énergie liée au mesurande en énergie électrique et fonctionne en générateur. La variation d’impédance est la logique des capteurs passifs.

8. Quel principe relève d’un capteur passif ?

La thermoélectricité
La variation de résistivité liée au mesurande
L’effet photovoltaïque
La piézoélectricité

La variation de résistivité liée au mesurande

Explication

Les capteurs passifs reposent sur une impédance dont un paramètre dépend du mesurande, par exemple une résistivité variable. Les autres propositions correspondent à des principes de capteurs actifs.

9. Que désigne le domaine de non-détérioration d’un capteur ?

La zone où le capteur ne peut plus être utilisé
La plage de fonctionnement normal sans dépassement du D.N.E
La plage de dépassement où les caractéristiques restent modifiées de manière réversible
La plage où les caractéristiques sont modifiées de façon irréversible

La plage de dépassement où les caractéristiques restent modifiées de manière réversible

Explication

Le domaine de non-détérioration correspond à un dépassement du domaine nominal d’emploi avec des modifications réversibles. Au-delà, on atteint le domaine de non-destruction, irréversible.

10. Quelle grandeur est citée comme grandeur d’influence possible dans l’environnement de mesure ?

La fonction de transfert
L’étendue de mesure
La sensibilité
La température

La température

Explication

La température fait partie des grandeurs parasites de l’environnement pouvant altérer la réponse du capteur. La sensibilité et l’étendue de mesure sont des caractéristiques du capteur, pas des perturbations.

11. Quelle relation donne la sensibilité d’un capteur ?

S(m)=m±dM
S(m)=Δm/Δs
S(m)=mmax−mmin
S(m)=Δs/Δm

S(m)=Δs/Δm

Explication

La sensibilité est le rapport de la variation du signal électrique à la variation de la grandeur physique. La formule mmax−mmin correspond à l’étendue de mesure.

12. Que décrit la fidélité d’un capteur ?

La proximité d’une mesure à la valeur vraie
Le regroupement des mesures répétées autour d’une valeur moyenne
La plage de valeurs du mesurande respectant les spécifications
La différence maximale entre deux sorties pour un même mesurande selon le sens de variation

Le regroupement des mesures répétées autour d’une valeur moyenne

Explication

La fidélité concerne la dispersion des mesures répétées autour d’une même valeur moyenne. La proximité à la valeur vraie relève de la précision, et la différence selon le sens de variation correspond à l’hystérésis.

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Mémorisez les réponses avec 12 flashcards sur Introduction aux capteurs et à la métrologie.

Mesurande — définition ?

Grandeur physique ou chimique à mesurer.

Réponse du capteur — rôle ?

Convertir le mesurande en signal électrique.

Capteur — fonction ?

Transformer une grandeur en signal électrique univoque.

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