QCM : Les capteurs et leurs applications (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un appareil de mesure, un élément mécanique réagit au mesurande, un composant convertit cette réaction en signal électrique et un module facultatif prépare ce signal pour l’envoyer à distance. Quel enchaînement décrit cette structure ?

Corps d’épreuve, transmetteur, transducteur
Corps d’épreuve, transducteur, transmetteur
Transmetteur, transducteur, corps d’épreuve
Transducteur, corps d’épreuve, transmetteur

Corps d’épreuve, transducteur, transmetteur

Explication

Le corps d’épreuve transforme le mesurande en une grandeur mesurable, puis le transducteur produit le signal électrique; le transmetteur peut ensuite le mettre en forme pour sa transmission. L’inversion des deux premiers rôles, l’attribution de la conversion au transmetteur et le placement prématuré de la mise en forme correspondent à des confusions entre ces fonctions.

2. Un capteur de position délivre une tension qui varie de façon continue et peut prendre une infinité de valeurs dans un intervalle. De quel type de sortie s’agit-il ?

Une sortie analogique
Une sortie passive
Une sortie TOR
Une sortie numérique

Une sortie analogique

Explication

Une sortie analogique varie continûment et peut prendre une infinité de valeurs dans un intervalle. Une sortie numérique prend des valeurs distinctes, une sortie TOR code une information binaire et « passif » désigne une autre classification du capteur.

3. Qu’est-ce que la sensibilité d’un capteur ?

La relation entre le mesurande et la grandeur électrique de sortie établie lors de son étalonnage
La plus petite variation du mesurande qu’il peut distinguer de façon mesurable
La pente de sa caractéristique entrée-sortie, qui indique sa réponse aux variations du mesurande
La capacité de sa sortie à suivre dans le temps les variations du mesurande

La pente de sa caractéristique entrée-sortie, qui indique sa réponse aux variations du mesurande

Explication

La sensibilité correspond à la pente de la caractéristique entrée-sortie et traduit la réponse du capteur aux variations du mesurande. La plus petite variation détectable définit plutôt la résolution.

4. Dans un codeur incrémental, à quoi sert la combinaison des voies A et B ?

À mesurer la tension fournie par le potentiomètre
À fournir directement le code de position absolue
À distinguer les objets métalliques des autres matériaux
À déterminer le sens de rotation

À déterminer le sens de rotation

Explication

Les voies A et B produisent des signaux dont la combinaison permet de déterminer le sens de rotation. Le code de position absolue est fourni par un codeur absolu, et non par la combinaison des voies incrémentales.

5. Quel est le rôle d’un accéléromètre lorsqu’il mesure l’accélération de son support ?

Convertir directement la vitesse angulaire en force électromotrice proportionnelle
Déduire la vitesse angulaire de la fréquence des signaux issus de deux voies
Déduire l’accélération du déplacement de sa masse sismique mesuré par un élément sensible
Déterminer la distance parcourue à partir du comptage des impulsions de sortie

Déduire l’accélération du déplacement de sa masse sismique mesuré par un élément sensible

Explication

L’accélération déplace la masse sismique, et un élément sensible mesure ce déplacement afin d’en déduire l’accélération du capteur. La fréquence des signaux de sortie sert plutôt à obtenir une image de la vitesse angulaire avec un codeur incrémental.

6. Lorsqu’une jauge d’extensiométrie collée sur un corps d’épreuve détecte un effort, quelle grandeur électrique varie pour mesurer la déformation ?

La capacité électrique entre les branches du pont
La résistance électrique de la jauge
La charge électrique produite par la jauge
La tension d’excitation appliquée au corps d’épreuve

La résistance électrique de la jauge

Explication

La déformation du corps d’épreuve entraîne une variation de résistance de la jauge, qui permet de la mesurer. La production d’une charge proportionnelle à l’effort caractérise plutôt un capteur piézoélectrique.

7. Quelle différence distingue un thermocouple d’un thermomètre infrarouge dans leur mode de mesure ?

Le thermocouple mesure au contact par une tension liée à la température, tandis que l’infrarouge estime à distance la température de surface à partir du rayonnement.
Le thermocouple mesure à distance le rayonnement émis, tandis que l’infrarouge déduit la température d’une tension créée entre deux métaux en contact.
Le thermocouple mesure la température par variation de résistance, tandis que l’infrarouge détermine la température à partir d’une tension thermoélectrique.
Le thermocouple mesure la température de surface sans contact, tandis que l’infrarouge exige un capteur placé contre l’objet.

Le thermocouple mesure au contact par une tension liée à la température, tandis que l’infrarouge estime à distance la température de surface à partir du rayonnement.

Explication

Le thermocouple repose sur une faible tension produite par deux métaux différents en contact, alors que l’infrarouge capte à distance le rayonnement thermique de la surface. La deuxième proposition inverse ces deux principes de mesure.

8. Pourquoi un transmetteur peut-il être ajouté à la structure d’un capteur ?

Pour établir la relation d’étalonnage entre le mesurande et la grandeur mesurée
Pour réagir au mesurande et le transformer en une grandeur physique mesurable
Pour mettre en forme le signal de sortie afin de faciliter sa transmission à distance
Pour convertir directement la réaction mécanique en un signal électrique de sortie

Pour mettre en forme le signal de sortie afin de faciliter sa transmission à distance

Explication

Le transmetteur met en forme, amplifie ou filtre le signal afin de permettre sa transmission à distance. Le transducteur, plutôt que le transmetteur, convertit la réaction du corps d’épreuve en signal électrique.

9. Pour intégrer un capteur passif dont la résistance varie avec la grandeur mesurée, que faut-il prévoir dans le montage ?

Un convertisseur qui transforme directement la grandeur en énergie électrique
Un dispositif qui code la position en plusieurs bits distincts
Une entrée logique qui classe la mesure en vrai ou faux
Un circuit alimenté permettant de mesurer la variation d’impédance

Un circuit alimenté permettant de mesurer la variation d’impédance

Explication

Un capteur passif fait varier une impédance, comme une résistance, et doit être intégré dans un circuit alimenté pour que cette variation soit exploitable. Un capteur qui produit directement une énergie électrique relève plutôt du principe d’un capteur actif.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Les capteurs et leurs applications.

Quelle grandeur un capteur élabore-t-il à partir de la grandeur physique mesurée ?

Une autre grandeur physique représentative, souvent électrique.

Quels types de signaux de sortie les capteurs peuvent-ils délivrer ?

Des signaux analogiques, TOR ou numériques.

Combien de valeurs un signal analogique peut-il prendre dans un intervalle ?

Une infinité de valeurs.

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