QCM : Mesure et chaînes de contrôle — 18 questions

Explication

Le mesurande est la grandeur physique recherchée par l’expérimentateur. Le signal électrique est produit par le capteur et ne constitue donc pas le mesurande.

Explication

Une valeur physique associe un nombre à une unité, comme 25 kelvins. Un nombre dépourvu d’unité ne définit pas complètement une grandeur physique.

Explication

Mesurer consiste à obtenir expérimentalement une ou plusieurs valeurs que l’on peut raisonnablement attribuer à une grandeur. La transformation en signal électrique relève plutôt du fonctionnement d’un capteur.

Explication

La chaîne transforme progressivement la grandeur physique en information affichée grâce au capteur, au conditionneur, au convertisseur analogique-numérique, au système numérique et à l’afficheur. Les autres séquences placent plusieurs éléments dans un ordre incompatible avec cette fonction.

Explication

Le conditionneur est l’interface entre le capteur et le système de traitement numérique, et il met en forme le signal. La mesure directe du mesurande appartient au capteur, tandis que la présentation visible appartient à l’afficheur.

Explication

Un capteur transforme une grandeur physique d’entrée, appelée mesurande, en un signal électrique tel qu’une tension, une résistance ou une intensité. L’affichage lisible et le traitement de la mesure sont assurés par d’autres éléments de la chaîne.

Explication

La sensibilité se calcule par $S=\frac{\Delta\text{Sortie}}{\Delta\text{Entrée}}=\frac{12}{3}=4$. Elle correspond à la pente de la relation linéaire, et non à la valeur absolue du signal.

Explication

Un capteur actif exploite une composante de puissance de la grandeur ou émet un signal pour mesurer une réponse, tandis qu’un capteur passif est un dipôle dont l’impédance varie sans émission propre. Le filtrage, l’amplification et l’affichage décrivent plutôt d’autres fonctions de la chaîne de mesure.

Explication

Le CAN assure l’interface entre le monde continu et le système numérique en transformant le signal analogique en valeur numérique. Le traitement et l’analyse de cette valeur sont ensuite réalisés par le système numérique de calcul.

Explication

Avec 8 bits, le nombre de codes est $2^8=256$, numérotés de 0 à 255 lorsque le comptage commence à zéro. Confondre le nombre de codes avec la valeur maximale conduit à inverser 256 et 255.

Explication

Le système numérique acquiert, traite et analyse les données du CAN, puis peut calculer la grandeur physique, prendre une décision ou commander un dispositif. La conversion du signal analogique en valeur numérique appartient au CAN, et non au traitement ultérieur.

Explication

Le temps de réponse à x % mesure le délai entre la valeur initiale $S_0$ et l’atteinte de x % de la valeur finale $S_1$. Le temps de montée désigne plutôt l’intervalle entre 10 % et 90 %, tandis que le temps de retard concerne le passage de 0 % à 10 %.

Explication

Le choix d’une mesure commence par l’identification de la grandeur et de son domaine, puis inclut le capteur, le conditionneur, la conversion, l’acquisition, le traitement, l’affichage et l’évaluation de l’incertitude globale. Négliger le conditionneur ou l’incertitude ne correspond donc pas à une démarche complète.

Explication

L’étalonnage consiste à comparer les indications de l’appareil avec celles d’une référence étalon. La confiance de l’utilisateur relève de la vérification, qui constitue une notion distincte.

Explication

La procédure compare plusieurs valeurs de référence, considérées comme vraies, aux valeurs lues par l’instrument afin de calculer une correction et de modéliser leur relation. L’instrument fournit donc $T_{lue}$, tandis que la référence fournit $T_{vraie}$.

Explication

L’étalonnage établit la correspondance entre la valeur vraie et la valeur lue en s’appuyant sur une référence. La vérification a pour rôle d’instaurer la confiance de l’utilisateur dans l’outil, et non de produire cette correspondance.

Explication

Les conditions d’emploi, notamment la température, peuvent affecter la validité de l’étalonnage et introduire de nouvelles incertitudes. Une mesure d’un étalon pH à 10 °C ne respecte donc pas la condition prévue pour un étalonnage établi à 25 °C, contrairement à la température de référence.

Explication

Le programme doit préciser les gammes utilisées, les incertitudes nécessaires à la conformité et les intervalles qui garantissent la validité continue. Les gammes et les incertitudes définissent le besoin de conformité, tandis que les intervalles organisent la continuité du contrôle.