4° Domotique Technologie C’est quoi un capteur ? …data.over-blog-kiwi.com/.../79/20170128/ob_636a19_s9-les-capteurs.pdf · 4° Domotique Technologie C’est quoi un capteur ?

4° Domotique Technologie C’est quoi un capteur ? Séquence 9

ThèME 3 : La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques

Nature d’une information : logique ou analogique.

Nature du signal : analogique ou numérique.

Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur.

ENSEIGNEMENT DE L’informatique et DE la programmation

Capteur, actionneur, interface.

Forme et transmission du signal.

ThèME 1 : Design, innovation et créativité

Outils numériques de présentation.

Présenter à l’oral et à l’aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet.

Arborescence.

Organiser, structurer et stocker des ressources numériques.

Participer à l’organisation de projets, la définition des rôles, la planification (se projeter et anticiper) et aux revues de projet.

Organisation d’un groupe de projet, rôle des participants, planning, revue de projets.

ThèME 2 : Les objets techniques, les services et les changements induits dans la société

Croquis à main levée


Synthèse

Capteur

On peut classer les grandeurs physiques en 6 familles, chaque capteur s’associant à l’une de ces 6 familles : - Mécanique : déplacement, force, masse, débit, etc. - Thermique : température, capacité thermique, flux thermique, etc. - Électrique : courant, tension, charge, impédance, diélectrique, etc.… - Magnétique : champ magnétique, perméabilité, moment magnétique, etc.… - Radiatif : lumière visible, rayons X, micro-ondes, etc. - (Bio)chimique : humidité, gaz, sucre, hormone, etc.…

Nature du signal : analogique ou numérique.

Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur.


Séance 1: Prenez votre téléphone portable

1) Sur votre feuille, faite un croquis des 3 faces de votre téléphone. Ci-dessous un exemple du travail attendu

2) Sous vos croquis, recopier le tableau suivant : Localisation Grandeur physique Nombre de valeur

1

2

3

4

5

6

7

8

Phone - tel

___

Technophone

1

2


2) A partir du document ressource 7, compléter le croquis et le tableau

– Croquis : Localiser les différents capteurs sur votre dessin et légender les à l’aide de numéro

– Colonne 2 : Préciser les grandeurs physiques qu’ils captent (lumière, pression, couleur, température, etc)

– Colonne 3 Préciser si le capteur est capable de mesure 2 valeurs seulement, ou plusieurs valeurs (Au moins 3)

3) A l’aide de votre tableau, comparer votre téléphone à celui de votre voisin. Votre téléphone est il plus performant? Pourquoi ? Répondre à cette question sur votre feuille


Un peu d’aide… Le Galaxy S4 de Samsung est équipé d’un total de 9 capteurs, intégrés au dessus de l’écran

mais également à l’intérieur du terminal. Ces capteurs ont différentes utilités, classiques et plus

innovantes.

Le constructeur a publié une infographie qui résume ces 9 capteurs et permet rapidement de

comprendre à quoi ils servent, une bonne lecture si vous comptez vous acheter le flagship de

Samsung.

Mouvement : permet de détecter les mouvements de la main pour les Air Gestures (via

rayons infrarouges)

Proximité : utilisé pour Direct Call, notamment

Luminosité RGB : utilisé pour l’écran et l’adaptation de l’affichage en fonction de

l’environnement lumineux

Gyroscope : détection de trois axes de rotation, utilisé pour Smart Rotation (accompagné

de la caméra frontale qui détecte les yeux)

Accéléromètre : l’option Walking Mate de S Health l’utilise pour compter les pas, pour la

rotation classique je me demande quel capteur est utilisé

Magnétique : utilisé pour la boussole (GPS…), trois axes

S View Cover (« Hall Sensor ») : Samsung a intégré un capteur pour détecter

l’ouverture/fermeture (et la présence) du S View Cover (accessoire de protection)

Baromètre : définition de la pression atmosphérique, utilisé pour S Health mais également

par des apps tierces

Températeur/humidité : détermine la température ambiante et le niveau d’humidité, utilisé

par S Health et apps tierces

D’ailleurs si vous voulez avoir une idée des capteurs présents dans votre smartphone actuel, vous pouvez télécharger « Android Sensor Box« , plutôt pratique.



Séance 2:

Répartition des capteurs en charges

Groupe 1 Groupe 4

Groupe 2 Groupe 5

Groupe 3


Les ilots doivent réaliser une présentation sur le capteur en charge. Ils ont à disposition le document ressource 8. Cette présentation sera à réaliser lors de la prochaine séance a l’aide d’un diaporama.

Ils seront attendus sur :

• Nom du capteur

• Le capteur reçoit des informations de type électrique ? Thermique ? lumineux ? onde ? Sonore ? etc.

• Ce type d’information est affilié à quel type de grandeur physique ? Mécanique, thermique, etc ?

• Le signal est transformé en un signal logique numérique ou analogique ?

• Pour transmettre son information le capteur utilise des informations électriques ? Thermique ? lumineux ? onde ? Sonore ? etc.

• Pour transmettre son information, le capteur a-t-il besoin d’un fil électrique ou non ?

• L’information transmise est elle destiné à l’homme ou à une machine ?

• Donner un autre exemple d’utilisation de ce capteur

• La présentation sera notée.

• Durée 5 min

• Penser à la présentation, à mettre des images, etc…

Pour vous aider, vous avez à votre disposition la fiche méthodologique 1, 3 et 5


4° Cycle 4 Technologie Les capteurs Séquence 9

Séance 4 Exercice. Ci-dessous un exemple de chaine de fabrication de parpaing.

Sable Gravier 1

Gravier 2 Eau

Bac mélangeur

ou malaxeur

2a 2a 2a

1 1 1 1

3 4

Machine de fabrication de parpaing dite presse ou « pondeuse »

Compresseur Alimente en énergie hydraulique

5 5

5

Parpaing Hauteur 20 cm Longueur 50 cm









Palette

7

8

Plateau rotatif 9

Etuvage 10

11

Ciment

2a

1

2b

13

6

12

Salle isolée acoustiquement

14 15

16

17

18


1) Information diverse

Formulation du béton Pour un 1 m3 de béton il faut 350 kg de ciment, de 700 kg de sable, de 1 200 kg de gravillons (composée généralement de 2 types de gravillons) et de 150 l d’eau Vérifications constantes

Comme vous l’avez vu sur la vidéo, l’automatisation est omniprésente dans la fabrication d’un parpaing. Sur une chaine de fabrication de parpaing de ciment, nous souhaitons vérifier plusieurs informations :

1) Vérifier que les trémies sont constamment alimentées. En cas de disfonctionnement la machine s’arrête, et un voyant s’illumine sur la partie commande

2) Vérifier le a. dosage des différents matériaux, b. la quantité d’eau

En cas de disfonctionnement la machine continue à produire mais un voyant s’illumine sur la partie commande

3) Mesurer le nombre de tours du malaxeur 4) Mesurer le temps de malaxage

Si en 1 minute, il n’y a pas 20 tours de fais, la machine s’arrete, et un voyant s’illumine sur la partie commande

5) Nous souhaitons vérifier si les parpaings mesurent 50 cm de long, et 20 cm de haut. Dans le cas contraire, un marquage est fait à la bombe sur le parpaing.

6) Vérifier le temps de vibration. Après 20 seconde, la machine arrête de vibrer et sort le parpaing de béton.

7) Vérifier l’intensité de vibration. Si l’intensité est inférieure à 60 Hz et supérieure à 65Hz, un voyant s’illumine sur la partie commande

8) Vérifier le bon fonctionnement du compresseur grâce à la pression présente dans les tuyaux. Si la pression est inférieure à 6 bar, la machine s’arrête.

9) Connaitre le nombre de tours du plateau rotatif. En effet après 4 quarts de rotation, la palette doit être évacuée.

10) Connaitre le nombre de palette qui entre à l’étuvage afin de connaitre la production journalière

11) Connaitre le temps d’étuvage. En effet après 2j, les parpaings doivent être sortis.

12) Connaitre l’humidité dans la pièce d’étuvage. En effet, si l’humidité est supérieure à 80%, les parpaings ne peuvent pas sécher. Un déshumidificateur est donc activé.

13) Connaitre la vitesse de rotation du tapis. En effet, si la vitesse n’est pas adapté, cela signifie que la l’alimentation en agrégat est mauvaise. En cas de mauvaise vitesse, un voyant rouge s’illumine sur la partie commande

14) Vérifier l’intensité du bruit afin de ne pas rendre sourd les ouvriers qui doivent entrée dans la salle. En effet au delà de 100 dB, cela peut être dangereux. Si cette valeur est dépassée, un gyrophare retentit dans la pièce.

15) Vérifier qu’il n’y a pas d’incendie. En cas d’incendie, une sirène retentie 16) Connaitre la température dans la pièce d’étuvage. En cas de température trop

élevé, un climatiseur est mis en route. 17) Vérifier la présence d’une palette. En cas d’absence de palette, la machine

s’arrête.


18) Arrêt coup de poing en cas de disfonctionnement constaté par opérateur

Consigne :

1) Recopier sur votre feuille le tableau ci-dessous :

Grandeur physique mesurée

Transmission à la partie opérative grâce à un fil ou sans fil.

Grandeur de sortie (électrique, lumineux, etc).

Codeur, Détecteur, Capteur numérique, ou analogique

Choix du capteur

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

2) A partir de la vidéo, et du descriptif, de vos connaissances, etc, compléter le tableau

Documents

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