Information-signal COURS

Jules François Christophe

Description

Centres d’intérêt Savoirs 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A B C D Thèmes associés A B C D 1 11 11 1AF1 R1 E1 E8 E11 E13 E4 E5 I3 I1 I6 I12 A B C D 2 12 12 2AF2 R2 E2 E9 E12 E18 E7 E6 I4 I2 I7 B C 21 21AF3 R3 E3 E10 E15 E19 E16 I5 I11 I8 B C 22 22 R4 E14 E17 I13 I9 B C 31 23 R5 I10 B C 32 24 R6 B 41 R7 B 42 R8 B 51 R9 B 52 Acquisition et conditionnement des informations I- Introduction : On peut imaginer les systèmes, que nous al- - lons étudier (et les autres systèmes), comme pou-vant être décomposés de la façon suivante : - Une partie traitant la matière (en utilisant de l’énergie). C’est ce que nous appellerons la chaîne d’énergie (anciennement la Partie Opéra-tive). - Une partie traitant les informations (issues des capteurs et des consignes opératives). C’est ce que nous appellerons la chaîne d’information (an-ciennement la Partie Commande). - L’élément faisant la liaison entre les 2 chaînes sera nommé l’interface. Elle se matériali-sera par les ordres (donnés par la chaîne d’information et que doit réaliser la chaîne d’énergie afin de transformer la matière) et les comptes rendus d’acquisition issus des capteurs. II- Notion d’information et de signal : Nous avons parlé précédemment d’information, mais qu’est-ce qu’une information ? Une information est une grandeur abstraite qui précise un événement particulier parmi un en-semble ...

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Extrait

Centres d’intérêtSavoirs 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 A B C D Thèmes associés 111 111 A BC D AF1 R1E1 E8E11 E13E4 E5I3 I1 I6I12 A 2  B 12  C 12  D 2 AF2 R2E2 E9E12 E18E7 E6I4 I2 I7B 21  C 21 AF3 R3E3 E10E15 E19 E16I5 I11I8 B 22  C 22  R4E14 E17I13 I9B 31  C 23  R5I10 B 32  C 24  R6B 41  R7B 42  R8B 51  R9B 52 Acquisition et conditionnement des informations I- Introduction : On peut imaginer les systèmes, que nous al-- lons étudier (et les autres systèmes), comme pou- vant être décomposés de la façon suivante : -Une partie traitant la matière (en utilisant de l’énergie). C’est ce que nous appelleronsla chaîne d’énergiela Partie Opéra- (anciennement tive). -Une partie traitant les informations (issues des capteurs et des consignes opératives). C’est ce que nous appelleronsla chaîne d’information(an- ciennement la Partie Commande). -L’élément faisant la liaison entre les 2 chaînes sera nommél’interface. Elle se matériali- sera parles ordres (donnés par la chaîne d’information et que doit réaliser la chaîne d’énergie afin de transformer la matière) et les comptes rendus d’acquisition issus des capteurs. II- Notion d’information et de signal : Nous avons parlé précédemment d’information, mais qu’est-ce qu’une information ? Une information est une grandeur abstraite qui précise un événement particulier parmi un en- semble d'événements possibles. Pour pouvoir être traitée cette information se- ra portée par un support physique (très petite énergie), on parlera alors designal.

Les signaux sont généralement de natureélec- trique ou pneumatique.

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Pour pouvoir fonctionner, il faut que la chaîne de traitement des informations se décom- pose de la façon suivante (Voir la figure à la page suivante) : -Une partie acquisition (Portée par les cap- teurs, et les interfaces Homme/Machines) -Une partie traitement (Comportant des éléments de logique de décision (proces- seur, API => logique programmée, circuit électronique ou électrotechnique, pneu- matique => logique câblée). -Une partie communicationqui permet d’envoyer l’ordre à la chaîne d’énergie.

III- Différents types d’informations transitant dans la chaîne d’information : Parmi les différents constituants que l’on trouve dans la chaîne de traitement de l’information, on trouve les capteurs (interfaces entre la chaîne d’énergie et la chaîne de traite- ment de l’information). Les capteurs prélèventune information sur le comportement de lapartie opérative (PO) et Position de l’axe qui nous inté- la transforment en uneinformation exploitable resse par la partie commande (PC), les signaux. Il existe trois catégories de signaux. Nous al- lons les découvrir par l’exemple suivant : (Il s’agit de connaître la position angulaire d’un bras de robot (cf. fig. ci-contre))

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Cas 1 : Information à caractère logique (TOR): Le signal supportant l'in- formationne peut prendre que deux états possibles (si- gnal porté que par un seul support). Exemple avec un capteur susceptible de donner ce type de signal :

Cas 2 : Information à caractère analogique: Le signal supportant l'informationvarier de peut façon contenue (signal por- té que par un seul support).

10V V0V

Cas 3 : Information à caractère numérique: Le signal supportant l'in- formation estil quantifiable, varie de façon discrète (par incrément, signal porté par autant de supports que de 0 et 1 représentant le signal).

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Secteur ajouré

Capteur à galets

Curseur

Piste résistive

Emetteurs de lumière

Disque avec des pistes ajourées

Capteurs photosen- sibles

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360° 300° 0° « 1 » « 0 »

360° 0° 10V 0V

30° 20° 10° 0° « 011 » « 010 » « 001 » « 000 »

Grandeur mesurée position angulaire

Etat du signal

t

t

Grandeur mesurée position angulaire

Etat du signal

t

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Grandeur mesurée position angulaire

Etat du signal

t

t

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Pour en revenir à notre sujet de départ (la chaîne de traitement des informations), la plu- part du temps, la fonction traiter est assurée par des circuits ne travaillant qu’avecdes signaux logiques ou numériques. Par contre, les interfaces (qui assurent la fonction acquérir et communiquer) peuvent très bien travailleravec tous les types de signaux. Dans certains cas, il sera nécessaire de convertir un signal analogique en signal numérique pour que la fonction traiter puisse faire son travailavec tous les types de signaux. Principales grandeurs physiques mesurées: -Position d'un mobile dans l'espace (présence d'un objet en un point donné). - Vitesse - Force. - Température - Eclairement. - Pression - Vitesse angulaire - Etc. Caractérisation des capteurs : On peut caractériser les capteurs selon deux critères : -en fonction de la grandeur mesurée; on parle alors de capteur de position de tem- pérature, de vitesse, de force, de pression, etc. ; -en fonction du caractère de l'information délivrée; on parle alors de capteurslo- giques (TOR), de capteurs analogiques ou numériques.

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