Ingénierie et développement durable (STI2D) · Première · Approche fonctionnelle et structurelle des produits
La chaîne d’information
Acquérir, traiter, communiquer.
En bref
La chaîne d’information est le « cerveau » d’un produit : elle recueille des informations sur le produit et son environnement, décide, puis envoie des ordres à la chaîne de puissance et des messages à l’utilisateur.
Les trois fonctions
AcquérirTraiterCommuniquer
| La fonction | Rôle | Composants |
|---|---|---|
| Acquérir | Prélever une information (grandeur physique, état, consigne) | Capteurs, boutons, IHM, écran tactile |
| Traiter | Calculer, comparer, décider | Microcontrôleur, automate, ordinateur |
| Communiquer | Transmettre des ordres ou des messages | Sorties vers la chaîne de puissance, écran, voyant, liaison réseau |
Le capteur et ses caractéristiques
Un capteur transforme une grandeur physique (température, distance, lumière) en un signal électrique exploitable.
| La caractéristique | Définition |
|---|---|
| Étendue de mesure | Plage de valeurs mesurables (de −40 à 125 °C) |
| Sensibilité | Variation du signal pour une variation de la grandeur (10 mV/°C) |
| Résolution | Plus petite variation détectable |
| Précision | Écart possible entre la mesure et la vraie valeur |
| Linéarité | Le signal est-il proportionnel à la grandeur ? |
Un détecteur (ou capteur TOR) donne seulement une information binaire : présent / absent.
Conditionner le signal
Le signal brut est souvent faible ou bruité. On le conditionne : on l’amplifie et on le filtre. Un filtre passe-bas du premier ordre laisse passer les variations lentes (la vraie mesure) et atténue les variations rapides (le bruit parasite).
Convertir en numérique : le CAN
Un microcontrôleur ne traite que des nombres. Le convertisseur analogique-numérique (CAN) transforme une tension en un nombre entier.
Nombre de valeurs = 2 puissance n (n : nombre de bits)
Quantum q = pleine échelle / 2 puissance n
Le quantum est la plus petite variation de tension que le CAN distingue : c’est sa résolution.
Exemple travaillé
Un capteur de température délivre 10 mV/°C, relié à un CAN 10 bits de pleine échelle 5 V.
- Nombre de valeurs : 2 puissance 10 = 1 024.
- Quantum : 5 / 1 024 ≈ 4,9 mV.
- Résolution en température : 4,9 mV ÷ 10 mV/°C ≈ 0,5 °C.
- À 25 °C, le capteur donne 250 mV, soit le nombre 250 / 4,9 ≈ 51.
Pour distinguer 0,1 °C, il faudrait un CAN de plus de bits ou amplifier le signal.
Plus le CAN a de bits, plus il est fin : chaque bit ajouté divise le quantum par deux.
Exemple de chaîne complète : un thermostat
Capteur de température → CAN → microcontrôleur qui compare à la consigne → ordre « chauffer » vers le relais de la chaîne de puissance, et affichage de la température sur l’écran.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Quelles sont les trois fonctions de la chaîne d’information ?
2.Quel composant réalise la fonction « traiter » ?
3.Qu’est-ce que la sensibilité d’un capteur ?
4.Un détecteur de présence fournit une information…
5.À quoi sert un filtre passe-bas dans une chaîne d’acquisition ?
6.Combien de valeurs différentes donne un CAN 10 bits ?
0 / 6 questions
Dans l’app, ce chapitre a son quiz complet, chronométré, et tes erreurs reviennent au bon moment pour ne plus les refaire.
La fiche de révision, sur une page
Tout « Chaîne d’information » sur une seule page A4 illustrée : l’essentiel, les pièges et un mini-test. Elle se débloque dans l’app avec des gemmes — et ton compte gratuit en offre assez pour tes trois premières fiches.
