Exercices du chapitre 3Exercices du chapitre 3
Les systèmes de mesure Les systèmes de mesure utilisant des signaux utilisant des signaux
électriquesélectriques
3.13.1
Perturbation de sourcePerturbation de source
V I
capteur Appareil de mesure , conditionneur
Rs
Lorsqu’on branche un système à un capteur, il se produit un courant dans la boucle.
Ce courant engendre une chute de potentiel aux bornes du capteur.
3.23.2
Filtre ChebyshevFiltre Chebyshev
Avantage:Avantage: Seuil plus netSeuil plus net
Désavantage:Désavantage: Le gain est moins Le gain est moins uniforme dans la plage de bande uniforme dans la plage de bande passantepassante
3.33.3
Pour éviter la création de boucles de Pour éviter la création de boucles de mise à la terremise à la terre
Le potentiel des points de mise à la Le potentiel des points de mise à la terre n’est pas nécessairement le terre n’est pas nécessairement le même partout, ce qui engendrera un même partout, ce qui engendrera un courant.courant.
3.43.4
G = VG = V00 / V / Vi i == 5/5x105/5x10-6 -6 = 1 000 000= 1 000 000
GGdbdb = 20log = 20log1010 G = 20log G = 20log10 10 (V(V00 / V / Vii))
= 20log= 20log1010 (5/5x10 (5/5x10-6-6))
= 120 dB= 120 dB
3.53.5
GGdbdb = 20log = 20log1010 G = 60 G = 60
loglog1010 G = 60/20 = 3 G = 60/20 = 3
G = 10G = 1033 = 1000 = V = 1000 = V00 / V / Vi i == VV00 / 0.003 / 0.003
VV0 0 = 3V= 3V
3.63.6
12 V
100 Ω
R2RL
e0
Voltmètre
12 V
100 Ω
Re
Is
4,65 V
e0 = 4,65 V
RL = 10 MΩ
Circuit équivalent
2 inconnus : Re et Is
Il faut 2 équations
V = RIV = RI
12 = (100 + R12 = (100 + Ree) I) Is s IIs s = 12/(100 + R= 12/(100 + Ree))
4,65 = R4,65 = Ree I Is s IIs s = 4,65/R= 4,65/Ree
11
22
12/(100 + Re) = 4,65/Re12/(100 + Re) = 4,65/Re
Re = 63,3 Re = 63,3 ΩΩ
Ensuite,Ensuite,
1/R1/Ree = 1/R = 1/R22 +1/R +1/RLL
1/R1/R22 + 1/10 x 10 + 1/10 x 1066 = 1/63,3 = 1/63,3
RR2 2 = 63,3 = 63,3 ΩΩ
On constate que ROn constate que R22 ≈ R ≈ Ree
Si on admet que l’erreur de charge est Si on admet que l’erreur de charge est nulle, car l’impédance du voltmètre est nulle, car l’impédance du voltmètre est très grandetrès grande
Notes sur 3.6Notes sur 3.6
3.73.7
R2
R1
R0 = 100 kΩ
90 V
Rs = 10 Ω
Générateur de Générateur de courantcourant
Réseau Réseau d’atténuationd’atténuation
FiltreFiltre
10 V89,91 V
Calculer RCalculer R11 et R et R22 pour obtenir 10 V à la sortie pour obtenir 10 V à la sortie sans perturber la source de plus de 0,1 %sans perturber la source de plus de 0,1 %
90 – (0,1% x 90) =
90 V
Rs = 10 ΩTension aux bornes de RTension aux bornes de Rss
90 – 89,91 = 0,09 V90 – 89,91 = 0,09 V
89,91 VCourant qui passe dans RCourant qui passe dans Rss
IIRsRs = V = VRsRs / R / Rss = 0,09 / 10 = 0,09 / 10
= 0,009 A= 0,009 A
Courant ICourant IRsRs passe aussi dans R passe aussi dans R11 et R et Réqéq
Courant dans RCourant dans Rss
Pour RPour R22
R0 = 100 kΩ10 V
R2IRs = 0,009 A • 1/Réq = 1/R2 + 1/R0
V = RV = Réq éq IIRsRs
10 = ( 1 / (1/R10 = ( 1 / (1/R22+1/100 000) ) x 0,009+1/100 000) ) x 0,009
RR2 2 = 1124 = 1124 ΩΩ
Tension aux bornes de RTension aux bornes de R11
89,91 - 10 = 79,91 V89,91 - 10 = 79,91 V
Courant qui passe dans RCourant qui passe dans R11
IIRsRs = 0,009 A = 0,009 A
R2
R1
10 V
89,91 V
Trouver RTrouver R11
RR1 1 = V= V IIRsRs
= 79,91 / 0,009= 79,91 / 0,009
= 8879 = 8879 ΩΩ
R2 = 1124 Ω
R1 = 8879 Ω
R0 = 100 kΩ
90 V
Rs = 10 Ω
On peut faire la vérification…On peut faire la vérification…
90 VRéq
Circuit équivalentCircuit équivalent
•Réq = 10 + 8879 +
(1 / (1/1124 + 1/100 000))
= 10 000 Ω
•Is = 90 / 10 000 = 0,009 A
R2
R1 = 8879 Ω90 V
Rs = 10 Ω
10 V
Tension aux bornes de RTension aux bornes de R22
VVR2 R2 = 90 – (0,009 x 10) – (8879 x 0,009)= 90 – (0,009 x 10) – (8879 x 0,009)
= 10 V= 10 V
3.83.8
a) Si Ra) Si R11 = 100 = 100 ΩΩ, R, R22 = ??? = ???
R2
R1 = 100 kΩ
R0 = 1 MΩ
120 V
Rs 0,5 Ω
Circuit Circuit d’alimentationd’alimentation
Réseau Réseau d’atténuationd’atténuation
Système Système d’acquisitiond’acquisition
8 V
Réq
R1 = 100 kΩ120 V
Rs 0,5 Ω
• 1/Réq = 1/R0 + 1/R2
Circuit équivalentCircuit équivalent
IIRsRs = I = IR1R1 = (V = (Vss–V–V00) /) / (R(Rss + R + R11))
= (120–8) / (0,5 + 100 000)= (120–8) / (0,5 + 100 000)
= 0,00112 A= 0,00112 A
• IRéq ≠ IRs = IR1
(pas le vrai circuit…)
R0 = 1 MΩ8 V
Pour RPour Réqéq
R20,00112 A
V = RV = Réq éq II
8 = ( 1 / (1/R8 = ( 1 / (1/R22+1/1M+1/1MΩΩ) ) x 0,00112) ) x 0,00112
RR2 2 = 7194 = 7194 ΩΩ
• 1/Réq = 1/R2 + 1/R0
b) P = ???b) P = ???
P = RIP = RI22 = = (R(R11 + R + R22)I)I22
= (100 000 + 7149) x 0.00112= (100 000 + 7149) x 0.0011222
= 0,13 V= 0,13 V
c) Chute de tension aux bornes de Rc) Chute de tension aux bornes de Rss