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Diversité scientifique et technologique
L'école d'ingénieurs de physique, électronique, matériaux
Diversité scientifique et technologique

> Formation

Electronics for Measurement Systems - 4PMBEMS6

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  • Volumes horaires

    • CM : 16.0
    • TD : 12.0
    Crédits ECTS : 3.0

Objectifs

Tout système qui interagit avec le monde réel comporte des capteurs ou des actuateurs.
Ce cours vise à fournir un ensemble de méthodes de conception des circuits analogiques autour d'un capteur. En particulier, on vise à la réalisation d'une chaîne de traitement analogique du signal délivré.
Le cours traitera un système complet, du capteur jusqu'au convertisseur analogique/numérique.

Contact Laurent AUBARD, Davide BUCCI

Contenu

  • 1 - INTRODUCTION GENERALE
  • 2 - NOTIONS DE BASE SUR LES CAPTEURS
    • 2.1 Introduction
    • 2.2 Capteurs générateurs de f.e.m
    • 2.3 Capteurs générateurs de courant
      • 2.3.1 Généralités
      • 2.3.2 Conditionnement
    • 2.4 Capteurs générateurs de charge
      • 2.4.1 Généralités
      • 2.4.2 Conditionnement
    • 2.5. Capteurs résistifs
      • 2.5.1 Généralités
      • 2.5.2 Précautions
      • 2.5.3 Conditionnement
    • 2.6 Capteurs réactifs (quelques concepts)
      • 2.6.1 Généralités
      • 2.6.2 Conditionnement
  • 3 - AMPLIFICATION
    • 3.1 Introduction
    • 3.2 Rappels sur les défauts des A.O.
    • 3.3 Amplificateurs d'instrumentation
      • 3.3.1 Introduction
      • 3.3.2 Amplificateur différentiel à 1 A.O.
      • 3.3.3 Amplificateur différentiel à 2 A.O.
      • 3.3.4 Amplificateur différentiel à 3 A.O.
    • 3.4 Amplificateurs d'isolement
  • 4 - INTRODUCTION AU FILTRAGE
    • 4.1 Introduction
    • 4.2 Approximation
    • 4.3 Synthèse
      • 4.3.1 Éléments de synthèse d'un quadripôle passif
      • 4.3.2 Synthèse à partir de cellules actives
    • 4.4 Réalisation de filtres autres que passe-bas
      • 4.4.1 Approximation et transformation de fréquence
      • 4.4.2 Synthèse avec des cellules actives
  • 5 - ANALYSE DU BRUIT DANS LES CIRCUITS A A.O.
    • 5.1 Introduction
    • 5.2 Typologies de bruit
      • 5.2.1 Bruit de grenaille (shot noise)
      • 5.2.2 Bruit thermique (Johnson-Nyquist noise)
      • 5.2.3 Bruit 1/f (flicker noise)
      • 5.2.4 Bruit noise
      • 5.2.5 Bruit d'avalanche
    • 5.5 Sources de bruits indépendantes
    • 5.6 Modèles de bruit d'un amplificateur opérationnel


Séances de travaux dirigés :

  • TD 1 - Conditionnement et compensation de soudure froide d'un thermocouple
  • TD 2 - Amplificateur d'instrumentation avec deux A.O. (mesure température)
  • TD 3 - Bilan des erreurs dans un amplificateur d'instrumentation
  • TD 4 - Conversion A/N et anti repliement
  • TD 5 - Facteur de bruit d'un circuit à amplificateurs opérationnels
  • TD 6 - Discussion d'un ancien sujet d'examen


Prérequis
  • Connaissance des circuits électroniques de base.
  • Utilisation des amplificateurs opérationnels.
  • Eléments de traitement du signal.
  • Théorie de l'échantillonnage.

Contrôles des connaissances

Semestre 7 - L'examen existe uniquement en anglais 

DS cours et documents interdits, calculatrice autorisée



N1 = 100%Exam1
N2 = 100%Exam2

Informations complémentaires

Le cours vaut 1.5 ECTS pour les étudiants du cursus UE Physique 1 (PNS S7)

Semestre 7 - Le cours est donné uniquement en anglais EN
Cursus ingénieur->BIOMED->Semestre 7
Cursus ingénieur->PNS->Semestre 7

Bibliographie

  • G. Asch et collaborateurs: "Acquisition de données", ed. Dunod
  • Horowitz & Hill: "The Art of Electronics" Cambridge University Press
  • G. Asch et collaborateurs : "Capteurs" ed. Dunod
  • S. Franco "Design with operational amplifiers and analog integrated circuits", 3ème édition, McGraw-Hill Higher Education, 2002

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mise à jour le 11 juin 2015

Grenoble INP Institut d'ingénierie Univ. Grenoble Alpes