Acquisition et restitution de l’information

Acquisition et restitution d'une information

L'acquisition et la restitution d'une information suit généralement les étapes suivantes :

Acquisition

Capteur

Transforme un signal physique en un signal électrique.

Amplificateur de signal

Adapte le niveau du signal électrique du capteur à celui du système de traitement.

Filtre d'entrée

Supprime les parasites sur la fréquence obtenu.

Échantillonneur

Prélève périodiquement une valeur du signal.

Convertisseur analogique numérique (CAN)

Transforme la tension échantillonnée précédemment en code binaire : analogique au numérique.

Stockage

Unité permettant le stockage de l'information. Le signal peut aussi être envoyé directement vers un récepteur.

Restitution

Convertisseur numérique analogique (CNA)

Transforme une donnée binaire en signal électrique : numérique à l'analogique.

Filtre de sortie

Lisse le signal électrique.

Amplificateur de puissance

Adapte le signal électrique reçu au récepteur.

Les transducteurs et capteurs

Un transducteur est un système permettant de convertir une grandeur physique d'entrée en une grandeur physique de sortie.

Le capteur est un transducteur qui permet de convertir une grandeur physique d'entrée en une grandeur physique de sortie pouvant être mesurée.

Applications quotidiennes

Ils sont utilisés au quotidien dans tous les appareils électriques :

• Voiture (Compteur de vitesse)
• Four (Température)
• Smartphone (Qualité du signal)
• Télévision (Capteur télécommande)
• Audio (Haut parleur)

Types de transducteurs

Il existe toutes sortes de transducteur :

Transducteurs électromécaniques

Convertit une grandeur mécanique d'entrée en une grandeur de sortie électrique ou inversement :

• Moteur (Électrique à mécanique)
• Capteur de pression (Mécanique à électrique)

Transducteurs magnétoélectriques

Convertit un champ magnétique d'entrée en une grandeur de sortie électrique :

• Pince ampèremétrique

Transducteurs thermoélectriques

Convertit une température d'entrée en une valeur de sortie :

• La résistance du transducteur varie en fonction de la température
• La valeur de sortie dépend de la formule : $I = U / R$

Transducteurs optoélectriques

Convertit un signal lumineux d'entrée en signal de sortie électrique :

• Photorésistance
• Photodiode

Filtrage analogique

Il existe deux catégories de filtres :

Filtre passif

C'est un assemblage de composants passifs (résistances, condensateurs, bobines) permettant d'atténuer des signaux (mais pas de les amplifier).

Filtre actif

C'est un assemblage de composants passifs (résistances, condensateurs) et de composants actifs (transistor, circuit intégré, …). Il permet d'amplifier ou d'atténuer certaines fréquences. À la différence du passif, il doit être alimenté.

Les trois principaux types de filtres

Filtre passe-haut

Composé d'un condensateur et d'une résistance en série. Il bloque les fréquences en dessous d'un seuil déterminé, ne laissant ainsi passer que les hautes fréquences. Utilisé pour atténuer les graves en audio.

Filtre passe-bas

Composé d'une résistance et d'un condensateur en série. Il bloque les fréquences au-dessus d'un seuil déterminé, ne laissant ainsi passer que les basses fréquences. Utilisé pour atténuer les aiguës en audio.

Filtre passe-bande

Composé d'un condensateur, d'une bobine et d'une résistance en série. Il laisse passer une certaine bande de fréquence. C'est-à-dire qu'il atténue tout ce qui est au-dessus ou au-dessous. Utilisé dans les radios pour sélectionner la fréquence voulue.

Filtrage numérique

Contrairement au filtre analogique, le filtre numérique est composé de circuits électroniques, de processeurs programmables, qui permettent de mettre en place des successions d'opérations mathématiques afin d'atténuer ou éliminer certains éléments sur un signal.