Enseignement technologique transversal (ETT) - STI2D

Cette leçon d'ETT de Première STI2D porte sur les capteurs et la chaîne d'acquisition de données, un chapitre qui détaille la fonction Acquérir de la chaîne d'information. Elle comprend dix questions et douze fiches de révision sur les composants et grandeurs de la mesure.

Le cours définit le rôle du capteur, transducteur qui convertit une grandeur physique (température, pression, position) en signal électrique, puis présente les autres blocs de la chaîne d'acquisition : le conditionneur, qui adapte le signal (amplification, filtrage) pour le rendre compatible avec le convertisseur, et le convertisseur analogique-numérique (CAN), qui transforme un signal analogique continu en valeurs numériques discrètes via deux étapes : l'échantillonnage et la quantification. Le théorème de Shannon, qui impose une fréquence d'échantillonnage au moins double de la fréquence maximale du signal, et le phénomène de repliement de spectre en cas de non-respect, sont expliqués.

Les élèves apprennent également les caractéristiques métrologiques d'un capteur : la sensibilité (rapport entre variation de sortie et variation d'entrée, avec un exemple de calcul en V/°C), l'étendue de mesure et la résolution d'un CAN, plus petite variation détectable. La distinction entre capteur tout-ou-rien (TOR), à deux états logiques, et capteur analogique est également travaillée, ainsi que les avantages des capteurs numériques (moindre sensibilité au bruit, communication directe via bus I2C/SPI).

Cette thématique est essentielle pour le Baccalauréat technologique STI2D, en particulier pour les spécialités SIN et EE, car elle conditionne la fiabilité de toute mesure exploitée dans un système automatisé et revient régulièrement dans les études de cas d'examen sous forme de calculs de sensibilité ou de résolution.

Grâce au quiz avec un exercice de calcul de sensibilité, aux flashcards techniques (échantillonnage, quantification, résolution) et au mode examen oral qui invite à décrire chaque bloc de la chaîne d'acquisition, l'élève s'entraîne à calculer une sensibilité, à expliquer le théorème de Shannon et à choisir un capteur adapté à un besoin de mesure.

• Décrire les blocs d'une chaîne d'acquisition (capteur, conditionneur, CAN)
• Calculer la sensibilité d'un capteur à partir de son étendue de mesure
• Expliquer les étapes d'échantillonnage et de quantification
• Énoncer le théorème de Shannon et le risque de repliement de spectre
• Distinguer capteur TOR et capteur analogique
• Définir la résolution d'un convertisseur analogique-numérique
• Justifier les avantages d'un capteur numérique par rapport à un capteur analogique

Contenu généré à partir d'une consigne de sujet (pas de document source téléversé — grounding faible) : «Enseignement technologique transversal (ETT) du Baccalauréat technologique STI2D, programme officiel de Première : capteurs et chaîne d'acquisition de données.». Le contenu couvre la sensibilité d'un capteur, le théorème de Shannon et la conversion analogique-numérique.