Cours spécialité sciences de l'ingénieur au Lycée - Partie 3

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Ce cours fait partie d'une série de plusieurs formations dédiée à l’apprentissage de la spécialité des sciences de l’ingénieur au niveau lycée (première et terminale). Elle permettra à tout élève ou adulte d’approfondir ses connaissances et de l’aider dans ce domaine.

Ce cours est dédiée à la problématique relative à l'acquisition des information à l'aide des capteurs, aux échanges et à la communication des informations numériques. Vous y verrez les notions liées aux capteurs comme les capteurs de température, les jauges de contraintes, les codeurs optiques... Vous étudierez également comment les informations obtenues à l'aide de ces capteurs sont codées sous forme numérique et échangées à l'aide de différents protocoles de communication.

Les capteurs sont des composants de prélèvement d’information sur différentes grandeurs physiques de l’environnement. L’obtention d’une donnée par une chaine d’acquisition nécessite souvent plusieurs opérations, notamment dans le traitement et la restitution du signal. Les informations traitées peuvent également être transportées de différentes manières (par exemple par ondes radio, sur des câbles de transmission ou encore par fibre optique).

J’ai pris soin dans cette formation de vous fournir des cours théoriques avec des explications claires et de nombreux exercices qui vous permettront de bien comprendre les différents concepts étudiés. Toutes les vidéos des cours, des exercices et des corrections associées sont accompagnées d’un support au format PDF téléchargeable.

Chaque chapitre de cette formation est organisé sous la forme suivante :

• Un cours théorique sous forme de vidéo, accompagné d’un support PDF téléchargeable.

• Des exercices d’ancrages simples, nécessitant l’application directe des concepts vus en cours. Les énoncés et les corrigés sont présents sous forme de vidéos, accompagnés également de supports PDF.

• Des travaux dirigés (TD) un peu plus complexes, nécessitant davantage d’autonomie. Bien sûr, ils sont également tous accompagnés de vidéos pour les énoncés et les corrections.

• Des extraits de sujets de baccalauréats, avec les corrigés détaillés, qui portent sur les connaissances acquises dans le chapitre. Ils permettent de se préparer efficacement à l’examen écrit en fin de Terminale dans la spécialité Sciences de l’ingénieur.

• Une synthèse en fin de chaque chapitre vous permettra d'avoir rapidement une vue d'ensemble des équations essentielles à connaître.

Cette formation est organisée de la manière suivante :

• Chapitre 1 : Acquérir l’information avec les capteurs

• Chapitre 2 : Traiter l’information analogique

• Chapitre 3 : Les signaux numériques

• Chapitre 4 : Codage des informations numériques

• Chapitre 5 : Topologie et constituants des réseaux

  
  

=== Contenus des chapitres étudiés dans la formation ===

# Chapitre 1 : Acquérir l’information avec les capteurs

1. Place des capteurs dans les systèmes

2. Définition et constitution d’un capteur

3. Les types d’informations transmises par les capteurs

4. Les grandes catégories de capteurs

5. Les codeurs optiques

6. Les interrupteurs a lame souple (ils), les détecteurs de proximité, les détecteurs a ultrasons

7. Les capteurs de température: thermistances et thermocouples

8. Les jauges de contrainte

   
   

# Chapitre 2 : Traiter l’information analogique

1. Les signaux électriques dans les systèmes de l’ingénierie

2. Symboles et grandeurs en électronique

3. Potentiel, masse et fléchage des tensions

4. Relations de base entre les grandeurs électriques

5. Les associations de résistances

6. Le pont diviseur de tension

   
   

# Chapitre 3 : Les signaux numériques

1. Caractérisation de la dynamique

2. Transmission de l’information sous forme parallèle

3. Transmission de l’information sous forme série

4. Etude de cas : la liaison série RS485

5. Autres représentations de l’information numérique : Modulations ASK, FSK et PSK

   
   

# Chapitre 4 : Codage des informations numériques

1. Terminologie

2. Codage binaire

3. Représentation hexadécimale

4. Représentation signée

5. Les différents codages binaires

6. Le codage des grandeurs réelles

7. Codage des caractères

8. Codage des images

   
   

# Chapitre 5 : Topologie et constituants des réseaux

1. Réseaux filaires

2. Le matériel actif

3. Le cas de l’ADSL

4. Les réseaux sans fil

5. Cas des CPL