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gain d'un capteur



  1. #1
    ARMIA

    gain d'un capteur


    ------

    salut
    c'est quoi physiquement la notion du gain d'un capteur ?
    je ne voix pas son interet ! car la plupart des cas nous avons ce qu'on appelle sensibilté , qui ne peut pas etre expreimée en dB !
    il faut que la grandeur physique soit de meme nature que celle de sortie pour parler de dB et aussi pour parler de bande passante!
    corrigez moi svp

    -----

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  3. #2
    PIXEL

    Re : gain d'un capteur

    as-tu un lien sur le cours , notice , autre....

    où tu as vu cette notion ?

  4. #3
    DAUDET78

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    c'est quoi physiquement la notion du gain d'un capteur ?
    ca n'existe pas .... tu peux donner un lien WEB où tu as trouvé ça ?
    PS : ça existe pour une antenne , par rapport à une antenne de référence .
    aussi pour parler de bande passante!
    Une bande passante est définissable pour n'importe quelle grandeur mécanique , électrique, pneumatique etc
    Dernière modification par DAUDET78 ; 02/11/2014 à 11h02.
    J'aime pas le Grec

  5. #4
    paulfjujo

    Re : gain d'un capteur

    bonjour,



    Sur certain capteur evolué ( capteur + electronique associée) appelé alors Transmetteur,
    il y a un semblant de gain dans la mesure ou on peut definir par exemple
    la mise à l'echelle dudit capteur par rapport à une gamme physique de mesure
    pour le signal de sortie
    ex:
    0-100°C pour 4-20mA pour un transmetteur /capteur Pt100 autoalimenté par la boucle 4-20
    et dont la gamme de calibration est definie par une liaison protocole HART ou autre..

    sinon la relation de sortie d'un capteur comme le LM35
    delivrant 10mV/°K , ou pente de reponse à un echelon physique
    ne peut pas etre vraiment assimilée avec un GAIN, mais un element y participant.

    ex: pour les tubes à vide pente mA/V ~ pour calculer le gain...
    ou le Beta h21 d'un transistor..
    Dernière modification par paulfjujo ; 02/11/2014 à 11h18.

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  8. #5
    stefjm

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    salut
    c'est quoi physiquement la notion du gain d'un capteur ?
    je ne voix pas son interet ! car la plupart des cas nous avons ce qu'on appelle sensibilté , qui ne peut pas etre expreimée en dB !
    il faut que la grandeur physique soit de meme nature que celle de sortie pour parler de dB et aussi pour parler de bande passante!
    corrigez moi svp
    C'est un abus de langage des automaticiens qui parlent de gain pour des amplifications qui n'en sont pas forcément. (gain statique par exemple)
    Une simple multiplication par une constante (ou une fonction de transfert)
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  9. #6
    ARMIA

    Re : gain d'un capteur

    salut
    le voici le lien
    http://perso.numericable.fr/cira/pdf...metrologie.pdf
    page 13
    ils parle de la bande passante et du gain
    il y a meme un exo dans ce cours
    exo:
    Soit une pince de courant avec une tension de sortie 0-5 v, une sensibilite 100 mV/A, une bande passante
    a -3 dB de 20 Hz a 100 kHz. L'appareil est de classe 1.
    a) Pour un courant de 25 A (100 kHz), quelle est l'erreur maximale absolue sur la mesure ?
    b) Meeme question pour un courant continu de 25 A.

    --------------------------------------------------
    je ne vous demande de me resoudre l'exo mais si quelqu'un veut le faire je ne dirai pas non
    mais regardez bien , ils donnent une sensibilité en mV/A , donc avec dimension , et ils parlent de bande passante à -3dB , que tout le monde connait c'est quoi ce 3dB!
    donc que signifie tout ca physically!
    thank you

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  11. #7
    gienas
    Modérateur

    Re : gain d'un capteur

    Bonjour à tous

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    ... page 13
    ils parle de la bande passante et du gain ...
    Il faut remettre les choses à leur place. Le gain et la bande passante dont il est question ici, c'est de la réponse en fréquence de la grandeur mesurée, ce qui suppose que le capteur est apte à "saisir" (donc suivre) cette variation de fréquence dans une certaine limite.

    Dans l'idéal, le gain est nul (0 dB) soit une amplification de 1. (Gv=20 log1)

    On sort de la bande (passante) quand l'atténuation atteint 1,414 soit racine de 2. (3 dB=20 log 1,414)

    Les gains négatifs sont des atténuations alors que les gains positifs sont des amplifications.

  12. #8
    DAUDET78

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    page 13
    ils parle de la bande passante et du gain
    Et bien, le terme gain est impropre (mais j'aurai fait sans doute fait la même erreur !)
    Le gars parle de la variation de la réponse du capteur en fonction de la fréquence.
    - Soit X volt à la fréquence 0Hz
    - Soit x volt à une fréquence donnée

    Et il trace le ratio x/X .... donc il parle de la perte de gain au lieu de l'atténuation du coefficient de transfert
    J'aime pas le Grec

  13. #9
    stefjm

    Re : gain d'un capteur

    Comme souvent, cela dépend des métiers.
    En électronique et en automatique, les termes gains, statique, dynamique ne désigne pas la même chose.
    Il suffit juste d'en prendre conscience.
    (C'est très chiant pour les débutants...)
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  14. #10
    ARMIA

    Re : gain d'un capteur

    donc d'après ce que je viens de comprendre , le "terme gain" désigne "atténuation" alors
    des que j'aurai un mesurande variable en fonction du temps , il est IMPOSSIBLE que ce mesurande soit capté entièrement , donc on aura une perte et qui sera sorte d'erreur!
    si c'est vrai ce que je viens de dire , pourquoi alors choisir la bande passante d'un capteur a -3dB!
    le -3dB on aura une atténuation de 1.414! pour mon cas par exemple
    25A-----17.68A!
    c'est beaucoup ,NON?

  15. #11
    DAUDET78

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    si c'est vrai ce que je viens de dire , pourquoi alors choisir la bande passante d'un capteur a -3dB!
    Parce qu'il faut bien choisir une atténuation de référence pour comparer deux équipements (il y a d'autres seuils qui sont utilisés)
    25A-----17.68A!
    c'est beaucoup ,NON?
    Et alors ? Ca veux dire que ta mesure n'est plus valable ! et qu'il faut rester bien en dessous de cette fréquence. Mais il n'y a pas que la bande passante qui compte ! Avec un capteur mécanique ou électromagnétique, tu as des phénomènes de résonance qui s'ajoutent. La fonction de transfert n'est pas forcément plate en dessous de la limite à -3dB !
    J'aime pas le Grec

  16. #12
    f6bes

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    , pourquoi alors choisir la bande passante d'un capteur a -3dB!
    Bjr àtoi,
    Une ATTENUATION (perte) de - 3db ou un "gain" de - 3 db (mauvais vocabulaire en ce qui me concerne)
    correspond à une PERTE de 50% en puissance .

    Voilà pourquoi dans bien des cas on chosit cette valeur. Rien n'empéche de choisir - 1 db ou - 10 db ou ...tout autre !

    Bonne journée

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  18. #13
    paulfjujo

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    , pourquoi alors choisir la bande passante d'un capteur a -3dB!
    ou -3 dB à 70% du signal capteur , si on raisonne en tension (et non en puissance) .
    ou -6 dB pour 50% du signal (en tension, ou autre unite mA, Pression...)
    Dernière modification par paulfjujo ; 07/11/2014 à 10h49.

  19. #14
    stefjm

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Une ATTENUATION (perte) de - 3db
    D'ailleurs, là aussi c'est pas forcément clair. (No offence, hein, on l'a tous dit une fois au moins...)
    une atténuation de 3dB ou une atténuation de -3dB pour dire qu'il y a perte...
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  20. #15
    ARMIA

    Re : gain d'un capteur

    merci beaucoup
    1-svp ce que je voulais dire est pourquoi insister sur le -3 dB , une perte de la moitié de la puissance dans le domaine des CAPTEURS et de LA MESURE!?pour enfin dire qu'il ne faut pas utiliser le capteur a la fréquence limite (coupure)!
    2-autre question svp , la sensibilité du capteur dans le cas dynamique (variation du mesurande en fonction du temps) ne sera jamais la même que dans le cas statique , si je te donne une valeur constante de la sensibilité (=régime linéaire supposant) elle est valable que pour le cas statique , pour le cas dynamique non?
    merci beaucoup

  21. #16
    DAUDET78

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    si je te donne une valeur constante de la sensibilité (=régime linéaire supposant) elle est valable que pour le cas statique , pour le cas dynamique non?
    Tu viens de mettre le doigt sur le problème de la fonction de transfert qui, dans le cas simple d'un système linéaire, peut être du premier, du second ordre etc etc

    Par exemple si tu appliques un signal physique sinusoïdal au capteur, la réponse peut être de ce genre
    J'aime pas le Grec

  22. #17
    DAUDET78

    Re : gain d'un capteur

    Et pour une excitation du capteur par un signal carré parfait ......une réponse de ce genre
    J'aime pas le Grec

  23. #18
    ARMIA

    Re : gain d'un capteur

    je te remercie daudet
    l'intuition a une grande place dans la science!
    intuitivement , les mecs!
    si je te donne une bande passante d'un capteur [fc1-fc2] , donc a l'intérieur de cette bande ok its good!
    a l'extérieur de cette bande pour les hautes fréquences pas de problème on peut comprendre l'atténuation intuitivement!
    pour les basse (==>jusqu'au régime statique) nous aurons d'après la courbe une forte atténuation de la grandeur a mesurer or ce n'est pas le cas physiquement! car dans ce régime le mesurande est constant , le capteur peut mesurer (dans l'équilibre) alors ou est le problème!?
    thank you

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  25. #19
    gienas
    Modérateur

    Re : gain d'un capteur

    Bonjour à tous

    Je suis de plus en plus troublé par la tournure que prend ton questionnement.


    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    ... pour les basse (==>jusqu'au régime statique) nous aurons d'après la courbe une forte atténuation de la grandeur a mesurer or ce n'est pas le cas physiquement! car dans ce régime le mesurande est constant , le capteur peut mesurer (dans l'équilibre) alors ou est le problème!?
    thank you
    Je soupçonne une confusion entre grandeur à mesurer qui, peut-être, devrait être othographié "grandeur mesurée" et mesurande, qui, peut-être devrait être orthographié "grandeur à mesurer".

    La vraie question:

    Qu'attend-on d'un capteur?

    La seule réponse:

    De rendre le plus fidèlement possible (donc sans faute) l'état (la valeur) de la grandeur à mesurer pour réagir le plus correctement possible.

    Sorti de là, point de salut.

    PS: autre contre vérité que je décèle: "dans les basses ... jusqu'au statique ...". Que nenni!

    Le plus souvent, la liaison est capacitive. Alors, en statique, la valeur mesurée est nulle.

  26. #20
    stefjm

    Re : gain d'un capteur

    @ ARMIA

    T'as pas trop préciser dans quel cadre tu poses ta question.

    Si tu cherches à faire un asservissement dynamique d'une grandeur quelconque, il va te falloir un capteur pour mesurer ce que tu cherches à asservir.
    Tu auras deux problématiques à résoudre :

    1. La précision en régime établi, qui dépendra de la qualité statique de ton capteur. (en gros, il donne une mesure fidèle...), et des intégrations présentes ou que tu placeras dans la chaine de commande.
    2. Le temps de réponse de ton asservissement qui dépendra de ton correcteur, de ton procédé, et selon les cas des caractéristiques temporelles dynamiques de ton capteur.
    Exemple :
    Tu t'intéresses à la température d'un four. Le temps typique de réponse du four est de 5 minutes. (pulsation de coupure de l'ordre de 1/(5minutes))

    Si tu mesures avec un capteur qui répond typiquement en 1 seconde (pulsation de coupure de l'ordre 1/(1s)), tu peux oublier la bande passante de ce capteur car elle est beaucoup plus grande que celle de ton procédé. En gros, le capteur est transparent d'un point de vu temporel. Il répond instantannément.

    Si ton capteur a un temps de réponse typique de 1 à 5 minutes, tu va devoir tenir compte de sa bande passante pour modéliser ce qui se passe. Le capteur a une bande passante que tu ne peux négliger.

    Si maintenant tu as un capteur tout pourri qui répond en 1h, tu ne pourra guère espérer voir évoluer la température de ton four (qui répond en 5min) avec ce capteur trop lent (dont la bande passante est trop petite).


    Dans le même genre, c'est comme si t'essayais de visualiser avec un oscilloscope 20MHz de bande passante un signal à 500MHz.

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  27. #21
    ARMIA

    Re : gain d'un capteur

    ok les gars je vous remercie
    stef je ne t'ai pas bien compris , pas grave
    la question précise , et sa sera la dernière soyez patients ,
    je te donne une bande passante d'un capteur [fc1-fc2] pourquoi physiquement un capteur ne peut mesurer (donner peut importe le langage) les fréquences (f<fc1) car d'après la courbe on aura une forte atténuation lorsque (f<fc1)
    tandis que pour f=0hz (statique) le mesurande ne varie pas donc le capteur peut faire sa capture tranquillement , pourquoi PHYSICALLY?
    résumons: logiquement un capteur n'aura qu'une seule fréquence de coupure , donc une bp=[0,fc1]

    je sais que c'est une question bête mais c'est mon intuition!
    thank you and sorry

  28. #22
    DAUDET78

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    résumons: logiquement un capteur n'aura qu'une seule fréquence de coupure , donc une bp=[0,fc1]
    Tout dépend de quel capteur tu causes .....
    - Un microphone : Il y a une fréquence de coupure basse et Il y a une fréquence de coupure haute . En effet, supposons que le microphone soit fait d'une membrane qui vibre avec le son et qui porte une bobine qui bouge devant un aimant (comme un haut-parleur) . A fréquence nulle, il n'y a pas de jus dans la bobine, elle ne bouge pas! A fréquence haute, il n'y a pas de jus dans la bobine,la membrane a trop d'inertie pour bouger!
    Donc une bp=[fc1,fc2]

    - Un luxmètre : Il y a une fréquence de coupure haute uniquement. Le capteur (par exemple un phototransistor) n'a plus le temps pour réagir!
    Donc une bp=[0,fc1]
    J'aime pas le Grec

  29. #23
    stefjm

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    stef je ne t'ai pas bien compris , pas grave
    En français : Les aspects dynamiques (temps de réponse, bande passante) du capteur doivent être compatible avec l'utilisation qu'on en fait.
    Un capteur idéal a une fonction de transfert qui vaut une constante sur la bande passante d'utilisation.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  30. #24
    ARMIA

    Re : gain d'un capteur

    je vous remercie beaucoup les mecs!
    daudet très bonne explication physique de la bande passante , mais comment tu va me dire dans le cas d'une pince ampermétrique
    la pince mesure les deux courants(continu et alternatif) et je te donne une bande passante [fc1-fc2] comme le cas de l'exo que j'ai posé!?
    merci encore.
    Dernière modification par ARMIA ; 12/11/2014 à 13h56.

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  32. #25
    DAUDET78

    Re : gain d'un capteur

    Pince DC et AC [0-fc1]
    Pince AC [fc1-fc2]
    J'aime pas le Grec

  33. #26
    ARMIA

    Re : gain d'un capteur

    merci daudet et désolé de vous avoir fatigué

  34. #27
    DAUDET78

    Re : gain d'un capteur

    Citation Envoyé par ARMIA Voir le message
    merci daudet et désolé de vous avoir fatigué
    Oui, je dors debout !
    J'aime pas le Grec

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