Caractériser des signaux

• Un signal continu est un signal dont la variation est relativement lente, l’information utile est l’évolution de la grandeur dans le temps.
  Exemples : température, débit
• Un signal temporel est un signal caractérisé par sa forme, en général cyclique (périodique).
  Exemples : pression cardiaque, courant alternatif
• Un signal fréquentiel est un signal dont l’information utile est donnée par le spectre fréquentiel.
  Exemples : analyse vocale, sonar

• Un signal TOR est un signal à deux états stables qui représentent l’état d’un organe.
  Exemples : vanne ouverte ou fermée, fin de course activée ou non
• Un train d’impulsions est un signal à deux états stables dont les changements d’état dans le temps constituent l’information utile.
  Exemple : codeur incrémental
• Un échantillonnage est une image numérique d’un signal analogique, constituée d’échantillons prélevés à période constante.
  Exemple : son digital

Un signal analogique peut être régulier, on dit qu’il est périodique. Le signal présente alors un motif élémentaire : une partie de la courbe se répète à intervalles de temps réguliers.

Le signal analogique périodique le plus courant est le signal sinusoïdal.

On peut déterminer la période et la fréquence d’un signal analogique périodique.

La période peut être lue comme étant la durée entre deux « sommets » de la courbe.

La fréquence f est l’inverse de la période T.

On a ainsi la relation suivante.

avec : f la fréquence du signal périodique, en hertz (Hz) T la période du signal périodique, en seconde (s)

On peut déterminer l’amplitude, l’amplitude crête-à-crête et la tension efficace d’un signal analogique périodique.

La tension d’un signal sinusoïdal varie entre une valeur maximale U_max et une valeur minimale.

La valeur maximale U_max correspond à l’amplitude du signal et la différence entre les valeurs maximale et minimale correspond à l’amplitude crête-à-crête.

La tension efficace U_eff d’une tension alternative sinusoïdale est la valeur mesurée par un voltmètre. La tension efficace s’exprime en volt (V) et se calcule en divisant la valeur de la tension maximale par une constante .

avec : Ueff la tension efficace, en volt (V) Umax la tension maximale, en volt (V)

On distingue deux niveaux dans un signal numérique :

• un niveau haut : H (High), NL1, 1 ;
• un niveau bas : L (Low), NL0, 0.

On utilise un chronogramme pour représenter ces signaux.

Le train d’impulsions est un signal logique qui a deux états stables, dont les changements d’état dans le temps constituent l’information utile (par exemple un codeur incrémental).

L’information utile est le temps au niveau haut par rapport à la période.
L'information est caractérisée par le rapport cyclique.

avec : α le rapport cyclique Th la durée de l’état haut T la période

Le rapport cyclique α est compris entre 0 et 1 mais est souvent exprimé en pourcentage (si α = 0,2 alors α = 20 %).
Si α = 0, la tension moyenne est nulle et si α = 1 la tension moyenne correspond à la valeur maximale.

On peut calculer la tension moyenne U_moyenne d’un signal périodique rectangulaire en utilisant le rapport cyclique.

 donc