La transmission d'information - Maxicours

La transmission d'information

Objectifs
• Identifier les modes et dispositifs d’acquisition de signaux et de données
• Identifier la nature de l’information et du signal qui la porte
• Associer un mode de transmission à un besoin donné
1. La chaine d'information
La chaine d’information est constituée d’un ensemble de blocs fonctionnels qui captent et traitent l’information afin d’envoyer des ordres à la chaine d’énergie d’un système automatisé dans le but d’effectuer une action.



Les différents blocs fonctionnels de la chaine d’information :

2. Modes de dispositifs d'acquisitions de données
Les dispositifs d’acquisition de données sont généralement appelés des capteurs. Ils peuvent capter des signaux de différents types : la luminosité, les obstacles, la vitesse du vent, la pression, l'humidité, etc.

Il existe différents types de capteurs qui utilisent des modes de transmissions de données variés :
a. Capteur de passage ou capteur infrarouge
Il se compose d'un émetteur qui émet un faisceau lumineux infrarouge à un récepteur. Le faisceau est interrompu au passage d’un obstacle.



• Cas sans obstacle
 




• Cas avec obstacle

b. Capteur de contact
Appelé aussi capteur de position. Il se déclenche lorsque qu’un objet est en contact physique avec le capteur.

Il agit comme un interrupteur :
  • en position « ouvert », il ne laisse pas passer le courant électrique ;
  • en position « fermée », il laisse passer le courant électrique.


Symbole d'un interrupteur ouvert
 
Symbole d'un interrupteur fermé

Il est souvent utilisé pour connaitre la position d’une porte d’un portail.


• Fonctionnement d'un capteur de contact

• Il n’y a aucun objet en contact avec le capteur :
L’interrupteur est ouvert. Il ne laisse pas passer le courant. Aucune donnée ne peut être envoyée.

• Il y a un objet (porte, portail, etc.) en contact avec le capteur :

L’interrupteur est fermé, les données sont envoyées vers la partie programmable grâce au passage du courant électrique.
c. Capteur de position à lames souples
Les capteurs de position à lames souples agissent aussi comme des interrupteurs. On les appelle aussi les ILS (interrupteur à lames souples). Ils captent la proximité d’un aimant.

Chaque capteur est composé de deux lames souples qui ne se touchent pas (interrupteur ouvert) dans une bulle de verre. Lorsqu’un aimant passe suffisamment près, les deux lames se rapprochent et finissent par se toucher (interrupteur fermé). Les informations peuvent être transmises grâce au passage du courant électrique.

• Fonctionnement d’un ILS
Aucun aimant à proximité, le courant ne passe pas.
Aimant à proximité, les deux lames se touchent, le courant passe.
d. Capteur de luminosité
Il capte la luminosité et fonctionne avec une photorésistance.
C'est-à-dire une résistance qui change de valeur en fonction de la luminosité.
e. Le capteur de présence ultrasonique
Il utilise l’ultrason. Un émetteur envoie des ondes ultrasons (inaudibles par l’humain) qui rebondissent sur des obstacles. Le récepteur reçoit le signal « rebondi » et calcule la distance parcourue par cette onde. Lorsqu’un objet est trop près, le son rebondit sur l’objet, la distance parcourue par l’onde est alors trop courte, le récepteur se déclenche. On peut, par exemple, l'utiliser dans les systèmes d’alarme anti-intrusion.

• Fonctionnement du capteur ultrasonique

Il existe d’autres types de capteurs : les capteurs de vitesse, de fumée, de pression, de température, etc.
3. Traiter les données
Les informations ou données envoyées par les capteurs sont traitées par la partie programmable (ou la partie commande), c’est la partie « intelligente » de la chaîne d’information qui est en général, une puce électronique ou un circuit intégré contenant un programme qui traite l’information captée.

Le programme est sous forme d’un langage appelé organigramme, conçu par le concepteur, et doit respecter certaines règles d’écriture :




Exemple d'organigramme pour un système d'alarme avec capteur infrarouge

* Les actionneurs sont les éléments permettant d’effectuer des actions de différents types : afficher un signal, produire un mouvement, etc.
4. Exemple d'application : Le portail coulissant automatisé

Le portail est doté de 3 types de capteurs :
  • le capteur de contact qui permet de déterminer la position de la barrière (ouverte ou fermée) ;
  • le capteur infrarouge qui permet de détecter le passage d’un obstacle ;
  • le bouton de commande.
5. Transmettre les données
Transmettre les données est le troisième et le dernier bloc fonctionnel de la chaine d’information d’un système.

Les ordres de la chaine d’information sont transmis à la chaine d’énergie par une interface.

Une interface est un ensemble d’éléments matériels (composants électroniques, électriques, pneumatiques et mécaniques) ou virtuels (logiciels qui communiquent avec des systèmes) qui permettent l’échange d’informations entre la chaine d’énergie et la chaine d’information d’un objet technique. Le transport des signaux peut être réalisé avec une technologie filaire (les éléments sont reliés entre eux par des fils) ou une technologie ondulatoire (les éléments communiquent grâce aux infrarouges ou par voie radio). La technologie choisie découle du système à installer.

Exemple :
Un automate est un ensemble d'équipements mécaniques et électriques qui commande un système automatisé. C’est un élément d’interface d’un portail automatique, qui gère le fonctionnement du système et fait le lien entre la chaine d’énergie et la chaine d’information. En effet, il reçoit le signal d’ouverture du portail de la télécommande via l’antenne et transmet un ordre de mise en marche au moteur électrique du portail automatique.
L'essentiel
La chaine d’information est constituée d’un ensemble de blocs fonctionnels qui captent et traitent l’information afin d’envoyer des ordres à la chaine d’énergie d’un système automatisé pour effectuer une action.

Les dispositifs d’acquisition de données sont généralement appelés les capteurs. Il en existe différents types :
  • Le capteur de passage ou capteur infrarouge, qui se compose d'un émetteur qui émet un faisceau infrarouge à un récepteur. Le faisceau est interrompu au passage d’un obstacle.
  • Le capteur de contact, appelé aussi capteur de position. Il se déclenche lorsque qu’un objet est en contact physique avec le capteur. Il agit comme un interrupteur : il peut être ouvert (ne laisse pas passer le courant), ou fermé (laisse passer le courant).
  • Le capteur de position à lames souples. Il agit aussi comme un interrupteur. On les appelle souvent les ILS (interrupteur à lames souples). En présence d'un aimant, les deux lames se rapprochent et se touchent pour laisser passer le courant.
  • Le capteur de luminosité. Il fonctionne avec une photorésistance.
  • Le capteur de présence ultrasonique. Un émetteur envoie des ondes ultrasons qui rebondissent sur des obstacles. Le récepteur reçoit le signal « rebondi » et calcule la distance parcourue par cette onde. Si elle est trop courte, le récepteur se déclenche.
Les informations ou données envoyées par les capteurs sont traitées par la partie programmable, qui est, en général, une puce électronique ou un circuit intégré qui contient un programme qui traite l’information captée. 

Le programme est sous forme d’un langage appelé organigramme, conçu par le concepteur, et doit respecter certaines règles d’écriture. L'organigramme commence toujours par un début et se termine par une fin. Le losange correspond à une question à laquelle on peut répondre uniquement par « oui » ou par « non ». Le rectangle représente l'action à mener. 

Une interface est un ensemble d’éléments matériels (composants électroniques, électriques, pneumatiques et mécaniques) ou virtuels (programmes) qui permettent l’échange d’informations entre les chaines d’énergie et d’information d’un objet technique.

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