GCI-109 Méthodes expérimentales en génie civil

Automne 2000 1

Exercices du chapitre 3

Les systèmes de mesure utilisant des signaux électriques

1. Décrivez le phénomène de perturbation de source (source loading) pouvant se produirelorsqu’on mesure ou conditionne la tension de sortie d’un capteur (vous pouvez faire unschéma).

2. Quel est le principal avantage et le principal inconvénient d’un filtre Chebyshev ?

3. Expliquer pourquoi il est préférable de n’utiliser qu’un seul point fiable de mise à la terrepour minimiser les interférences électriques dans un système de mesure.

4. Un amplificateur produit un signal de 5 V lorsque le signal d’entrée est de 5 µV. Quel estle gain (G) et la valeur de celui-ci en décibel (dB) ?

5. Un amplificateur a un gain de 60 dB. Quel sera le signal de sortie si le signal d’entrée,dans cet amplificateur, est 3 mV ?

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Automne 2000 2

6. Le circuit présenté à la Fig P3.6 est utilisé pour déterminer la valeur de la résistanceinconnue R2. Si la résistance du voltmètre (RL) est de 10 MΩ et que celui-ci afficheeo = 4,65 V, quelle est la valeur de la résistance R2 ?

Fig P3.6 - Schéma de connexion du circuit électrique

7. Un générateur de courant continu produit une tension maximale de sortie de 90 V. Cettetension de sortie doit être atténuée à 10 V avant de passer par un filtre. Déterminer lesvaleurs des résistances R1 et R2 du réseau d’atténuation pour que la perturbation de lasource (source loading) aux bornes de sortie du générateur soit de 0,1%. L’impédance desortie du générateur est de 10 Ω et l’impédance d’entrée du filtre est de 100 kΩ.

Fig P3.7 - Schéma de connexion du générateur de courant,du réseau d’atténuation et du filtre

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8. Un système d’acquisition de données est utilisé pour mesurer la tension d’un circuitd’alimentation à 120 V. La tension maximale d’entrée du système d’acquisition est limitée à8 V et son impédance d’entrée est de 1 MΩ. L’impédance de sortie du circuit d’alimentationà 120 V est de 0,5 Ω.

a) Déterminez la valeur de la résistance R2 de la figure P3.8, si R1 = 100 kΩ.b) Déterminez la puissance dissipée par les deux résistances.c) Déterminez la perturbation du voltage à la sortie du réseau d’atténuation.

Fig P3.8 - Schéma du réseau d’atténuation utilisé pour leproblème 3.8