Épreuve U42 - BTS Systèmes électronique - juin 2015

[pic] Systèmes Électroniques Épreuve E4 Étude d'un Système
Technique
Unité U4.2 - Physique
Appliquée Session 2015
Dur
é
e : 4 h
e
u
r
e
s C
o
e
f
f
i
c
i
e
n
t : 4
Matériel autorisé :
- Toutes les
calculatrices de poche, y
compris les calculatrices
programmables,
alphanumériques ou à
écran graphique, à
condition que leur
fonctionnement soit
autonome et qu'il ne soit
pas fait usage
d'imprimante (Circulaire
n°99-186, 16/11/1999).
Documents à rendre avec la copie :
- Documents
réponse...................
..........................
..................... BR1
à BR5
Ce sujet comporte :
Sujet
......................
......................
......................
............... B1 à
B15
Documents réponse
......................
......................
............. BR1 à
BR5
Documentation
......................
......................
.....................
BAN1
Dès la
remise du
sujet,
s'assurer
qu'il est
complet. |BTS Systèmes Électroniques - Étude d'un |Session|
|Système Technique |2015 |
|U4.2 - Physique |Code : 15SEE4PA1 |Page : |
|Appliquée | |1/1 |
Système de surveillance de viabilité hivernale Mise en situation Le système de surveillance de viabilité hivernale, support de
l'étude, est capable de
transmettre des alertes et d'être interrogé à distance.
Un tel système permet, en temps réel, de connaître les conditions
climatiques de circulation pour organiser, si nécessaire, des interventions
de salage des chaussées. Les paramètres météorologiques surveillés sont principalement :
. les températures de l'air et du sol,
. le taux d'humidité relative de l'air,
. la vitesse et la direction du vent. La station météorologique permet le traitement des grandeurs mesurées par
différents capteurs.
Schéma fonctionnel du système de surveillance de viabilité hivernale Câble
RS485
Câble RS232 La station météorologique décrite ci-dessus répond à trois grandes
fonctionnalités : . acquisition des paramètres météorologiques : les grandeurs
environnementales sont collectées à l'aide de la carte visi75 ; . traitement des données météorologiques : les données collectées sont
traitées et interprétées par la carte visi37. Elles permettent le
déclenchement d'alertes, par exemple en cas de présence de brouillard
ou de givre ; . messagerie vocale : les usagers de la route peuvent obtenir en temps
réel, en composant le numéro de téléphone attribué à la station, les
conditions climatiques du lieu d'implantation de cette dernière. La
carte visi79, via la liaison RTC, permet de réaliser cette fonction. |BTS Systèmes Électroniques - Étude d'un Système Technique |Session 2015 |
|U4.2 - Physique Appliquée - |Code : 15SEE4PA1 |Page : B1/B15 |
|Sujet | | |
A. Acquisition de l'humidité relative
Pour son fonctionnement, la centrale météorologique nécessite la mesure de
grandeurs physiques, en particulier l'humidité relative HR de l'air.
Sonde hygrométrique Des extraits de la documentation de la sonde HMP45A utilisée sont donnés
page BAN1.
4 Grandeurs caractéristiques
1. Indiquer les références des différents capteurs intégrés dans la
sonde en
précisant, pour chacun d'eux, la grandeur physique mesurée. 2. Préciser la plage de variation de la grandeur physique mesurée
par chacun des capteurs. 3. Préciser la nature de la grandeur de sortie pour chacun des
capteurs et préciser sa plage de variation. 4. La grandeur caractéristique du capteur capacitif d'humidité
est :
CHR
' ? A , A étant la surface du capteur, d l'épaisseur du capteur et ? la
d
permittivité diélectrique.
En considérant que la géométrie du capteur reste constante,
indiquer le paramètre qui varie en fonction de l'humidité
relative de l'air.
5 Modélisation électrique de la sonde hygrométrique
Le schéma de principe de la sonde hygrométrique est représenté
figure 1 :
fHR VHR
Figure 1 Le schéma du montage astable est donné figure 2. L'amplificateur opérationnel, considéré comme parfait, est alimenté entre
+Vcc et -Vcc et fonctionne en régime de saturation.
|BTS Systèmes Électroniques - Étude d'un Système Technique |Session 2015 |
|U4.2 - Physique Appliquée - |Code : 15SEE4PA1 |Page : B2/B15 |
|Sujet | | |
i R vc
us Figure 2 5. Variations de vc Montrer que l'équation différentielle vérifiée par la
tension vc peut se
dv
mettre sous la forme : donner son unité.
6. Exploitation des graphes
vc + ? c ' us . Donner l'expression de ? et
dt