On détermine le signal transmis par un capteur, soit par le biais d'un instrument de mesure, soit en utilisant un programme. On programme la mesure du capteur. On constate une infinité de valeurs qui varie dans le temps. C'est donc un signal analogique.
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.
2 - Classification des capteurs
La grandeur de sortie du capteur peut varier : ☞ de manière binaire (information vraie ou fausse), c'est le capteur Tout Ou Rien (TOR); ☞ de façon progressive (variation continue), c'est le capteur analogique; ☞ d'échelon de tension ou de courant, c'est le capteur numérique.
Tester une boucle 4-20 mA, c'est très simple. Tous les éléments sont en série, il suffit de débrancher un conducteur et d'insérer le multimètre en position mA DC. Le choix du calibre doit être supérieur à 20 mA afin de d'éviter toute dégradation de votre appareil de contrôle.
Une information logique ne prend que deux valeurs : présence/absence, ouvert/fermé, niveau atteint ou non... Une information analogique prend une infinité de valeurs, qui varie de manière continue dans le temps : température, luminosité, distance... Aucune présence : pas d'alarme. Une présence : alarme.
Les signaux lumineux peuvent être constitués de couleurs, ils peuvent également être fixes ou clignoter. Exemple : un feu tricolore. C'est un signal qui s'entend car il est constitué de son. Les signaux sonores peuvent être des sirènes, des klaxons, des coups de sifflet, des sonneries, des bips, etc.
Un signal peut prendre différentes formes : signal électrique, signal lumineux, signal sonore ou signal radio. Pour transmettre un signal, nous avons deux possibilités : soit par fil : fils de cuivre ou fibre optique, soit sans fil : ondes électromagnétiques, ondes infrarouges ou vibrations mécaniques.
Dans une boucle 4-20mA on doit alimenter le transmetteur. C'est la raison pour laquelle on ne peut pas descendre à 0 mA. De façon historique il a été choisi 4 mA pour répondre à la consommation des composants électroniques de l'époque.
Un signal analogique, pour être converti en signal numérique, doit être numérisé par un convertisseur analogique numérique (CAN). La numérisation consiste à prélever un certain nombre d'échantillons à une « fréquence d'échantillonnage », puis à les coder sur un certain nombre de bits, « la quantification ».
On retrouve communément les valeurs suivantes : 44 100 Hz, 48 000 Hz, 96 000 Hz, 192 000 Hz. Le standard CD et digital mondial est de 44 100 Hz. Ce qui veut dire que pour chaque seconde, il y a 44 100 échantillons (samples) joués.
Lorsque l'amplitude de la grandeur porteuse de l'information peut prendre une infinité de valeurs dans un intervalle de temps donné, c'est un signal analogique. Exemple: La température de l'air qui varie tout au long de la journée.
Le signal analogique varie continuellement dans le temps et son amplitude peut prendre n'importe quelle valeur dans une certaine plage. Autrement dit, ce signal peut être mesuré à tout moment et sa valeur sera un nombre réel dans un intervalle spécifique.
Définition : Un convertisseur analogique – numérique (CAN) est un dispositif électronique permettant la conversion d'un signal analogique en un signal numérique.
Les systèmes analogique et numérique sont deux modes de représentation de l'information à traiter. Le système analogique correspond à la variation continue d'une grandeur physique concrète, alors que, dans le système numérique, l'information est représentée par des valeurs numériques discrètes, sous forme binaire.
Il vous suffit de brancher la résistance aux bornes d'entrée de tension de votre système d'acquisition de données, puis de brancher votre signal 4-20 mA sur ces deux mêmes bornes, de sorte que, lorsque le courant traverse la résistance, la tension chute et est ensuite mesurée par le dispositif d'acquisition des données ...
De part ces deux états bien distincts, le signal numérique présente l'avantage d'être facilement et fidèlement reproductible. Un signal peut être copié des milliers de fois et restera toujours conforme à l'original. Par contre le signal analogique est sensible aux parasites et peut s'altérer dans le temps.
D'une manière générale, convertir une grandeur analogique en une grandeur numérique nécessite deux opérations : la quantification qui transforme la valeur analogique de la grandeur d'entrée en une valeur continue (utilisation d'un échantillonneur bloqueur).
La numérisation consiste à transformer un signal analogique qui contient une quantité infinie d'amplitudes en un signal numérique contenant, lui, une quantité finie de valeurs. Le passage de l'analogique au numérique repose sur trois étapes successives : l'échantillonnage, la quantification, et le codage.
Un signal numérique est composé d'une suite de nombres provenant du langage binaire ( 0 ou 1) et permettant de traduire une grandeur physique. Ces valeurs sont exprimées en plusieurs formats bits permettant différentes résolutions (nombre de valeurs).
La boucle de courant la plus utilisée dans l'industrie est le 4-20 mA , où 4 mA représente le minimum d'échelle, et 20 mA représente le maximum d'échelle, avec une relation linéaire entre le signal à transmettre et l'intensité du courant.
La gradation 0-10V permet le bon fonctionnement de la lumière et de la gradation au niveau de lumière de 10%, 1% et 0,1%. Ce système se connecte à votre luminaire LED, ce qui vous permet de choisir le bon niveau d'éclairage en fonction de votre besoin du moment.
Pour convertir un courant en tension mesurable, il suffit de faire passer le courant 4-30 mA à travers une résistance de haute précision avant qu'il ne retourne à la masse. Une résistance de 250 ohms donne une lecture de 5 V à 20 mA.
Les signaux peuvent prendre différentes formes : sonore, lumineux, radio, électrique. Les signaux radio et électriques sont utilisés le plus souvent pour les communications à longues distances et rapides.
Les signaux radio sont également des ondes électromagnétiques, mais de plus petites fréquences que les ondes lumineuses. Leur détection est réalisée par des antennes de toute sorte (antenne radio, télé, radar, etc.), selon le signal radio à recevoir.
Un signal logique est un signal physique qui ne peut prendre que 2 valeurs, un niveau haut (en anglais "high" = "H"), et un niveau bas (en anglais "low" = "L").