Un signal logique transmet une information qui ne peut avoir que deux valeurs, vrai ou faux, un signal numérique transmet des informations prises dans un ensemble fini de valeurs possibles.
➢ Le signal permet d'obtenir une information qui peut être logique ou analogique. À quoi servent les informations acquises par l'objet ?
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 numériques sont une succession de 0 et de 1 qui transportent des informations. Ce sont des signaux dont la grandeur électrique (courant ou tension) varie de façon continue dans le temps. Ce sont des signaux dont la grandeur ne peut prendre que deux valeurs distinctes.
Un signal numérique est beaucoup plus facile à reproduire qu'un signal analogique : la copie numérique produit un clone parfait de l'original. Il est aussi très facile à traiter informatiquement. De plus, un tel signal est insensible aux perturbations électromagnétiques, car les valeurs des tensions sont distinctes.
Entre l'émetteur et le récepteur, le signal peut se propager de manière libre ou guidée. L'information à transmettre doit être codée et le codage le plus simple est celui qui n'utilise que deux valeurs. Lors des communications téléphoniques, les signaux sonores sont convertis en signaux radio.
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).
Rappel: Un capteur industriel fournit à la partie commande, l'image électrique de la grandeur physique mesurée (température, pression, lumière, son, débit, vitesse….) Les capteurs délivrent des signaux électriques normalisés selon l'information à transmettre.
Un signal analogique prend une infinité de valeurs, qui varie de manière continue dans le temps. Un signal numérique prend deux valeurs : 0 ou 1. Le capteur de température mesure une infinité de valeurs qui varie en continue dans le temps.
Le signal numérique est transmis via un signal électrique (câble cuivre), ou un signal lumineux (fibre optique), ou par onde (téléphonie mobile), etc. Le signal numérique ne présente pas les défauts de l'analogique.
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.
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.
Quatre types de signaux sont alors obtenus : signal analogique, signal échantillonné, signal quantifié, et signal numérique.
La nature physique de l'information désigne les caractéristiques physiques des signes utilisés dans un document, selon qu'ils sont textuels, iconiques, sonores, etc.
Les signaux peuvent être lumineux, sonores, radio… Information : élément de connaissance destiné à être traité, communiqué ou conservé. Signal : phénomène (lumière, son, ondes radio, électricité, etc.) accessible ou non à nos sens (vue, ouie, etc), transportant une information qui doit être traitée.
Un signal analogique est un signal continu au cours du temps. Il est également continu en amplitude, ce qui signifie qu'il peut prendre toutes les valeurs possibles (même des valeurs à virgule, contrairement à un signal numérique qui n'est composé que de nombres entiers).
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.
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.
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.
Dans la très grande majorité des cas, les signaux issus d'un capteur seront électriques, ce qui veut dire qu'ils peuvent être des tensions comme des courants. Il peut y avoir trois types de signaux de sortie différents : Signal binaire ; • Signal analogique ; • Signal numérique.
L'information délivrée par un capteur pourra être logique (2 états), numérique (valeur discrète), analogique (dans ce cas il faudra adjoindre à la partie commande un module de conversion analogique numérique).
On parle d'aliasing. Le signal initial est en bleu, les points échantillonnés sont en orange. Concrètement, le théorème de Nyquist-Shannon indique que la fréquence d'échantillonnage doit être au moins le double de la fréquence maximale que comporte le signal : .
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.
Le principal inconvénient des signaux analogiques est leur susceptibilité aux interférences provenant de sources extérieures comme les moteurs électriques, les ondes radio ou les éclairs.