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Les capteurs extéroceptifs - 1

Cours du 27/11/02

Aller à la deuxième partie du cours : inventaire des capteurs non haptiques / à distance.

I - Plusieurs classifications possibles des capteurs

1 - Classification des capteurs en fonction de leur utilisation
2 - Classification des capteurs en fonction des grandeurs physiques captées
3 - Pour chaque capteur :

II - Grandeurs physiques environnementales

1 - Température
2 - Humidité - Pluie
3 - Pression atmosphérique
4 - Vent
5 - Gaz, fumée, substances chimiques

III - Notion d'onde

1 - Absence de contact
2 - Spectre des divers types d'ondes

IV - Ondes sonores

1 - Ondes sonores
2 - Capteur sonore 1 : microphone
3 - Capteur sonore 2 : volume sonore
4 - Ultrasons
5 - Effet Doppler en ultrasons

V - Ondes électromagnétiques basses fréquences

1 - Radars Doppler
2 - Télémètre laser
3 - Theremin et détecteurs capacitifs

VI - Ondes infra-rouges

1 - Capteurs pyroélectriques
2 - Capteurs à infra-rouge (IR) : barrières et réflexion
3 - Télémètre par triangulation optique

VII - Ondes lumineuses visibles

1 - Capteurs photoélectriques
2 - Barettes CCD
3 - Caméras : chaînes d'acquisition vidéo
4 - Cameras : Traitements usuels
5 - Imagerie couleur
6 - Choix d'une chaîne d'acquisition

VIII - Ondes électromagnétiques hautes fréquences

Capteur proprioceptif :
mesure de paramètres interne au système

Capteur extéroceptif :
mesure de paramètres externes au système

I - Plusieurs classifications possibles des capteurs

1 - Classification des capteurs en fonction de leur utilisation

Analyse de type localisation

- Détection de présence
- Détection de proximité
- Détection de passage
- Détection de mouvement
- Détection d'orientation
- Mesure de distance
- Mesure de vitesse
- Mesure d'accélération (variation de vitesse)
- Détection de source sonore
- Détection / suivi d'une couleur / d'une forme

Analyse d'ambiances

- Son
- Mouvement général
- Tonalité, densité

Analyse d'images / de grandeurs visuelles

- Reconnaissance de couleurs / de formes particulières
- Reconnaissance de mouvement
- Reconstitution de formes 3D

2 - Classification des capteurs en fonction des grandeurs physiques captées

- Paramètres physiques mécaniques

Contact, force, pression, accélération

- Paramètres physiques environnementaux

Température, humidité, pression, gaz ou fumée
ou substances chimiques, champ magnétique terrestre

- Ondes sonores

Son, volume sonore, ultrasons, effet Doppler à ultrasons

- Ondes électromagnétiques basses fréquences

Effet Doppler radar, télémètre laser, interrupteur capacitif, Theremin

- Ondes infra-rouges

Capteurs pyroélectriques, barrière infra-rouge, réflexion infra-rouge

- Ondes lumineuses visibles

Photorésistances, barrettes CCD, télémètre par triangulation optique, caméras

- Ondes électromagnétiques hautes fréquences

Compteurs Geiger

3 - Pour chaque capteur :

- Description, principe physique, applications
- Caractéristiques du signal donné par le capteur
- Signal tout ou rien / signal graduel
- Capteurs lents / rapides / temps réel
- Capteurs longue portée / de proximité
- Champ large / réduit
- Mise en oeuvre, modules de pré-traitement
- Limitations, contraintes d'exposition

II - Grandeurs physiques environnementales

Capteurs météorologiques
- Température
- Humidité
- Pression
- Vent
- Gaz, fumée, substances chimiques

1 - Température

- Capteurs météo : air / sol / eau

Ces sondes sont souvent couplées à un capteur d'humidité.

 Thermosondes

 Capteurs de température et humidite extérieures.

 Mesure de température et humidité sous abri.

 Température - thermomètre

- Thermistances

2 - Humidité - Pluie

- Hygromètre

  Combiné baromètre - thermomètre - hygromètre.

- Pluviomètre

3 - Pression atmosphérique

- Pression absolue

- Pression relative

- Pression relative / différentielle

4 - Vent

Vitesse et direction du vent

- Anémomètre

- Girouette

  Anémomètre-Girouette

5 - Gaz, fumée, substances chimiques

- Détecteurs de gaz

- Détecteurs de fumée

- Détecteurs de monoxyde de carbone

III - Notion d'onde

- Absence de contact
- Spectre des divers types d'ondes

1 - Absence de contact

- Capteurs environnementaux

Capteurs environnementaux : il n'y a pas de contact humain
mais il y a interaction directe avec la chose mesurée

- Autres capteurs

Il n'y a pas de contact direct (ni humain, ni gazeux)
Emission et/ou réception d'ondes

2 - Spectre des divers types d'ondes

Parmi les ondes électromagnétiques se trouvent, des basses fréquences vers les hautes :

- Ondes sonores ou grandes ondes (ondes radio),
- Autres ondes radio,
- Ondes radars,
- Micro-ondes,
- Radiation Infrarouge,
- Lumière visible,
- Rayons ultra-violets
- Rayons X,
- Rayons Gamma.

Spectre des ondes lumineuses visibles

Pour un petit aperçu des ondes électromagnétiques, vous pouvez visiter le site du spectre interactif.

-> Toutes peuvent être mesurées / captées / analysées / utilisées en art.

Suite du cours