Collège – 4e – Technologie – Capteurs actionneurs signal logique analogique – Collège – 4e – Technologie

Reconnaître et classer les capteurs, actionneurs et signaux dans un système technique simple.

À partir de la description d’un système d’arrosage automatique, identifiez et classez les éléments demandés.

• Un système d’arrosage automatique comprend :
  1. Un capteur d’humidité du sol (sortie analogique : tension variable).
  2. Une électrovanne (entrée logique : tout ou rien).
  3. Un microcontrôleur qui compare la tension du capteur à un seuil.
  4. Un afficheur LCD (entrée logique : affichage de données).
     Classez ces éléments dans le tableau suivant :

  +----------------+----------------+----------------+
  | Capteur        | Actionneur      | Signal         |
  +----------------+----------------+----------------+
  |                |                |                |
  +----------------+----------------+----------------+
  

Aucun

10 minutes

  +----------------+----------------+----------------+
  | Capteur        | Actionneur      | Signal         |
  +----------------+----------------+----------------+
  | Capteur d'hum. | Électrovanne    | Analogique     |
  |                |                | (tension)      |
  +----------------+----------------+----------------+

• Remédiation : Proposer une liste de mots à associer (capteur/actionneur/signal).
• Approfondissement : Ajouter un capteur de température et demander son rôle dans le système.

Modéliser un circuit logique à partir d’une consigne fonctionnelle.

Dessinez un schéma logique (en texte) pour un système qui allume une LED si :

• Un bouton est pressé (entrée logique A) ET
• Un capteur de lumière détecte l’obscurité (entrée logique B).

• Décrivez le circuit en utilisant les symboles suivants :
  • A et B : entrées logiques.
  • ET : porte logique AND.
  • LED : sortie.
  • Exemple : A ET B → LED.

Feuille et stylo

15 minutes

A ET B → LED

• Remédiation : Fournir un exemple similaire avec une seule condition.
• Approfondissement : Ajouter une condition “OU” (ex : si A OU B, la LED s’allume).

Interpréter un signal analogique et en déduire une action.

Un capteur de température envoie une tension comprise entre 0V (0°C) et 5V (100°C). Si la température dépasse 50°C, un ventilateur doit s’activer.

1. Calculez la tension correspondant à 50°C.
2. Proposez une solution logique pour déclencher le ventilateur.
3. Justifiez votre réponse.

Calculatrice

20 minutes

1. Tension = (50/100) * 5V = 2,5V.
2. Solution : Comparer la tension du capteur à 2,5V avec un comparateur logique. Si > 2,5V → ventilateur ON.
3. Justification : La tension est proportionnelle à la température. Un comparateur permet de transformer le signal analogique en logique.

• Remédiation : Donner la formule de proportionnalité.
• Approfondissement : Proposer un système avec hystérésis (ex : ventilateur s’éteint à 45°C).