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Montage de physique n°23 (agrégation 2011) :
Capteurs et transducteurs.

Transcription des notes manuscrites de préparation à l'agrégation. Les schémas et le détail des calculs sont dans le document original : télécharger le montage manuscrit (PDF, 1 page).

Remarques du jury

Étude approfondie ; différence entre capteurs et transducteurs ; temps de réponse et fonction de transfert ; fidélité, sensibilité, justesse.

Introduction

Capteur ⊂ transducteur (convertisseur d'une grandeur en une grandeur utile).

Le haut-parleur : étude d'un transducteur électromécanique

Détermination de la masse mobile : GBF, résistance R ≫ Z_HP, wobulation : résonance f₀ (si on bloque la membrane, plus de résonance : couplage électromécanique, le montrer). On scotche une masse M : f₀ devient f₁, \(\left(\dfrac{f_0}{f_1}\right)^2 = 1 + \dfrac{M}{m}\), d'où la masse mobile m.

La photodiode

Caractéristique E-I, linéarité, rendement, sensibilité spectrale (voir le montage 14) ; si le temps le permet, temps de réponse.

Étude d'un capteur de température

Sensibilité et linéarité d'une thermistance (voir le montage 4).

Capteur piézoélectrique : temps de réponse

Émetteur et récepteur à ultrasons : salve émise, réponse du récepteur avec montée et décroissance.

Bibliographie

• Quaranta, Dictionnaire de physique expérimentale, tomes 2 et 4
• Sextant, Optique expérimentale