Présentation du programme aux élèves (3 heures maximum)

Une présentation sommaire du programme peut être faite en insistant sur les mesures et en présentant les technologies utilisées et les règles de sécurité : ordinateur, centrale d'acquisition, réseau Internet, organisation des séances.

• Il est recommandé de faire travailler les élèves en binôme et de favoriser leur autonomie tout au long de l'année.

• Les comptes rendus d’élèves mettront en œuvre des logiciels simples de bureautique.

• Ces comptes rendus seront l'occasion d'évaluer les élèves tout au long de l'année.

• Des évaluations individuelles des capacités expérimentales sont indispensables.

Étude de la partie analogique de la chaîne et son exploitation

Le capteur de température

Étude documentaire sur la température. 

On introduira l’échelle de température avec un éclairage historique en cohérence avec le niveau du tronc commun. 

La technologie du composant est hors programme, on se limitera à étudier expérimentalement sa fonction et ses caractéristiques. 

Dans ce cadre on réalisera des mesures manuelles, et à l’aide d’une centrale d'acquisition.

Utilisation d’un multimètre. On établira un  lien entre l'utilisation du multimètre et ses performances ou caractéristiques : calibres et incertitudes.

Utilisation d’un tableur-grapheur : les résultats expérimentaux doivent être exploités (mise en forme, représentation graphique et ajustement) à l’aide de logiciels adaptés (tableur, grapheur, logiciels généralistes…)

Aucun langage de programmation ne doit être utilisé.

Le conditionneur ou adaptateur

Ces études doivent être faites expérimentalement pour conditionner la réponse de capteurs de nature différente.

Ponctuellement, une activité expérimentale ou de simulation peut permettre de réactiver les acquis.

On se limitera à des montages simples cités dans le programme sous l’éclairage expérimental de leurs fonctions sans démonstration théorique. On pourra utiliser préalablement les logiciels de simulation électronique.

On conduira ces expériences en utilisant les différents moyens de mesures du laboratoire (usage de l’oscilloscope, des multimètres, des interfaces …)

On ne doit en aucun cas étudier les lois pour elles mêmes mais les présenter de façon raisonnée lorsque c'est nécessaire.

Méthodologie des mesures

Choix du calibre adapté.

Incertitudes : on se limitera à utiliser les caractéristiques de la documentation du constructeur. 

Distribution et étude statistique : on se limitera à une valeur moyenne et à une évaluation de l’encadrement raisonnable de la mesure et on mettra en évidence la dispersion des mesures.

Étude de la partie numérique de la chaîne et son exploitation 

Le binaire et les systèmes de numération

On étudiera la conversion décimale/binaire. Cette étude doit rester simple, voire ludique. Elle sera l'occasion d'utiliser des petites animations logicielles et des exercices motivants. Seules les bases 2,10 et 16 sont au programme.

On pourra également utiliser un petit algorithme de conversion dans une feuille de calcul. On ne doit cependant pas mettre en œuvre de langage de programmation.

Conversion numérique analogique

On se limitera à un seul montage (R-2R ou résistances pondérées). Pour déterminer sa fonction de transfert, on utilisera la simulation  et une maquette déjà câblée (maximum 4 bits). 

Toute démonstration théorique est hors programme.

Conversion analogique numérique 

On pourra utiliser tout dispositif pédagogique mettant en évidence le principe de conversion. Dans ce cadre, on introduira la durée de conversion. 

La technologie des convertisseurs CAN est hors programme.

Échantillonnage

Le choix du calibre et de la durée d’échantillonnage en dépendent.

Culture scientifique et technique

Architecture d'un ordinateur, en se limitant aux descriptions de parties utiles à la compréhension de son fonctionnement et de celui de ses périphériques.

Quelques éléments de l'histoire de l'informatique pour en montrer l’évolution.

Recherche documentaire sur Internet, sur cédérom et sur catalogue des caractéristiques techniques de capteurs.

Partie thématique

Le choix du contenu de cette partie est laissé à la liberté de l'enseignant en fonction des spécificités locales et de l'intérêt des élèves. 

On ne pourra mettre en oeuvre des compétences que dans le prolongement de celles du programme du tronc commun de cet enseignement de détermination.

Cette partie du programme pourra être l'occasion:

• de créer des conditions d'enseignement pluridisciplinaire à travers les manipulations ou des études communes.
• d’étudier les portes logiques pour montrer, par exemple, le principe de l’additionneur en se limitant aux fonctions et tables de vérité de quelques portes simples.
• de compléter les études précédentes par une chaîne de commande utilisant un actionneur.

• d’utiliser quelques notions de programmation sous forme d’algorithme élémentaire : analyse d’un problème simple, instruction conditionnelle alternative, langage de programmation associé au tableur utilisé en classe. On pourra également examiner des programmes existants réalisés à l’aide de langages simples et clairement déchiffrables sans apprentissage préalable de ces langages afin d’en dégager les éléments cités ci-dessus.