Partie 1 : Quel capteur pour quelle fonction ?

1. 
   Après avoir regardé la vidéo et utilisé le site suivant, proposer une définition de la domotique.
   

2. 
   Quels sont les principaux domaines où la domotique intervient dans l’habitat.
   

3. 
   Citez 3 exemples de capteurs utilisés dans l’habitat.
   

4. 
   Pour chacun d’entre eux, donnez les grandeurs d’entrée.
   

5. 
   Quels sont les éléments qui constituent la structure de base d’une chaîne de mesure ?
   

• 
  Analyse de la situation :
  

1. 
   Quelle est la fonction d’un thermostat ? Quels sont les avantages d’un thermostat programmable?
   
2. 
   Un foyer consomme 16000 kWh d’électricité annuellement. En général, le chauffage représente 70% de l’électricité consommée et un kWh coûte 0,12 centimes d’euros. Remplissez alors le tableau ci-dessous :
   

Etant donné les avantages de ce type de système, on s’intéresse de plus près à son fonctionnement.

3. Quel capteur utilise le thermostat ?

4. Quelles sont les grandeurs d’entrée et de sortie de ce capteur ? Est-il actif ou passif ?

5. On souhaite vérifier le fonctionnement de la thermistance. En utilisant le matériel ci-dessous, proposez une expérience permettant de montrer que la valeur de la résistance de ce composant électronique dépend de la température :

• 
  Expérimentation :
  

6. 
   Après vérification du protocole par le professeur, réalisez votre expérience et complétez le tableau ci-dessous.
   

7. 
   Identifiez les différentes sources d’erreur lors de votre mesure.
   
8. 
   On choisit de ne s’intéresser qu’à l’erreur due au multimètre.
   

9. 
   Que signifie cette incertitude pour la valeur de R? Pour chaque valeur de la température, remplissez le tableau Excel présent sur les postes qui tient compte du calcul de l’incertitude élargie sur la valeur de R.
   

• 
  Exploitation des résultats :
  

10. 
    Sur un même graphique, tracer les courbes représentant la résistance R_max en fonction de la température  et R_min en fonction de la température.
    
11. 
    L’ensemble thermistance-ohmmètre peut-il servir de thermomètre ? Justifier votre réponse en vous appuyant sur vos observations.
    
12. 
    Utiliser alors la thermistance pour donner un encadrement de la température de la salle en détaillant votre raisonnement. Vérifiez si cette mesure vous semble cohérente.
    

13. 
    La thermistance étudiée a été insérée dans le montage représenté ci-dessus. Proposer une expérience pour montrer que le montage correspond bien à un thermostat (d’après la définition que vous en avez donné à la question 1).
    
14. 
    Relever la valeur de la tension V_B, puis mesurer la tension V_A pour les deux cas extrêmes de température. Observer dans chaque cas l’état de la diode électroluminescente.
    

15. 
    Expliquer alors le fonctionnement de cette chaîne de mesure. Le capteur remplit-il sa fonction ?
    

1. 
   Le thermocouple est-il un capteur passif ou actif ?
   
2. 
   Quelles sont les grandeurs d’entrée et de sortie ?
   
3. 
   Sur quel effet physique repose le fonctionnement des capteurs à thermocouple ?
   
4. 
   Déterminer le thermocouple présentant la sensibilité la plus grande à 900 °C et calculer la valeur.
   

5. 
   Sachant qu’à 900 °C, la tension délivrée doit être supérieure à 30 mV, quels sont les types de thermocouples utilisables pour remplacer un capteur défectueux ?
   

6. 
   La grandeur de sortie est-elle analogique ou numérique ?
   
7. 
   Tracer la courbe en utilisant votre calculatrice.
   
8. 
   On mesure e = 30 kV, quelle est la température mesurée ?