Information Et Signal Détecteurs, Capteurs, Codeurs - Numérisation

Information et Signal
Détecteurs, capteurs, codeurs - Numérisation
Information et signal
Une information est une connaissance sur un système technique donné et son environnement. Cette
connaissance est obtenue à l’aide de différents dispositifs d’acquisition (famille des Capteurs) qui permettent
la mesure de grandeurs physiques variables ou la détection d’évènements ou d’actions correspondants à un
changement d’état à l’entrée du système : « il se passe quelque chose, quelque chose change et le système veut
et doit savoir quoi ! ».
Les dispositifs d’acquisition fournissent un signal. Un signal est une succession de valeurs de
l’information au cours du temps que l’on peut reporter graphiquement dans un repère avec des axes (temps en
abscisse, amplitude/grandeur en ordonnée). On dit que le signal est porteur de l’ information. Il représente
l’évolution de l’information acquise au cours du temps.
Information Même Information,

acquise par le système
Entrée du système
-Valeurs d’une grandeur

physique qui varie
-Evènement, action
Exemple : Variations de
l’amplitude des battements Dispositif Signal acquis, en général sous forme de
Traitement numérique du signal
du cœur au cours du temps d’acquisition signal électrique qu’on peut visualiser,
(Capteur) représenter sur un graphique
Électrocardiographe +électrodes Electrocardiogramme Ex : si l’amplitude est nulle, alors déclencher l’alarme !
Nature d’une information : logique ou analogique
Nombres de valeurs possibles du Nature de l’information Exemples

signal qui porte l’information
LOGIQUE
Chaque valeur correspond à un état interrupteur ouvert/fermé
2
2 valeurs distinctes uniquement du système. Les deux états Passage, quelqu’un / pas de passage, personne
possibles sont contraire, opposés
au sens logique.
ANALOGIQUE Evolution au cours du temps :

Plusieurs valeurs distinctes (>2), Chaque valeur correspond à une - de la valeur de la température en °C
jusqu’à une infinité valeur d’une grandeur physique à - de l’éclairement en lux
un instant donné - de l’amplitude des battements du cœur
Nature d’un signal : analogique ou numérique

SIGNAL ANALOGIQUE SIGNAL NUMERIQUE
1) Le signal, au cours du temps, ne peut avoir qu’un certain nombre fini de valeurs en
Le signal peut avoir toutes les valeurs possibles amplitude. On dit aussi que le signal est « discret » : on passe d’une valeur à l’autre par
sur un intervalle de temps donné. saut, par palier.
A chaque instant est associée une valeur : on dit
aussi que c’est un signal continu. 2) De plus, les valeurs du signal numérique sont codées numériquement en binaire,
sur un certain nombre de bits (0/1). Si le codage est réalisé sur un bit, le signal ne peut avoir
que 21= 2, 0 valeurs (0 ou 1) ; l’information dans ce cas est de type logique. Codé sur 2 bits,
le signal peut prendre 22=4 valeurs, etc. Si on a besoin de coder sur plus d’un bit,
l’information transportée est analogique.
Signal analogique, Information analogique Signal numérique, Information analogique Signal numérique, Information logique
Amplitude
Amplitude Amplitude
Electrocardiogramme :
signal analogique
Exemple : le signal analogique prend toutes les valeurs Exemple : signal numérique codé sur 2 bits ; il ne peut avoir Ici, le signal numérique ne peut avoir que 2
possibles entre 0 et 5V au cours du temps que 4 valeurs codées en binaire au cours du temps, 00,01,10,11 valeurs binaires au cours du temps : 0 ou 1
Terminologie des différents dispositifs d’acquisition
Dans le langage courant, les dispositifs d’acquisition sont appelés « les Capteurs ». Or le terme « capteur »
ne désigne en fait qu’un type de dispositif d’acquisition bien précis. La famille des Capteurs, c’est en fait
trois types de dispositifs d’acquisition : les détecteurs, les capteurs et les codeurs.
Signaux et informations délivrés,

fournis par les différents dispositifs
d’acquisition
Les dispositifs d’acquisition fournissent en
général leurs signaux sous forme de
tensions électriques.
Pour les signaux numériques, les « 0 » ou

« 1 » sont traduits par des tensions haute et
basse, souvent 0 ou 5 V
Traitement numérique - numérisation

Un signal analogique doit être converti en signal numérique pour que l’étape « traiter » de la chaîne
d’information puisse avoir lieu, dans le microcontrôleur de l’interface programmable. En effet, le traitement du
signal reposant sur une programmation informatique ne peut avoir lieu que sur des 0 et des 1 (codage
numérique binaire), puisque c’est le seul « langage » que comprend Signal analogique capté Signal numérisé pour être traité
un microprocesseur ou un microcontrôleur, ou toute autre interface
de traitement. On parle de traitement numérique. Cette conversion CAN
s’appelle la numérisation, qui s’effectue avec un dispositif appelé

Convertisseur Analogique/ Numérique (CAN). Exemple : une sonde thermique (capteur de température)
Aussi, la carte électronique sur laquelle est implanté le microcontrôleur

de traitement comportera un ou plusieurs CAN en entrée pour
convertir les signaux analogiques acquis par des capteurs,
connectés aux entrées analogiques de la carte.
Les signaux numériques fournis par les détecteurs et les codeurs

reliés aux entrées numériques de la carte pourront eux directement
être traités par le microcontrôleur.
La numérisation peut être faite avec un plus ou moins grand nombre de bits de codage :
Principe de la Numérisation d’un signal
analogique : 2 étapes
1) Échantillonnage dans le temps : prélèvement

du signal à différents instants, sur l’axe des
abscisses (temps)
2) Quantification/codage des valeurs sur l’axe
des ordonnées (amplitude/grandeur du signal) :
attribution de la valeur binaire la plus proche ;
elle dépend du nombre de bits de codage choisi.
Quantification/ codage
CAN
Signal numérisé
Signal analogique capté Échantillonnage Signal numérique obtenu plus « fidèle » au signal analogique
Remarque : plus le nombre de bits utilisé pour la numérisation est grand plus le signal numérique est proche, plus fidèle, du signal analogique et plus la
numérisation est précise  , MAIS plus l’information occupe de place et plus le traitement demande de ressources mémoire et de temps 
Exemple : CD Audio -> les informations (ou données ou data) sont codées sur 16 bits (216 valeurs possibles)
Par ailleurs, Il existe plusieurs types de codages numériques ASCII/UNICODE pour du texte, RC5 pour les télécommandes, l’Hexadécimal etc.: selon
les cas ils sont plus faciles à manier, mais se ramènent toujours in fine à du codage binaire au niveau de la machine

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Détecteurs, capteurs, codeurs - Numérisation

Information Même Information,

-Valeurs d’une grandeur

Nature d’une information : logique ou analogique

Nombres de valeurs possibles du Nature de l’information Exemples

ANALOGIQUE Evolution au cours du temps :

Nature d’un signal : analogique ou numérique

Signaux et informations délivrés,

Pour les signaux numériques, les « 0 » ou

Traitement numérique - numérisation

s’appelle la numérisation, qui s’effectue avec un dispositif appelé

Aussi, la carte électronique sur laquelle est implanté le microcontrôleur

Les signaux numériques fournis par les détecteurs et les codeurs

1) Échantillonnage dans le temps : prélèvement

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