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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Lokman Sboui


PLAN DE COURS

Été 2024
GPA668 : Capteurs et actionneurs (4 crédits)





Préalables
Programme(s) : 6557,7485,7885
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    GPA535    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 50,0 % 50,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l’étudiant sera en mesure : d’établir les spécifications complètes d’un système de capteurs et d’actionneurs incluant la chaîne de mesure et de contrôle; de déterminer les caractéristiques optimales en fonction d’une application particulière; de sélectionner les technologies de mesure et d’opération les plus appropriées.

Caractéristiques d’un système de mesure : précision, résolution, répétabilité, temps de réponse, plage d’opération, linéarité. Éléments d’une chaîne de mesure et de contrôle : grandeur physique, capteur, système d’acquisition, stratégie de contrôle, actionneur.

Présentation des caractéristiques et des diverses technologies des capteurs: proximité, position, vitesse, accélération, force, pression, niveau, débit, température. Caractéristiques des systèmes d'acquisition. Normes sur les signaux de mesure ainsi que les réseaux de terrain. Schémas d'instrumentation (norme ISA). Présentation des caractéristiques importantes de divers actionneurs: moteur CA, moteur CC, moteurs pas-à-pas, valves de contrôle.

Séances de laboratoire : appliquer les capteurs et actionneurs à l’aide d’automates programmables; évaluer la performance du système résultant.



Objectifs du cours
  • Initier l’étudiant ou l'étudiante au contrôle de procédés industriels et aux différents instruments et actionneurs en utilisation dans cette discipline.
  • Fournir à l’étudiant ou l'étudiante des notions de base lui permettant de sélectionner les technologies de mesure et d’opération les plus appropriées et d’en déterminer les caractéristiques optimales en fonction d’une application particulière.
  • Permettre à l’étudiant ou l'étudiante d’établir des spécifications complètes d’un système, incluant les cartes d’acquisition et les systèmes de mesure et de contrôle reliant les capteurs aux actionneurs.



Stratégies pédagogiques
  • 39 heures de cours magistral (enseignement théorique)
  • 36 heures de laboratoire (et projet de session)
  • 12 heures de travail personnel (en moyenne) par semaine

 

13 cours d’une durée de 3 h 30 par semaine et 12 séances de travaux pratiques d’une durée de 3 heures par semaine.




Utilisation d’appareils électroniques

Le professeur permet l'utilisation d'appareils électroniques, en autant que cela ne dérange pas les autres étudiants et étudiantes ainsi que le professeur.  Il est interdit d'enregistrer le professeur de quelques façons que ce soit, sans son accord écrit.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 08:30 - 11:30 Laboratoire



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Matthew Harker Activité de cours matthew.harker@etsmtl.ca A-1961
01 Mamane Moustapha Dodo Amadou Laboratoire cc-Moustapha.DodoAmadou@etsmtl.ca



Cours

DATES

ACTIVITÉS DES COURS *

8 mai 2024

Caractéristiques d'un capteur

15 mai 2024

La détection de position / proximité

22 mai 2024

La mesure de déplacement

29 mai 2024

La mesure de la vitesse, d'accélération de la force et du couple

5 juin 2024

Conditionnement du signal et mesure de la température

12 juin 2024

Mesure de la pression et rappels pour l'examen de la mi-session
19 juin 2024

Examen de mi-session

3 juillet 2024

Mesure de niveau
10 juillet 2024

Mesure de débit

17 juillet 2024

Vannes de régulation

24 juillet 2024

Moteurs électriques

31 juillet 2024

Stratégie de contrôle des procédés, schémas d'instrumentation et rappels pour l'examen final

7 août 2024

 




Laboratoires et travaux pratiques
DATES ACTIVITÉ
17 mai 2024

Devoir : Caractéristiques des capteurs

Laboratoire 1 : Mesure de la position

Laboratoire 2 : Étude d'une cellule de charge utilisée dans une balance

Travaux pratiques : Métrologie des capteurs, erreurs dans une chaine de mesure, détecteurs/capteurs de proximité et capteurs de force et capteurs de température

24 mai 2024
31 mai 2024
7 juin 2024

14 juin 2024

Révision pour l'intra
21 juin 2024

Projet de session

Laboratoire 3 : Mesure de la température

Laboratoire 4 : Mesure de niveau et de débit

Travaux pratiques : Exercices sur la mesure de la pression, contrôle en cascade et schémas d'instrumentation. Révision pour l'examen final.

28 juin 2024
5 juillet 2024
12 juillet 2024
19 juillet 2024
26 juillet 2024
2 août 2024

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

Calculatrice TI-Nspire

Logiciel Matlab

Logiciel Excel

 




Évaluation
ACTIVITÉ PROPORTION EN %
Devoir 5
4 laboratoires 16
Projet de session 14
Examen de mi-session (Intra) 30
Examen final 35

 




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 19 juin 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Un malus de 7.5 % par jour de retard est applicable sur les travaux en retard.




Absence à une évaluation
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice ou du coordonnateur – Affaires académiques qui en référera à la personne assurant la direction du département. Pour un examen final, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau de la registraire. Dans tous les cas, l’étudiante ou l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire de demande d’examen de compensation qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, activité compétitive d’une étudiante ou d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire

Fichiers disponibles sur le site Moodle du cours GPA668 - Capteurs et Actionneurs




Ouvrages de références

ALALOUF, S., D. LABELLE et J. MÉNARD (1990). Introduction à la statistique appliquée, 2e éd., Addison-Wesley, Montréal.

ALBERT, C.L. et D.A. COGGAN (éd.). (1992). Fundamentals of Industrial Controls, Practical Guides for Measurement and Control, Instrument Society of America, Research Triangle Park (N.C.).

BOLEA, I. et S.S.NASAR (1998).  Electric Drive, CRC Press.

BORDEN, G. (1998). Control Valves, Instrument Society of America, Research Triangle Park (N.C.).

BSATA, A. (1994). Instrumentation et automation dans le contrôle des procédés, Les éditions Le Griffon d’argile.

CONSIDINE, D.M. (1993). Process/Industrial Instruments and Controls Handbook, McGraw-Hill.

De SILVA, C.W. (1989). Control Sensors and Actuators, Prentice-Hall.

DOEBELIN, E.O. (1966). Measurement Systems: Application and Design, McGraw-Hill, New York.

DRISKELL, L. (1983). Control-Valve Selection and Sizing, Instruments Society of America, Research Triangle Park (N.C.).

FRADEN, J. (1993). AIP Handbook of Modern Sensors : Physics, Designs and Application, AIP Press, New York.

GROUT, M. (2002). Instrumentation industrielle : spécification et installation des capteurs et des vannes de régulation, Paris, Dunod.

ISA (1988). Pressure, Industrial Measurement Series, Instrument Society of America, Research Triangle Park (N.C.).

Idem, Temperature.

Idem, Level.

Idem, Flow.

ISA, Standards and Recommended Practices for Instrumentation and Control, Instrument Society of America, Research Triangle Park (N.C.).

KISSEL, T.E. (1990). Modern industrial / Electrical Motor Controls: Operation, Installation  and Troubleshooting, Prentice-Hall.

KIRK, F.W., T.A. WEEDON, A. THOMAS et P. KIRK (2005).  Instrumentation, American Technical Publication.

LECOUFLE, J.-C. (1993). Actionneurs électriques industriels : technologie et méthodes de choix, CETIM.

PALAS-ARENY, R. et J.G. WEBSTER (1991). Sensors and Signal Conditioning, Wiley and Sons.

PARATTE, P.-A. et P. ROBERT (1996). Traité d’électricité – Systèmes de mesure, volume XVII, Presses polytechniques romandes.

RIOUT, J. (1986). Capteurs industriels, technologie et méthodes de choix, CETIM.

SOLOMAN, S. (1999). Sensor Handbook, McGraw-Hill, New York.

WILDI, T. (1991). Électrotechnique, Presses de l’Université Laval.

 




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Site du cours GPA-668 sur le Moodle de l'ÉTS.




Autres informations

Ne s'applique pas.