Logo ÉTS
Session
Cours
Responsable(s) Guy Gauthier

Se connecter
 

Sauvegarde réussie
Echec de sauvegarde
Avertissement
École de technologie supérieure
Département de génie des systèmes
Responsable(s) de cours : Guy Gauthier


PLAN DE COURS

Été 2019
GPA668 : Capteurs et actionneurs (4 crédits)



Préalables
Programme(s) : 7485,7485
             
  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
À la fin de ce cours, 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(e) au contrôle de procédés industriels et aux différents instruments et actionneurs en utilisation dans cette discipline.
  • Fournir à l’étudiant(e) 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(e) 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 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 - 16:30 Laboratoire
Vendredi 08:30 - 12:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Mamane Moustapha Dodo Amadou Activité de cours cc-Moustapha.DodoAmadou@etsmtl.ca A-2748



Cours

DATES

ACTIVITÉS DES COURS *

3 mai 2019

Terminologie de la mesure, principe de base des capteurs.

10 mai 2019

Type et identification des éléments d’une boucle de contrôle. Rôle des instruments dans la commande du procédé.

17 mai 2019

Présentation générale des capteurs et des principes de mesure de position, vitesse et accélération.

24 mai 2019

Étude des principes de mesure de force et de couple. Présentation des caractéristiques (limitations, applications et avantages) des éléments de mesure de pression mécaniques, élastiques et électriques.

31 mai 2019

Présentation des appareils de mesure de niveau et leurs caractéristiques tels qu’utilisés dans les mesures de niveaux liquides et solides granulaires.

7 juin 2019

Étude des principes de détection de la température avec transmission et indication continue.

14 juin 2019 Examen de mi-session
21 juin 2019

Étude des différents types de débitmètres : organes déprimogènes pour conduites fermées et conduites ouvertes, tubes électromagnétiques, à déplacement positif, à surface variable, débit massique.

28 juin 2019 Étude des différents types de débitmètres : organes déprimogènes pour conduites fermées et conduites ouvertes, tubes électromagnétiques, à déplacement positif, à surface variable, débit massique
5 juillet 2019

Définition des composantes d’une valve  de régulation. Dimensionnement d’une valve pour les écoulements turbulents de liquides.

12 juillet 2019

Dimensionnement d’une valve pour les écoulements laminaires de liquides. Dimensionnement d’une valve pour les gaz. Phénomènes de cavitation, vaporisation, auto réfrigération et bruit dans les valves.

19 juillet 2019

Analyse des types de moteurs CA, CC et pas à pas. Calculs pour dimensionner un moteur.

26 juillet 2019

Étude sur les contrôleurs électroniques.

 




Laboratoires et travaux pratiques

DATES

ACTIVITÉS DES LABORATOIRES

8 mai 2019

Devoir no 1 : Caractéristiques des capteurs, schémas d’instrumentation et stratégies de contrôle.

15 mai 2019

22 mai 2019

29 mai 2019

5 juin 2019

Devoir no 2 : Détecteurs de proximité. Capteurs de distance, vitesse, accélération, force, pression, niveau et température.

 

Projet de session : (Description à venir)

12 juin 2019

19 juin 2019

3 juillet 2019

10 juillet 2019

Devoir no 3 : Débitmètres, valves de régulation et moteurs.

 

Projet de session : (Description à venir)

17 juillet 2019

24 juillet 2019

31 juillet 2019

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

Calculatrice TI-Nspire

Logiciel Matlab 
Logiciel Excel

 




Évaluation
Pondération des évaluations du cours
Activité Proportion en %
Trois devoirs 21
Projet de session 10
Examen de mi-session (Intra) 34
Examen final 35

 




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 14 juin 2019



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/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 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par 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 un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet 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’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).



Plagiat et fraude
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 étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-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 les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



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.