Programme des cours 2015-2016
ELEC0052-2  
Analyse et conception des systèmes de mesures électriques
Durée :
30h Th, 6h Pr, 24h Labo.
Nombre de crédits :
Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil5
Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil5
Master en ingénieur civil électricien, à finalité 5
Master en ingénieur civil électromécanicien, à finalité5
Nom du professeur :
Philippe Vanderbemden
Langue(s) du cours :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus du cours :
Le cours introduit les concepts fondamentaux nécessaires pour concevoir et utiliser efficacement divers instruments et circuits de mesures électriques. Une attention particulière est portée à la compréhension des principales limitations des composants électriques et des conséquences pratiques qui en résultent.
De manière générale, le cours couvre les aspects suivants : terminologie et spécifications des instruments de mesure, caractéristiques des éléments passifs, circuits de conversion de base, mesures volt-ampèremétriques, méthodes de zéro, pont de Wheatstone, circuits à amplificateurs opérationnels, convertisseurs analogiques-numériques, mesures dans les circuits polyphasés, signaux parasites et réjection des interférences, instruments dynamiques, oscilloscope, multimètres numériques et cartes d'acquisition.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
A l'issue du cours, les étudiants seront capables de:
  • comprendre et exploiter les concepts théoriques et pratiques constituant les fondements des systèmes de mesures électriques;
  • expliquer l'origine des principales limitations des composants et instruments de mesure électriques et en donner des ordres de grandeur;
  • concevoir et analyser des circuits de conditionnement analogique et estimer l'incertitude de mesure associée;
  • prévoir et détecter les éventuelles sources de parasites et mener les actions nécessaires pour s'en prémunir;
  • faire preuve de sens pratique, réaliser correctement des manipulations de mesures électriques et analyser les résultats.
De plus, les séances d'exercices et de laboratoire en petits groupes aideront les étudiants à développer des compétences plus générales : travail en équipe, résolution de problèmes, estimation de la validité d'une théorie, recherche d'information dans la littérature technique, analyse critique de données expérimentales.
Savoirs et compétences prérequis :
Le cours de "Circuits électriques" (ELEC0053-1) doit être suivi en parallèle ou avoir été suivi antérieurement.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Le cours comprend des séances "ex-cathedra" (30 heures) et des travaux pratiques (30 heures).
Les séances "ex-cathedra" sont consacrées à la description détaillée des concepts théoriques et pratiques constituant les bases des circuits et instruments de mesures électriques.
Les travaux pratiques comprennent des séances d'exercices et 6 séances de laboratoire obligatoires.
Pendant les séances d'exercices, les étudiants apprennent comment résoudre des problèmes relatifs aux systèmes de mesure électriques : prédiction de la valeur affichée sur un appareil de mesure dans diverses configurations, estimation des incertitudes de mesure, choix de l'appareil le plus approprié à partir de données disponibles dans la littérature technique, conception de circuits de conditionnement, analyse de circuits avec amplificateurs opérationnels.
Lors des 6 séances de laboratoire (1/2 journée chacune), les étudiants sont répartis en petits groupes de (idéalement) 3 personnes et réalisent un certain nombre de manipulations de mesures électriques en vue d'illustrer et de comprendre en détails les concepts décrits lors du cours théorique et/ou développés lors des séances d'exercices.
Une séance de "questions - réponses" facultative est proposée à la fin du quadrimestre.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Présentiel.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Les notes de cours (théorie et travaux pratiques) seront disponibles en début de quadrimestre à la Centrale des cours de l'AEES.
Des compléments d'information seront donnés pendant le cours oral, séances d'exercices et laboratoires.
Modalités d'évaluation et critères :
Chacune des 6 séances de laboratoire est obligatoire et doit être préparée à l'avance en lisant attentivement la section correspondante du syllabus de travaux pratiques.
Pendant les séances de laboratoires : 3 (ou plus) tests écrits (pondération: 15%)
Aux alentours de mi-novembre : 1 interrogation écrite d'exercices (pondération: 15%)
Première session (janvier) : examen oral comprenant
- une partie pratique où l'étudiant doit réaliser une manipulation donnée en utilisant l'appareillage disponible du laboratoire (pondération: 20%)
- une partie théorique (pondération : 50%).

A noter :
- Les étudiants n'ayant pas effectué les 6 séances de laboratoire sont irrecevables à l'examen oral
- Les examens et tests se déroulent à livre fermé, sans calculatrice ou équivalent.
En cas de seconde session (septembre) :
Les cotes des tests de laboratoire et d'exercices sont conservées mais avec pondération réduite (15%, contre 30 % en 1ère session).
Examen oral (partie pratique : 35% - partie théorique : 50%)
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Le cours est organisé pendant le 1er quadrimestre.
L'examen oral (1/2 journée) se déroule au local S 101 de l'institut Montefiore (B28). Les séries d'examen sont de 6 étudiants maximum. Matin : 8h30. Après-midi : 13h30.
Contacts :
Prof. Philippe Vanderbemden Tél : 04 366 26 70 Philippe.Vanderbemden@ulg.ac.be
Matthieu Philippe, assistant, Tél : 04 366 2675 m.philippe@ulg.ac.be