Métrologie environnementale

Durée

24h Th, 24h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Benoît Mercatoris

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Dans un contexte d'agriculture de précision, la métrologie environnementale prend une place prépondérante. Elle permet de suivre l'évolution de l'environnement de manière fiable, d'alimenter les systèmes d'aide à la décision et d'optimiser les outils.
Ce cours porte sur l'étude des différents composants d'une chaine d'acquisition et des principes physiques utilisés au sein des capteurs. Les aspects théoriques liés à l'analyse statistique de données expérimentales et au traitement du signal dans les domaines temporel et fréquentiel sont abordés. Les principaux capteurs rencontrés en sciences et technologies de l'environnement sont également décrits.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

A l'issue du cours, les étudiants auront atteint un niveau intermédiaire de compétence dans les étapes de développement suivantes:
1) Concevoir et dimensionner des équipements de suivi et de production dans un contexte agroenvironnemental.
2) Choisir et dimensionner des systèmes d'épuration, d'assainissement ou de production d'énergie renouvelable.
De plus, le cours permet d'atteindre un niveau certificatif de compétence dans:
1) Dimensionner un équipement simple sur base d'un cahier des charges en utilisant des solutions techniques existantes.
2) Mettre en œuvre les techniques les plus courantes de mesure des flux entre l'eau, le sol, la faune, la flore et l'atmosphère.
Plus particulièrement, après la réussite du cours, l'étudiant doit être capable de:
1) Comprendre les différentes caractéristiques des capteurs.
2) Analyser les incertitudes de mesures.
3) Maîtriser les concepts de base du traitement de signal.
4) Acquérir une vue synthétique d'une chaîne d'acquisition et de ses différents éléments.
5) Comprendre les principes physiques des capteurs.
6) Comprendre les principaux systèmes d'acquisition de données utilisés dans un contexte environnemental et agricole.

Savoirs et compétences prérequis

Les connaissances de bases en mathématiques, électricité et statistiques sont requises.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

L'apprentissage est divisé en trois activités étroitement connectées utilisant chacune une méthode d'enseignement complémentaire:
1) Cours théorique en présentiel (12x2h).
2) Travaux pratiques en laboratoire de métrologie (8x3h).
3) Apprentissage à distance au moyen d'exercices.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Le cours combine plusieurs modes d'enseignement: (i) le mode presentiel en auditoire pour la théorie, (ii) le mode présentiel en groupe pour les labos et (iii) l'enseignement à distance pour les exercies.
Le cours est donné en français et les supports sont en anglais.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Kalantar-zadeh K., 2013. Sensors - An Introductory Course. Springer. http://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4614-5052-8.
Paolo Fornasini P., 2008. The Uncertainty in Physical Measurements. Springer. http://link.springer.com/book/10.1007/978-0-387-78650-6.
Di Paolo Emilio M., 2013. Data Acquisition Systems. Springer. http://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4614-4214-1.
Das A., 2012. Signal Conditioning - An Introduction to Continuous Wave Communication and Signal Processing. Springer. http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-28818-0.
D'Antona G., Ferrero A., 2006. Digital Signal Processing for Measurement Systems. Springer. http://link.springer.com/book/10.1007/0-387-28666-7.
Fraden J., 2010. Handbook of Modern Sensors - Physics, Designs, and Applications. Springer. http://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4419-6466-3.

Modalités d'évaluation et critères

PREMIERE SESSION
Les connaissances de base requises pour le bon déroulement des labos sont évaluées via des tests en ligne réalisés avant chaque session pratique. La notation des tests est basée sur un système de bonus-malus.
Un examen écrit est organisé en français et comprend (i) une partie théorique sans note pour évaluer le savoir et (ii) une partie pratique avec notes pour évaluer le savoir-faire. Les deux parties sont pondérées 50-50.
La note finale de première session est l'addition de celle de l'examen écrit et du bonus-malus des labos (+1/0/-1)
DEUXIEME SESSION
En deuxième session, seul un examen oral en français est organisé. Les questions sont similaires à celles de l'examen écrit de première session.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

Benoît MERCATORIS
Département d'Ingénierie des Biosystèmes (BIOSE) / Agriculture de précision
Bâtiment 2 (GR) ; Bureau 2-0-7 ; Tel +32 81 62 21 98
benoit.mercatoris@ulg.ac.be