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

Horaire

Horaire en ligne

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'étude et gestion des agro-écosystèmes, 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 au traitement du signal dans les domaines temporel et fréquentiel sont adressés. Une partie du cours est consacrée à la présentation d'instruments utilisés pour étudier et/ou gérer des agro-écosytèmes.

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:

• Concevoir et dimensionner des équipements de suivi et de production dans un contexte agroenvironnemental.
• Choisir et dimensionner des systèmes d'épuration, d'assainissement ou de production d'énergie renouvelable.

• Dimensionner un équipement simple sur base d'un cahier des charges en utilisant des solutions techniques existantes.
• Mettre en œuvre les techniques les plus courantes de mesure des flux entre l'eau, le sol, la faune, la flore et l'atmosphère.

• Comprendre les différentes caractéristiques des capteurs.
• Analyser les incertitudes de mesures.
• Maîtriser les concepts de base du traitement de signal.
• Acquérir une vue synthétique d'une chaîne d'acquisition et de ses différents éléments.
• Comprendre les principes physiques des capteurs.
• 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 et électricité 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

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

Pour chaque session, 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 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 pris en compte uniquement en première session.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

Prof. B. MERCATORIS
Biosystems Dynamics and Exchanges (BIODYNE)
Bâtiment 2 (GR) ; Bureau 2-0-7 ; Tel +32 81 62 21 98
benoit.mercatoris@uliege.be

Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session de mai-juin

Méthodes d'apprentissage mises en œuvre : enseignement à distance

Suite à la crise sanitaire, l'enseignement de ce cours est passé en mode classe inversée.
Les supports écrits sont rendu plus explicite et complémentés de séquences vidéos pré-sélectionnées disponibles en accès libre sur internet pour expliquer et illustrer les concepts fondamentaux. Les chapitres concernés sont accompagnés d'une feuille de route pour aider l'étudiants à lire les supports et visionner en alternance les vidéos.
Les séances de laboratoires sont présentées sous forme de devoir via eCampus. Les circuits électroniques et manipulations du matériel ont été scénarisés et filmés afin de mieux présenter les solutions. Les pré-test en ligne restent à l'agenda.
Pour la théorie, les labos ainsi que les exercices, des sessions de débriefing sont planifiées en visioconférence après étude de la matière afin de répondre aux questions des étudiants.

Matière de l'évaluation

Les 5 chapitres du cours:

• Introduction
• Capteurs
• Systèmes d'acquisition de données
• Traitement du signal
• Principes physiques des capteurs et applications

• Adaptation d'impédance et pont de Wheatstone
• Amplificateurs opérationnels
• Etalonnage d'un accéléromètre
• Etalonnage d'un corps d'épreuve
• Dimensionnement de filtres

• Caractéristiques des capteurs
• Acquisition de données
• Traitement du signal
• Exercices intégrés

Méthodes d'évaluation

Un examen écrit sera organisé en distanciel sur la plateforme eCampus.
L'examen sera composé (i) de questions théoriques évaluant la compréhension des concepts fondamentaux du cours et (ii) de questions d'exercices intégrant plusieurs partie du cours.
L'examen sera limité dans le temps. Des alternatives seront prévues en fonction des problèmes techniques et/ou informatiques rencontrés en cours d'examen.
Les modalités pratiques sont communiquées aux étudiants sur la page eCampus du cours.

Contact

Un forum est à disposition des étudiants sur la page eCampus du cours.
En cas de problème, il est demandé de contacter Prof. B. Mercatoris via benoit.mercatoris@uliege.be
 

Adaptation des engagements pédagogiques suite à la pandémie de COVID-19 pour la session août-sept

Matière de l'évaluation

Les 5 chapitres du cours:

• Introduction
• Capteurs
• Systèmes d'acquisition de données
• Traitement du signal
• Principes physiques des capteurs et applications

• Adaptation d'impédance et pont de Wheatstone
• Amplificateurs opérationnels
• Etalonnage d'un accéléromètre
• Etalonnage d'un corps d'épreuve
• Dimensionnement de filtres

• Caractéristiques des capteurs
• Acquisition de données
• Traitement du signal
• Exercices intégrés

Méthodes d'évaluation (et plateforme utilisée)

Un examen écrit sera organisé en distanciel sur la plateforme eCampus.
L'examen sera composé (i) de questions théoriques évaluant la compréhension des concepts fondamentaux du cours et (ii) de questions d'exercices intégrant plusieurs partie du cours.
L'examen sera limité dans le temps. Des alternatives seront prévues en fonction des problèmes techniques et/ou informatiques rencontrés en cours d'examen.
Les modalités pratiques sont communiquées aux étudiants sur la page eCampus du cours.

Contact(s)

Un forum est à disposition des étudiants sur la page eCampus du cours.
En cas de problème, il est demandé de contacter Prof. B. Mercatoris via benoit.mercatoris@uliege.be