06 29 33 79 32 Je réserve ici
Technologie 3ᵉ

Ressources · 3ᵉ · Technologie

La chaîne d'information : capteurs, traitement, actionneurs

Acquérir (capteurs, détecteurs), traiter (carte programmable, microcontrôleur), communiquer, signal logique et analogique, actionneurs, lien avec la chaîne d'énergie, exemples de systèmes automatisés

À propos de cette page
Ces exercices corrigés sur « La chaîne d'information : capteurs, traitement, actionneurs » en troisième permettent de s'entraîner et de vérifier ses acquis en technologie. Ils suivent le programme officiel de troisième et sont classés par difficulté (facile, moyen, difficile). Au programme : Un système automatisé, deux chaînes, Acquérir : capteurs et détecteurs, Signal logique, analogique et numérique, Traiter : carte programmable et microcontrôleur. Écris ta réponse puis clique sur « Vérifier » : la correction est immédiate et tolère majuscules, espaces et ponctuation. Cet entraînement aide à mémoriser les méthodes, repérer ses erreurs et gagner en confiance avant un contrôle. Exercices gratuits proposés par un professeur particulier à Marseille pour réviser technologie en troisième.

Entraîne-toi par niveau. Écris ta réponse puis clique sur « Vérifier » (ou tape Entrée). La correction tolère majuscules, espaces et ponctuation.

Facile
Ex. 1 — VocabulaireComplète chaque phrase avec le mot qui convient.
Les trois fonctions de la chaîne d'information sont acquérir, traiter et .
Un capteur qui ne donne que deux états (présence ou absence) s'appelle un .
Le composant qui réunit sur une seule puce un processeur, de la mémoire et des entrées-sorties est un .
Un signal qui ne peut prendre que deux valeurs, 0 ou 1, est un signal .
Le composant de la chaîne d'énergie qui transforme l'énergie en action (mouvement, chaleur…) est un .
Voir le corrigé
  1. communiquer — Acquérir, traiter, communiquer : dans cet ordre.
  2. détecteur — Exemples : fin de course, ILS, détecteur de mouvement.
  3. microcontrôleur — Il est le cœur des cartes Arduino et micro:bit.
  4. logique — Par exemple 0 V ou 5 V sur une broche.
  5. actionneur — Il réalise la fonction convertir.
Ex. 2 — Logique ou analogique ?Pour chaque composant, écris « logique » ou « analogique » selon l'information qu'il fournit.
Interrupteur de fin de course d'une porte de garage :
Sonde de température d'un four :
Détecteur de fumée qui indique « fumée » ou « pas de fumée » :
Photorésistance d'un éclairage de jardin :
ILS et aimant placés sur une fenêtre :
Potentiomètre de réglage du volume d'une enceinte :
Voir le corrigé
  1. logique — Actionné ou non : deux états.
  2. analogique — La tension suit la température de façon continue.
  3. logique — Deux états seulement.
  4. analogique — Sa résistance varie continûment avec la lumière.
  5. logique — Fenêtre fermée (aimant proche) ou ouverte.
  6. analogique — Toutes les positions intermédiaires sont possibles.
Moyen
Ex. 3 — Le robot aspirateurUn robot aspirateur contient les composants ci-dessous. Pour chacun, écris la fonction : acquérir, traiter, communiquer, ou convertir s'il appartient à la chaîne d'énergie.
Capteur de choc du pare-chocs avant :
Microcontrôleur de la carte principale :
Voyant rouge « batterie faible » :
Moteurs des roues :
Capteurs infrarouges tournés vers le sol, qui repèrent le haut d'un escalier :
Module Wi-Fi qui envoie le plan du logement au smartphone :
Voir le corrigé
  1. acquérir — Il informe la carte qu'un obstacle a été touché.
  2. traiter — Il exécute le programme de déplacement.
  3. communiquer — Il informe l'utilisateur.
  4. convertir — Énergie électrique → énergie mécanique : ce sont des actionneurs.
  5. acquérir — Ils évitent la chute du robot.
  6. communiquer — Communication avec un autre système.
Ex. 4 — Conversion analogique-numériqueUne carte Arduino convertit une tension de 0 à 5 V en un nombre N de 0 à 1023 : N = U × 1023 / 5. Arrondis N à l'unité et U au centième.
U = 1 V → N =
U = 3,5 V → N =
U = 350 mV → N =
N = 614 → U = V
N = 102 → U = V
Pourquoi la carte ne peut-elle pas distinguer une tension de 2,000 V d'une tension de 2,001 V ?
Voir le corrigé
  1. 205 — 1 × 1023 / 5 = 204,6 ≈ 205.
  2. 716 — 3,5 × 1023 / 5 = 716,1.
  3. 72 — Convertir d'abord : 350 mV = 0,35 V ; 0,35 × 204,6 ≈ 71,6 ≈ 72.
  4. 3 — U = 614 × 5 / 1023 ≈ 3,00 V.
  5. 0,5 — 102 × 5 / 1023 ≈ 0,50 V.
  6. Réponse libre — exemple : L'écart (1 mV) est plus petit que le pas du convertisseur, 5 / 1023 ≈ 4,9 mV : les deux tensions donnent le même nombre, 409. — Le nombre de bits limite la finesse de la mesure.
Difficile
Ex. 5 — Binaire et signaux logiquesUn nombre codé sur n bits peut prendre 2ⁿ valeurs différentes.
Nombre de valeurs différentes codables sur 4 bits :
Nombre de valeurs différentes codables sur 12 bits :
Nombre minimal de bits pour coder 100 valeurs différentes :
Une carte micro:bit convertit 0 à 3,3 V en 0 à 1023. Plus petit écart de tension détectable : mV (arrondi au dixième)
L'état d'un bouton poussoir est relevé chaque seconde (1 = appuyé) : 0 0 1 1 1 0 0 1 0. D'après ces relevés, pendant combien de secondes au total le bouton est-il appuyé ? s
Dans ce même relevé, combien d'appuis distincts l'utilisateur a-t-il faits ?
Voir le corrigé
  1. 16 — 2⁴ = 16 (de 0 à 15).
  2. 4096 — 2¹² = 4 096.
  3. 7 — 2⁶ = 64 ne suffit pas ; 2⁷ = 128 suffit.
  4. 3,2 — 3 300 mV / 1023 ≈ 3,2 mV.
  5. 4 — On compte les 1 : quatre relevés.
  6. 2 — Un appui = un passage de 0 à 1 : il y en a deux.
Ex. 6 — Mesurer avec des capteursRéponds en faisant attention aux unités.
Un capteur de température fournit 10 mV par °C (0 V à 0 °C). Il délivre 0,23 V. Température : °C
Ce capteur est relié à une carte Arduino (N = U × 1023 / 5). À 40 °C, la carte lit N = (arrondi à l'unité)
La roue d'un robot porte un disque de 20 fentes, lu par un capteur qui envoie une impulsion par fente ; la roue a une circonférence de 21 cm. Le capteur compte 150 impulsions. Distance parcourue : cm
Pour avancer de 1,05 m, combien d'impulsions ce robot doit-il compter ?
Un potentiomètre tourne sur 270° et délivre 0 V à 0° et 5 V à 270° (proportionnalité). Il délivre 2 V : angle = °
Un élève lit 0,23 V sur le capteur de température de la première question et annonce 2,3 °C. Quelle est son erreur ?
Voir le corrigé
  1. 23 — 0,23 V = 230 mV ; 230 / 10 = 23 °C.
  2. 82 — 40 °C → 400 mV = 0,40 V ; 0,40 × 204,6 ≈ 81,8 ≈ 82.
  3. 157,5 — 150 / 20 = 7,5 tours ; 7,5 × 21 = 157,5 cm.
  4. 100 — 105 cm / 21 = 5 tours ; 5 × 20 = 100 impulsions.
  5. 108 — 2 / 5 × 270 = 108°.
  6. Réponse libre — exemple : Il a divisé des volts par une sensibilité en millivolts par degré : il fallait d'abord convertir 0,23 V en 230 mV, puis diviser par 10 mV/°C, soit 23 °C. — Toujours mettre la tension dans l'unité de la sensibilité.
Bloqué sur ce chapitre ?

Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.

Réserver un 1er cours → Voir les tarifs

Soutien scolaire à Marseille · Cours particuliers au collège · Aide aux devoirs