Synthèse documents techniques





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Q12.Autonomie du système


Objectif de cette partie : vérifier l’autonomie du système.

Le tensiomètre est alimenté par deux piles alcalines LR6-AA 1,5 V dont les caractéristiques sont données sur le DT7.

La fonction de service « être alimenté en énergie » prévoit une autonomie de 200 mesures.

Q13.À l’aide du relevé de l’intensité absorbée par le tensiomètre lors d’une mesure présenté sur le DT8, et de la méthode de calcul présentée ci-après, déterminer la durée de la mesure de la pression artérielle ainsi que la valeur de l’intensité moyenne du courant .
Exemple de calcul d’une valeur moyenne :

Soit le signal suivant :


t

T


Figure 12 : calcul d’une valeur moyenne

La valeur moyenne d’une fonction X(t), sur un intervalle de temps T vaut :




Q14.Calculer la capacité Q en mA∙h nécessaire pour assurer une mesure.
Q15.Conclure sur le choix des piles vis-à-vis du cahier des charges.
Q16.Proposer une explication de l’écart important entre la capacité nécessaire pour assurer les 200 mesures et la capacité réelle des piles utilisées.

Q17.Validation des solutions techniques concernant la commande et le traitement des informations


Objectif de cette partie : analyser la solution permettant la mesure de pression et valider le fonctionnement séquentiel.

17.1Mesure de la pression dans le brassard


La pression dans la poche du brassard, grandeur essentielle du système, est mesurée par un capteur de pression capacitif (voir DT1). Ce capteur de pression est constitué de deux parties :

une armature fixe métallique ;

une armature déformable en silicium appelée membrane.
Armature déformable

Armature fixe

Arrivée d’air
Figure 13 : vue en perspective du capteur de pression
Principe de fonctionnement : le principe du capteur de pression capacitif repose sur la variation de sa capacité en fonction de la pression appliquée. La différence de pression entraîne la variation de l'épaisseur de la couche d’air entre les armatures, d'où une variation de la capacité de la cellule. Inséré dans une chaîne d’acquisition, il permet d’obtenir une information électrique, image des déformations élastiques de la membrane, et donc de la pression.


Armature déformable

Armature fixe


Figure 14 : section du capteur de pression en absence de pression

En l’absence de pression appliquée, la capacité intrinsèque de la cellule est celle d’un condensateur plan. Elle est donc définie par :



avec :

, permittivité électrique absolue du vide,  ;

, permittivité relative de l’isolant (ici l’air), sans unité ;

, aire plane, en m², sous la surface de l’armature déformable ;

, distance moyenne en m entre l’armature mobile et l’armature fixe, soit .
Q18.Calculer la valeur de la capacité lorsqu’aucune pression ne s’exerce sur la membrane déformable.
Q19.Indiquer pourquoi la capacité diminue quand la pression augmente.
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