Les capteurs, les sens de l'objet

En une phrase

Un capteur est le « détecteur » de l'objet technique. C'est lui qui prend une information dans le monde réel (la chaleur, la lumière, la présence de quelqu'un, la distance) et qui la transforme en un signal que l'objet peut utiliser. C'est comme un organe des sens de l'objet.

Comprendre

Le capteur est le constituant qui assure la fonction acquérir, au tout début de la chaîne d'information. Son rôle est de prélever une grandeur physique dans l'environnement — la température, la lumière, le son, la présence, la distance — et de la transformer en un signal exploitable, compréhensible par la suite de l'objet (le microcontrôleur). On peut comparer le capteur à un organe des sens : l'œil capte la lumière, l'oreille capte le son ; de la même façon, un capteur capte une grandeur précise du monde réel.

Un capteur ne décide rien et n'agit pas : il se contente de mesurer ou de détecter, puis de transmettre. Il existe autant de capteurs que de grandeurs à mesurer, et on en découvre trois exemples principaux : le capteur de température, le capteur de présence et le capteur de distance. À chaque grandeur correspond son capteur : on mesure la température avec un capteur de température, la distance avec un capteur de distance.

Sans capteur, l'objet serait « aveugle » : il n'aurait aucune information sur le monde réel et ne pourrait donc rien décider ni faire.

Le cours

Un capteur est le constituant de la chaîne d'information qui réalise la première fonction : acquérir. Il prélève une grandeur physique dans l'environnement de l'objet technique et la convertit en un signal exploitable par la suite, en particulier par le microcontrôleur qui traite l'information. On peut le comparer aux organes des sens d'un être vivant : tout comme l'œil capte la lumière et la peau capte la chaleur, un capteur capte une grandeur bien précise du monde réel.

À chaque grandeur correspond un type de capteur : on mesure la température avec un capteur de température, la lumière avec un capteur de luminosité, la présence d'une personne avec un capteur de présence, l'éloignement d'un obstacle avec un capteur de distance. En 5e, on met l'accent sur trois exemples : température, présence et distance. Il est important de comprendre ce que le capteur ne fait pas : il ne traite pas l'information et ne commande aucune action.

Il se contente de mesurer ou de détecter, puis d'envoyer le signal vers le traitement, qui prendra la décision. Un capteur est conçu pour une grandeur précise : un capteur de température ne mesure pas la distance, et inversement. Sans capteur, l'objet n'aurait aucune information sur son environnement : il serait incapable de réagir, comme un être vivant privé de ses sens.

Découvrir le capteur, c'est l'identifier comme l'organe qui acquiert et savoir nommer la grandeur qu'il capte.

Les erreurs fréquentes

Penser que le capteur décide ou agit (par exemple qu'il « allume » la lampe).

Le capteur se contente d'acquérir une grandeur et de la transformer en signal. C'est le traitement qui décide, et la partie qui agit qui réalise l'action. Le capteur ne fait que mesurer ou détecter.

Croire qu'un seul capteur peut tout mesurer (chaleur, lumière, distance…).

Chaque grandeur a son capteur : un capteur de température mesure la chaleur, un capteur de distance mesure l'éloignement. Un capteur est conçu pour une grandeur précise.

Tu maîtrises la notion si…

• Identifier le capteur comme le constituant qui acquiert une grandeur physique au début de la chaîne d'information.
• Décrire le rôle d'un capteur : transformer une grandeur mesurée en signal exploitable, sans décider ni agir.