Comment une alarme interagit avec son environnement ?

Thème : Assurer le confort dans une habitation - Fiche professeur

Séance 1 : Quelles sont les informations nécessaires au fonctionnement de l'alarme et quelles actions doit-elle pouvoir réaliser ?
Séance 2 : Comment l'alarme peut-elle acquérir des informations ?
Séance 3 : Comment l'alarme agit sur son environnement ?

CT 1.2 - Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.


Séquence
P2_3 : comment une alarme interagit avec son environnement ?
Problématique
Séance 3 : Comment l'alarme agit sur son environnement ?
Cycle 4
-
2ème année
Thème : Assurer le confort dans une habitation.
Situation déclenchante : Un système interagit avec son environnement. Il doit acquérir des informations de différentes natures, les traiter et réaliser diverses actions. Les élèves découvrent les capteurs et les actionneurs. Visionnage d’une vidéo.
Démarche d'investigation :
Activité 1 : Repérer les différents actionneurs, les tester et identifier leur grandeur d'entrée et de sortie.

Compétences
Connaissances


CT 1.2


Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
Instruments de mesure usuels. Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur. Nature du signal : analogique ou numérique. Nature d’une information : logique ou analogique.


Activité 1 : Repérer les différents actionneurs, les tester et identifier leur grandeur d'entrée et de sortie.
1)Qu’est-ce qu’un actionneur ?
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..

2)Complète les 3 exemples ci-dessous avec les mots suivants : énergie mécanique, énergie électrique, énergie lumineuse.
- La LED transforme ………………... en ………………. pour signaler un événement.
- Le moteur transforme ……………... en …………………..
- La sirène transforme ………………... en …………………... : la membrane du haut parleur vibre et provoque un déplacement de l’air.

3)Colorier ci-dessous, les cases indiquant les capteurs en bleu et celles indiquant les actionneurs en jaune.

4)Voici quelques éléments de systèmes automatisés faciles à reconnaître. Compléter la colonne du milieu par des termes désignant les actions des éléments de la colonne de gauche puis compléter la colonne de droite par les mots actionneurs, capteurs.
Élément de système automatisé
Ce qu’il (elle) réalise
Capteur ou actionneur ?
Moteur de barrière
Fait monter ou descendre la barrière
Actionneur
Détecteur de passage


Moteur de store


Flotteur


Buzzer


Bouton sélection étage


Moteur de portes d’ascenseur


Détecteur jour / nuit


5)La chaine d'information et la chaine d'énergie de la centrale d'alarme
Indiquer les systèmes permettant d'acquérir l'information et d'alimenter l'alarme avec les mots suivants : secteur, détecteur de mouvement, détecteur d’ouverture.

Conclusion :
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..

Complète le schéma fonctionnel avec les phrases suivantes :

Téléphone portable ou PC,
détecter l’ouverture d’une porte ou d’une fenêtre,  
détecteur de mouvement.



EVALUATION
Attendus en fin de cycle
Maîtrise insuffisante

(0 à 5)
Maîtrise fragile

(5 à 10)
Maîtrise satisfaisante

(10 à 15)
Très bonne maîtrise
(15 à 20)
CT 1.2 - Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.




Parmi les 4 choix, cochez dans le tableau le résultat de votre évaluation.

CT 1.2 - Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.


Séquence
P2_3 : comment une alarme interagit avec son environnement ?
Problématique
Séance 2 : Comment l'alarme peut-elle acquérir des informations ?
Cycle 4
-
2ème année
Thème : Assurer le confort dans une habitation.
Situation déclenchante : Un système interagit avec son environnement. Il doit acquérir des informations de différentes natures, les traiter et réaliser diverses actions. Les élèves découvrent les capteurs et les actionneurs. Visionnage d’une vidéo.
Démarche d'investigation :
Activité 1 : Repérer les différents capteurs, identifier leur grandeur d'entrée et de sortie.

Compétences
Connaissances


CT
1.2


Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.
Instruments de mesure usuels. Principe de fonctionnement d’un capteur, d’un codeur, d’un détecteur. Nature du signal : analogique ou numérique. Nature d’une information : logique ou analogique.
CT 2.4
Associer des solutions techniques à des fonctions.
Analyse fonctionnelle systémique.
Activité 1 : Repérer les différents capteurs, identifier leur grandeur d'entrée et de sortie.
1)Quels sont les deux groupes principaux de capteurs d’intrusion ?
- ……………………………..., comme les détecteurs d'ouverture magnétique ou de bris de
glace, ils surveillent les périmètres de la zone à protéger, permettant notamment la protection d'un local même s'il est occupé.
-……………………………..., comme les détecteurs infrarouges ou à ultrasons, permettant de détecter les mouvements à l'intérieur des zones protégées, ne permettent pas d’utiliser un local sous surveillance.

2)Quel est le rôle d’un capteur ?
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
3)Complète le schéma ci-dessous en consultant la fiche ressource :
4)Complète avec les mots suivants “électrique, une grandeur physique, système, grandeur” le texte ci-dessous :
Un capteur est un ………… qui convertit ……………… d’entrée E (éclairement, température, etc) en une …………. de sortie mesurable S, le plus souvent ………. (tension, intensité, résistance).

Un capteur permet de convertir une grandeur physique en un signal électrique.
5)Cite les 3 types de signaux fournis par le capteur :
- ……………………………...
- ……………………………...
- ……………………………...

Grandeur analogique et numérique : complète en lisant la fiche ressources capteurs.

Signal logique : ………………………………………………..
Signal analogique : ………………………………………………..
Signal numérique : ………………………………………………..
6)Exo1 - Convertit le nombre 14 et 8 en base 2.
Nombre en base 10
Nombre en base 2
8
4
2
1
5
101
0
1
0
1
14





8






7)Exo2 - Complète le tableau suivant avec les mots suivants “analogique, numérique” :
Nom du capteur
Nature du phénomène
Signal transmis par le capteur
Capteur de température bouilloire
………………..
toutes les variations de température sont perçues
………………..
quand la température dépasse une certaine valeur, le mécanisme est actionné
Interrupteur
………………..
fermé ou ouvert
………………..
le courant passe ou pas
Présence
porte automatique
………………..
la personne est plus ou moins loin
………………..
soit la personne est trop loin, et rien ne se déclenche
soit la personne est proche et le système est déclenché
8)Exo3 - Redessine la nature du signal acquis par la capteur :

9)Exo4 - Indique la nature du signal pour chacun des éléments en acquisition en entrée et en sortie (analogique/numérique/logique) :
10 - Compléter le schéma fonctionnel de l’alarme en consultant la fiche ressource sur la représentation fonctionnelle.

Conclusion :  
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………..


EVALUATION
Attendus en fin de cycle
Maîtrise insuffisante

(0 à 5)
Maîtrise fragile

(5 à 10)
Maîtrise satisfaisante

(10 à 15)
Très bonne maîtrise
(15 à 20)
CT 1.2 - Mesurer des grandeurs de manière directe ou indirecte.




CT 2.4 - Associer des solutions techniques à des fonctions




Parmi les 4 choix, cochez dans le tableau le résultat de votre évaluation.