Cours de métrologie et instrumentation

Leçon 1 • Termes et définitions métrologiques clés

Présente la précision, l'exactitude, la résolution, la sensibilité et la répétabilité. Construit un vocabulaire commun essentiel à tout travail de mesure ultérieur.

Leçon 2 • Histoire et portée de la métrologie

Retrace la science de la mesure, des étalons anciens au SI moderne. Fournit le contexte expliquant pourquoi une métrologie rigoureuse sous-tend l'ingénierie et le commerce.

Leçon 3 • Étalons de mesure et traçabilité

Définit les étalons primaires, secondaires et de travail ainsi que la chaîne de traçabilité. Explique comment la traçabilité garantit la validité des mesures entre différents sites.

Leçon 1 • Types d'erreurs de mesure

Distingue les erreurs systématiques, aléatoires et grossières avec des exemples réels. Pose les bases pour choisir les stratégies de correction appropriées.

Leçon 2 • Analyse statistique des données de mesure

Applique la moyenne, l'écart type et l'analyse de distribution à des ensembles de mesures. Relie les outils statistiques à la quantification de l'ampleur des erreurs aléatoires.

Leçon 3 • Rapport et interprétation des résultats

Enseigne l'expression correcte des résultats de mesure avec des déclarations d'incertitude. Garantit que les étudiants communiquent leurs résultats conformément aux normes internationales de rapport.

Leçon 1 • Sélection et spécification des instruments

Guide une sélection systématique basée sur le mesurande, l'environnement et les besoins en exactitude. Les étudiants s'exercent à faire correspondre les spécifications des instruments aux exigences de mesure définies.

Leçon 2 • Effets de charge et interférences

Examine comment l'impédance et le couplage de l'instrument introduisent des erreurs de charge et de bruit. Enseigne les techniques d'atténuation pour préserver l'intégrité du signal.

Leçon 3 • Caractéristiques de performance dynamique

Aborde le temps de réponse, le temps de montée, la bande passante et le taux d'amortissement pour les signaux dynamiques. Relie les spécifications dynamiques à la sélection d'instruments pour les mesures variables dans le temps.

Leçon 4 • Architecture de l'instrument et flux du signal

Explique les étapes de détection, conditionnement, traitement et affichage d'un instrument générique. Fournit un modèle structurel utilisé tout au long du cours.

Leçon 1 • Capteurs de température

Couvre les thermocouples, les RTD, les thermistances et les capteurs infrarouges avec leurs principes de fonctionnement. Les étudiants associent le type de capteur à la plage de température et à l'exigence d'exactitude.

Leçon 2 • Étalonnage et conditionnement des capteurs

Aborde le réglage du zéro et de la portée, les circuits en pont et l'amplification pour les sorties de capteurs. Prépare les étudiants à conditionner les signaux bruts des capteurs pour une acquisition de données précise.

Leçon 3 • Transducteurs de pression et de force

Explique les principes de détection de pression par jauge de contrainte, piézoélectrique et capacitif. Relie la physique des transducteurs à la pratique industrielle de mesure de pression.

Leçon 4 • Capteurs de déplacement et de position

Passe en revue les LVDT, les codeurs, les potentiomètres et les capteurs de proximité pour la mesure de position. Les étudiants évaluent les compromis entre résolution et portée pour chaque technologie.

Leçon 1 • Conversion analogique-numérique

Explique l'échantillonnage, la quantification et les architectures CAN, y compris SAR et sigma-delta. Relie la résolution et la fréquence d'échantillonnage du CAN à l'exactitude de la mesure.

Leçon 2 • Architecture du système d'acquisition de données

Décrit le multiplexage, l'échantillonnage-blocage et la configuration de la carte d'acquisition. Les étudiants configurent un système d'acquisition multicanal pour une tâche de mesure définie.

Leçon 3 • Réduction du bruit et intégrité du signal

Identifie les sources de bruit et applique les techniques de mise à la terre, de blindage et de moyennage. Garantit que les étudiants peuvent atteindre les rapports signal sur bruit cibles dans des environnements réels.

Leçon 4 • Circuits de conditionnement de signal analogique

Couvre l'amplification, le filtrage et l'adaptation d'impédance pour les signaux de capteurs. Les étudiants conçoivent des circuits à amplificateur opérationnel pour préparer les signaux à la numérisation.

Leçon 1 • Étalonnage des instruments courants

Applique les procédures aux manomètres, thermomètres et multimètres électriques. Renforce les compétences procédurales par des exercices pratiques d'étalonnage.

Leçon 2 • Développement de procédure d'étalonnage

Guide la rédaction de procédures d'étalonnage pas à pas avec des critères d'acceptation. Les étudiants rédigent une procédure pour un type d'instrument courant.

Leçon 3 • Gestion des intervalles d'étalonnage

Explique les méthodes de définition et d'ajustement des intervalles d'étalonnage basées sur les données de dérive. Les étudiants appliquent l'optimisation des intervalles pour réduire les coûts tout en maintenant l'exactitude.

Leçon 4 • Concepts et terminologie de l'étalonnage

Définit l'étalonnage, la vérification et le réglage ainsi que leurs distinctions. Établit la base conceptuelle de toutes les activités pratiques d'étalonnage.

Leçon 1 • Mesure angulaire et de forme

Présente les rapporteurs, les règles à sinus, les contrôleurs de circularité et la mesure de rectitude. Relie la mesure angulaire et de forme aux exigences fonctionnelles du composant.

Leçon 2 • Machines à mesurer tridimensionnelles

Décrit les types de MMT, les systèmes de palpage et les stratégies de mesure pour les pièces complexes. Les étudiants planifient une routine d'inspection sur MMT pour un composant prismatique.

Leçon 3 • Tolérancement géométrique (GD&T)

Applique les symboles GD&T, les références de datum et les zones de tolérance à la planification de l'inspection. Relie l'interprétation du dessin à la sélection correcte du calibre et de la stratégie sur MMT.

Leçon 4 • Instruments de mesure linéaire

Couvre les pieds à coulisse, les micromètres, les trusquins et les cales étalons. Les étudiants effectuent des mesures et évaluent les contributions d'incertitude de l'instrument.

Leçon 1 • Répétabilité et reproductibilité des instruments (R&R)

Applique les études R&R des instruments pour quantifier la variation du système de mesure. Les étudiants réalisent et analysent une étude R&R en utilisant des plans croisés et hiérarchiques.

Leçon 2 • Non-conformité et action corrective

Aborde le traitement des résultats hors tolérance, l'analyse des causes profondes et les actions correctives. Ferme la boucle qualité en reliant les défaillances de mesure à l'amélioration des processus.

Leçon 3 • Exigences d'accréditation des laboratoires

Couvre les exigences de compétence, d'impartialité et techniques pour les laboratoires d'essais et d'étalonnage. Les étudiants identifient les écarts entre les pratiques actuelles et les critères d'accréditation.

Leçon 4 • Systèmes de management de la mesure

Présente la structure et les exigences d'un système de management de la mesure. Les étudiants cartographient les activités métrologiques par rapport aux processus du système qualité.