L3 PC Parcours Physique

Ce cours introduit de façon succincte l’architecture des systèmes de mesures et les méthodologies associées. Il concerne principalement le conditionnement de capteurs pour la mesure de paramètres physique. Ce cours introduit en particulier l’amplificateur d’instrumentation (opamp d’instrumentation), le filtrage et la conversion temps-continu vers numérique et vis-versa.

Ce espace donne accès aux étudiants de L3 PC-Physique aux énoncés des 4 TPs de Physique des Fluides à réaliser en salle de canal à houle, et ouvre un espace de dépôt des comptes rendus des TPs. Les TPs sont : 

- Étude du centre de poussée

- Tube de Venturi

- Pertes de charges en conduites

- Stabilité d'un corps flottant

Cet espace est dédié au dépôt des données acquise lors de la journée en mer (pour la préparation des TPs), et au dépôt des compte rendus de TP après traitement des données.

Ce cours vise principalement à enseigner les bases de l’océanographie physique, en y apportant une culture générale autour de tous les thèmes qui lui sont connexes.

Y sont traités en priorités : 

• - La géographie des océans
• - Les caractéristiques physiques de l'eau de mer 
• - La circulation thermohaline générale des masses d'eau 
• - Les concepts de base en dynamique  de l'océan    (e.g. la géostrophie, la théorie d'Ekman, les ondes inertielles, etc.) 
• - Une description des courants océaniques majeurs du globe 
• - Les particularités du milieu côtier, et celles de la Méditerranée

La seconde moitié de ce cours aborde l'océanographie descriptive,i.e. les particularités générales de chaque océan du globe.

Ce cours touche du doigt quelques notions de chimie, de biologie, de géologie.

 Ce cours vise à offrir une introduction aux grands enjeux environnementaux auxquels l'humanité doit désormais faire face. Une grande partie du cours est basée sur les travaux du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC). Les thèmes traités sont l'eau, l'air, la biodiversité, l'énergie, le climat, les déchets.

1. Généralités sur les signaux et données : notion de séries temporelles ,théories, traitement et classification

2. Séries de Fourier et transformation de Fourier : décomposition en séries de Fourier, extension à la transformation intégrale de Fourier, propriétés, exemples

3. La convolution : définition et propriétés générales, étude des systèmes linéaires, filtrage des fréquences

4. Propriétés énergétiques : fonction de corrélation et de densité spectrale, applications

5. Echantillonnage : échantillonnage propre, théorème de Shannon, fréquence de Nyquist, transformation de Fourier discrète

6. Initiation aux séries temporelles aléatoires : définitions et description statistique, stationnarité et ergodicité, propriétés énergétiques, cas du "bruit blanc", filtrage linéaire

Dans un premier temps les caractéristiques métrologiques : sensibilité, linéarité, rapidité, précision des capteurs sont présentés. Ensuite certains montages électroniques ou « conditionneurs » sont étudiés (ponts de Wheatstone, amplificateurs, différenciateurs, convertisseurs …). Les contraintes de mise en œuvre dues aux sources de bruits et à la présence de tensions ou de courants d’offset sont présentées. La notion et certains principes de calibration sont abordés. Le cours et les TD associés comportent des études de cas allant jusqu’à l’étude d’un système complet. Cette dernière étude comprend le calcul de l’amplificateur opérationnel de mesure à faible taux de réjection de mode commun (amplificateur d’instrumentation) et la réalisation de convertisseurs analogique-numérique et numérique-analogique. Prérequis : Systèmes électriques linéaires et équations différentielle associées, fonctions de la variable complexe. Électronique analogique et numérique. Transformée Fourrier, Série de Taylor, notion de traitement numérique du signal.