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Un exemple concret
Dans un portail automatique, la télécommande et le microcontrôleur appartiennent à la chaîne d'information ; l'alimentation, le moteur et le système de transmission, à la chaîne d'énergie.
Le piège à éviter
Les deux chaînes sont reliées : c'est la chaîne d'information qui envoie les ordres à la chaîne d'énergie.
Pour aller plus loin
Cette approche vient de l'analyse fonctionnelle : on décompose un système technique en fonctions pour comprendre comment il agit. La chaîne d'énergie suit le chemin de la puissance avec quatre fonctions : alimenter, distribuer, convertir, transmettre. La chaîne d'information en comporte trois : acquérir, traiter, communiquer. Les deux chaînes ne transportent pas la même chose : l'une véhicule de la puissance, en watts, l'autre des signaux de très faible énergie qui servent seulement à commander ou à renseigner.
Il faut aussi distinguer le pré-actionneur de l'actionneur. Le pré-actionneur (contacteur, variateur, distributeur pneumatique) commande l'arrivée de l'énergie sans en modifier la nature. L'actionneur (moteur, vérin, résistance chauffante) convertit l'énergie en effet utile. Dans une trottinette électrique, la poignée d'accélérateur contient un capteur, la carte de commande traite le signal, le contrôleur règle la puissance envoyée au moteur situé dans la roue. Le moteur et la batterie sont dans la chaîne d'énergie, la poignée et la carte dans la chaîne d'information.
Le lien entre les deux chaînes se fait dans les deux sens. L'information descend sous forme d'ordres, mais elle remonte aussi : un codeur placé sur l'arbre d'un moteur mesure sa vitesse et la renvoie au calculateur, qui corrige la commande. C'est le principe de l'asservissement. Cette représentation sert, en STI2D, à décrire un système avant de le modéliser, à localiser une panne ou à justifier le choix d'un composant. Elle apparaît dans les enseignements technologiques de première et de terminale, en particulier pour lire une chaîne fonctionnelle dans un dossier technique.
Ne pas confondre
- Chaîne cinématique : Elle ne décrit que la transmission du mouvement mécanique entre des pièces, alors que la chaîne d'énergie couvre aussi l'alimentation et la conversion.
- Chaîne fonctionnelle : C'est la représentation globale qui regroupe la chaîne d'énergie et la chaîne d'information pour une même fonction.
- Capteur et actionneur : Le capteur appartient à la chaîne d'information (il acquiert), l'actionneur à la chaîne d'énergie (il convertit).
Dans ta copie
Pour analyser le système, j'ai identifié ses deux chaînes. La chaîne d'information acquiert la position du portail grâce à un capteur, la traite dans un automate puis communique l'état à l'utilisateur par un voyant. La chaîne d'énergie alimente le moteur à partir du secteur, distribue la puissance grâce à un contacteur, convertit l'énergie électrique en énergie mécanique puis transmet le mouvement par un réducteur. Un retour de position relie les deux chaînes : sans lui, le moteur ne s'arrêterait pas en fin de course. Cette distinction permet de cibler les composants à modifier pour améliorer la performance.
À retenir
- La chaîne d'énergie alimente, distribue, convertit et transmet.
- La chaîne d'information acquiert, traite et communique.
- Un pré-actionneur distribue l'énergie, un actionneur la convertit.
- Les ordres descendent vers la chaîne d'énergie et des mesures remontent en retour.
Teste-toi
STI2D et sciences de l'ingénieur · question corrigée
Dans quelle chaîne se trouve un capteur de présence ?
Voir la réponse
Réponse B. Le capteur acquiert une information : il appartient à la chaîne d'information.
STI2D et sciences de l'ingénieur · question corrigée
Dans une chaîne d'énergie, quelle fonction est assurée par un moteur électrique ?
Voir la réponse
Réponse A. Le moteur est un actionneur : il réalise la fonction convertir de la chaîne d'énergie, en transformant l'énergie électrique en énergie mécanique. Acquérir, traiter et communiquer sont les trois fonctions de la chaîne d'information.
Questions fréquentes
Un microcontrôleur fait-il partie de la chaîne d'énergie ?
Non, il appartient à la chaîne d'information puisqu'il traite des signaux et élabore des ordres. Il commande un pré-actionneur, mais ne transporte pas la puissance utile qui fait fonctionner le moteur.
Où classer la batterie ?
Dans la chaîne d'énergie, en fonction alimenter. Elle stocke l'énergie et la fournit au reste du système. Un capteur de niveau de charge, lui, relèvera de la chaîne d'information.
Notions liées
Pour réviser tout le chapitre, va sur la page STI2D et sciences de l'ingénieur, ou retrouve toutes les définitions dans le lexique du bac. Dans l'application, les quiz reprennent ces notions sur le programme de ta série.