Instrumentation et mesure

En sciences,  l’instrumentation est une technique de mise en œuvre d’instruments de mesure, d’actionneurs, de capteurs, de régulateurs en vue de créer un système d'acquisition de données ou de commande.

Elle est utilisée dans divers domaines et secteurs d'activités (université, industrie, recherche et développement, etc.). Elle permet de : 

• observer des phénomènes (travaux pratiques dans l'université par exemple),
  
• faire des tests sur des produits,
• automatiser,
• simuler des vieillissements,
• faire des contrôles de qualité sur des chaînes de production,
• etc.
  

Une chaîne d'instrumentation est constituée de :

• Capteur 
• Conditionnement et Traitement du signal 
• Exploitation.

Le capteur va transformer une grandeur physique en signal (le plus souvent électrique) exploitable.On distingue deux grandes familles de capteurs : passifs et actifs. Selon la famille, le conditionnement va être différent.

Le conditionneur va devoir convertir la grandeur électrique en sortie du capteur en une tension dont l'amplitude ou la fréquence reflète l'évolution temporelle de la grandeur physique. Cependant, on devra aussi compenser l'effet des grandeurs influentes (exemple : tenir compte du champ magnétique terrestre pour un magnétomètre). Enfin, il faudra mettre à niveau et filtrer le signal pour pouvoir l'exploiter (exemple : filtre anti-repliement avant un convertisseur analogique-numérique). La mise en œuvre du conditionneur fait largement appel à l'électronique analogique.

Enfin, il faut concevoir le système qui va rendre utile le signal. Ce sera souvent un ordinateur avec une carte d'acquisition. On pourra alors créer un instrument virtuel (avec LabView par exemple) qui pourra afficher la grandeur et l'enregistrer sur le disque. Ce peut être aussi un affichage à DEL ou à aiguille (analogique).

Par ailleurs, il existe également un moyen d'étalonner le capteur via le logiciel de traitement des données (type LabView) par le biais de commandes informatiques envoyées dans le langage de l'instrument de mesure (en général du BASIC, mais certains constructeurs développent de plus en plus leur propre langage de communication avec leurs instruments), et ce après chaque mesure, garantissant ainsi une précision plus importante. 

• Instruments optiques
• Instrumentation et contrôle