đŻ Copie 20/20 â Sous-thĂšme 2 : Capteurs tactiles (doigt â 100 pF) & capteurs d'humiditĂ©
Apprends le bleu par cĆur, branche l'orange.
INVARIANT mot pour mot Ă chaque fois
VARIABLE la seule case qui change
RĂSULTAT / CONCLUSION
â Carte du chapitre 13
A · CARTOGRAPHIE đșïž Place & frĂ©quence
Deux capteurs capacitifs du quotidien. Ăcran tactile capacitif : le doigt est conducteur (reliĂ© Ă la masse du corps, â 100 pF) ; en approchant, il modifie localement la capacitĂ© des Ă©lectrodes â le contrĂŽleur dĂ©tecte, et une grille d'Ă©lectrodes (ou 4 coins) localise le point de contact. Capteur d'humiditĂ© : le diĂ©lectrique est un matĂ©riau hygroscopique dont la permittivitĂ© Δr augmente quand il absorbe de l'eau (l'eau a Δr â 80, trĂšs grand) â C augmente avec l'humiditĂ©. Dans les deux cas, on retombe sur C = Δâ·Δr·S/d : un paramĂštre varie â C varie â on mesure C. C'est la clĂŽture « applications » du chapitre RC.
| Ce qu'on te demande | Formulations | Fréquence |
|---|
| Principe de l'Ă©cran tactile | « Expliquer la dĂ©tection » | đ„đ„đ„ |
| RĂŽle du doigt (â 100 pF) | « Pourquoi le doigt agit » | đ„đ„ |
| Localiser le contact | « Comment repĂ©rer la position » | đ„đ„ |
| Principe du capteur d'humiditĂ© | « Δr varie avec l'eau » | đ„đ„đ„ |
| Sens de variation de C | « HumiditĂ© â â C ? » | đ„đ„đ„ |
A · CARTOGRAPHIE â Toutes les questions-types
DĂšs que tu lis le mot vert, sors la copie.
QT1 â « Ă©cran tactile capacitif » â doigt modifie la capacitĂ© locale des Ă©lectrodes.
QT2 â « rĂŽle du doigt » â conducteur â 100 pF â perturbe le champ / la capacitĂ©.
QT3 â « localiser le contact » â grille d'Ă©lectrodes (X-Y) ou 4 coins.
QT4 â « capteur d'humiditĂ© » â Δr du diĂ©lectrique varie (eau Δr â 80).
QT5 â « humiditĂ© augmente » â Δr â â C â (C = Δâ·Δr·S/d).
QT6 â « AN humiditĂ© » â C passe de sec Ă humide (C â).
QT7 â « comment on mesure » â mesure de C (via Ï = RC) â info.
QT8 â « point commun des capteurs » â S, d ou Δr varie â C varie.
B · LE CĆUR âïž Les copies prĂ©-rĂ©digĂ©es â Ă apprendre
Fil rouge = un Ă©cran tactile (doigt â 100 pF) et un capteur d'humiditĂ© (diĂ©lectrique hygroscopique, eau Δr â 80). Le jour J tu ne changes que l'orange.
QT1 â Le principe de l'Ă©cran tactile capacitifđ„đ„đ„
On a : l'écran porte des électrodes formant des condensateurs ; le doigt qui approche modifie localement la capacité, ce que le contrÎleur détecte comme un contact.
QT2 â Pourquoi le doigt agit (â 100 pF)đ„đ„
or le doigt est un conducteur reliĂ© Ă la masse du corps (capacitĂ© â 100 pF) : il perturbe le champ Ă©lectrique et se comporte comme une armature supplĂ©mentaire â la capacitĂ© locale change.
QT3 â Localiser le point de contactđ„đ„
soit une grille d'Ă©lectrodes (lignes/colonnes X-Y) ou des Ă©lectrodes aux quatre coins : on repĂšre oĂč la capacitĂ© varie â on localise le contact.
QT4 â Le principe du capteur d'humiditĂ©đ„đ„đ„
On a : le diĂ©lectrique est hygroscopique ; en absorbant l'eau (Δr â 80, trĂšs grand), sa permittivitĂ© relative Δr augmente, donc la capacitĂ© C augmente.
QT5 â Le sens de variation (humiditĂ© â â C â)đ„đ„đ„
or C = Δâ·Δr·S/d : quand l'humiditĂ© augmente, Δr augmente Ă S et d fixĂ©s, donc C augmente avec l'humiditĂ©.
QT6 â AN : capteur d'humiditĂ©đ„đ„
On calcule (S = 1,0 cmÂČ, d = 0,10 mm) : sec Δr = 3 â C = 27 pF ; humide Δr = 8 â C = 71 pF â C croĂźt avec l'humiditĂ© (â Ă2,6).
QT7 â Comment on mesure (Ï = RC)đ„đ„
On mesure la capacitĂ© C (par exemple via le temps caractĂ©ristique Ï = R·C d'un circuit RC associĂ©), puis on remonte Ă l'information : contact (tactile) ou taux d'humiditĂ©.
QT8 â Le point commun de tous les capteurs capacitifsđ„đ„
On conclut : dans C = Δâ·Δr·S/d, une grandeur physique fait varier S (surface), d (distance) ou Δr (diĂ©lectrique) â C varie â on mesure C pour connaĂźtre la grandeur.
B · APPUI VISUEL đ Ăcran tactile & đ§ capteur d'humiditĂ©
tactile : doigt â 100 pF â ÎC locale · humiditĂ© : Δr â (eau â 80) â C â · C = Δâ·Δr·S/d
MĂ©mo : le doigt (conducteur) change la capacitĂ© â dĂ©tection ; le diĂ©lectrique humide a un Δr plus grand â C augmente. Toujours : un paramĂštre bouge â C bouge â on mesure C.
C · LES BRIQUES đ Deux applications de C = Δâ·Δr·S/d
tactile : doigt â 100 pF â ÎC · humiditĂ© : Δr â â C â · on mesure C (Ï = RC)
| capteur | paramĂštre qui varie | effet |
|---|
| tactile | doigt â 100 pF (perturbe C locale) | ÎC â contact localisĂ© |
| humiditĂ© | Δr du diĂ©lectrique (eau â 80) | humiditĂ© â â C â |
| dĂ©placement | distance d | C = f(d) (â 1/d) |
| humiditĂ© (AN) | Δr : 3 â 8 | C : 27 â 71 pF |
- Tactile : le doigt (conducteur, â 100 pF) modifie la capacitĂ© des Ă©lectrodes â dĂ©tection.
- Localisation : grille d'Ă©lectrodes X-Y (ou 4 coins) repĂšre oĂč C varie.
- HumiditĂ© : diĂ©lectrique hygroscopique, Δr croĂźt avec l'eau (Δr(eau) â 80) â C â.
- Tous ces capteurs mesurent C (souvent via Ï = RC) puis remontent Ă la grandeur.
- MĂȘme formule pour les trois : C = Δâ·Δr·S/d â seul le paramĂštre qui varie change.
D · RĂFLEXES â ïž Les piĂšges du correcteur
- đ« Tactile : c'est la variation de capacitĂ© (pas la pression) qui est dĂ©tectĂ©e.
- đ« Le doigt agit car il est conducteur (un stylet en plastique ne marche pas).
- đ« HumiditĂ© : c'est Δr qui varie (pas S ni d) â C â avec l'eau.
- đ« Bien dire « humiditĂ© â â Δr â â C â » (l'eau a un Δr Ă©levĂ© â 80).
- đ« Toujours relier Ă C = Δâ·Δr·S/d et Ă la mesure de C (Ï = RC).
- đ« Donner l'ordre de grandeur du doigt (â 100 pF) si demandĂ©.
E · BARĂME đŻ OĂč sont les points
| Ce qui rapporte | Points |
|---|
| Principe tactile (doigt â ÎC â dĂ©tection) | 0,5 pt |
| Localisation (grille / 4 coins) | 0,5 pt |
| HumiditĂ© : Δr â â C â (lien C = ΔâΔr·S/d) | 0,5 pt |
| Mesure de C (Ï = RC) â grandeur | 0,5 pt |
E · ENTRAĂNEMENT đź QCM type-bac â tactile & humiditĂ©
ĂnoncĂ©s ancrĂ©s dans tes vrais sujets. RĂ©ponds, puis « voir le sujet corrigĂ© ».
E · ENTRAĂNEMENT đ Le minimum vital
- 1ïžâŁ Tactile : le doigt (conducteur, â 100 pF) modifie la capacitĂ© locale â contact dĂ©tectĂ©.
- 2ïžâŁ Localisation : grille d'Ă©lectrodes X-Y (ou 4 coins).
- 3ïžâŁ HumiditĂ© : diĂ©lectrique hygroscopique, Δr â avec l'eau (eau â 80) â C â.
- 4ïžâŁ Toujours : C = Δâ·Δr·S/d â un paramĂštre (S, d, Δr) varie â C varie.
- 5ïžâŁ On mesure C (souvent via Ï = RC) â on remonte Ă la grandeur.
đ CHAPITRE 13 TERMINĂ â 12/12 ! Les 5 thĂšmes (intensitĂ© & condensateur, Ă©quation diffĂ©rentielle, charge/dĂ©charge, Ï = RC, capteurs capacitifs) sont couverts. Bravo â dis-moi le prochain chapitre Ă attaquer.