Capteurs & Instrumentation 2

Le cours Capteurs & Instrumentation 2 (CAI4203, UE2 Maintenance & Exploitation, semestre 4) prépare le technicien à concevoir, installer, étalonner et exploiter la chaîne de mesure d’une installation d’énergie renouvelable : centrale ou mini-réseau photovoltaïque, station météorologique, micro-centrale hydraulique, site éolien. On part des capteurs spécifiques aux EnR (pyranomètres, anémomètres, débitmètres…), on les raccorde par des liaisons industrielles robustes (4-20 mA, HART, IO-Link), on garantit la qualité de la mesure par l’étalonnage et la traçabilité, puis on remonte les données vers un SCADA ou une plateforme IoT pour le suivi de performance à distance — un enjeu majeur pour les sites isolés du Niger.

Objectifs d’apprentissage

• Approfondir la connaissance des capteurs pour les systèmes énergétiques.
• Concevoir une chaîne de mesure complète pour une centrale EnR.
• Calibrer et valider les instruments de mesure industriels.
• Interfacer les capteurs avec des systèmes SCADA et des plateformes IoT.

Prérequis

Capteurs & Instrumentation 1 (CAI2402) : principes physiques des capteurs, conditionnement, caractéristiques métrologiques ; Électronique Numérique (ELN3301) : conversion analogique-numérique, liaisons série, codage binaire et hexadécimal.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Capteurs Avancés pour les EnR
2. Leçon 2 — Chaînes de Mesure Industrielle
3. Leçon 3 — Étalonnage et Traçabilité
4. Leçon 4 — Intégration SCADA et IoT

Travaux pratiques

• TP1 : Installation et étalonnage d’un pyranomètre sur mât solaire (leçon 1).
• TP2 : Chaîne de mesure 4-20 mA vers SCADA — câblage et test (leçon 2).
• TP3 : Configuration d’un datalogger PV et export vers plateforme IoT (leçon 4).

Modalités d’évaluation

Volume horaire : CM 10 h, TD 6 h, TP 8 h, TPE 16 h (charge totale 40 h, 2 crédits). Évaluation : contrôle continu 40 % (comptes rendus de TP, interrogations) et examen terminal 60 % ; nature mixte (questions de cours, exercices chiffrés, analyse de schémas de câblage).

Bibliographie

• J. Fraden, Handbook of Modern Sensors, Springer.
• IEC 61724-1 : Photovoltaic system performance — Part 1: Monitoring.
• G. Asch et coll., Les capteurs en instrumentation industrielle, Dunod (complément).
• JCGM 100 (GUM) : Évaluation des données de mesure — Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure, BIPM.