Parcours Techniques d'Instrumentation (TI)
Le parcours Techniques d’instrumentation (TI) du BUT Mesures Physiques a pour objectif de former des techniciens supérieurs experts en mise en œuvre d’une chaîne de mesure, régulation et pilotage. Ces techniciens polyvalents réalisent et exploitent des mesures qui font appel à un large spectre de connaissances dans les domaines de la physique, de l’électronique, de la photonique, de l’automatique ainsi que le traitement du signal et de l’image.
Les principaux secteurs d’activité industriels sont principalement ceux de l’automobile, de l’aéronautique, de l’aérospatial.
Le choix du parcours se fait à partir de la deuxième année de BUT et la spécialisation est croissante. Les compétences acquises dans le parcours peuvent être renforcées à travers les stages de deuxième et troisième année ou les missions d’alternance dans les mêmes domaines.
Enseignements du parcours TI de deuxième année
En deuxième année, 64h de parcours viennent compléter les 581h de tronc commun. La description des modules du parcours Techniques d’Instrumentation de BUT2 est donnée ci-dessous.
Conditionnement du signal
Ce module comporte deux parties. La première est la continuité directe avec le module de S2 de systèmes électroniques où les filtres abordés dans ce module sont d’ordre 2, ce qui apporte une richesse bien plus importante à ces systèmes (résonance possible, possibilité de passe-bande...). Ces filtres sont alors mis en œuvre en travaux pratiques pour étudier leur comportement avant de les placer dans un circuit concret. La seconde partie du cours s’intéresse à l’amplificateur d’instrumentation permettant une amplification d’une tension différentielle. Les différences avec un circuit avec un simple amplificateur opérationnel sont étudiées.
Pilotage
L’objectif de ce module, réalisé en mode projet, est de concevoir et piloter un système instrumenté.
Électronique d’instrumentation
Ce module a pour but d'introduire les problématiques liées au bruit électronique dans les dispositifs d'instrumentation. On voit également en quoi le bruit peut être utile dans le démarrage des oscillateurs quasi sinusoïdaux. Sur la partie bruit on caractérise le bruit thermique de manière expérimentale en mettant en avant les précautions de mesure à l'aide de blindage. La technique de détection synchrone n’est abordée qu'en cours/TD. Sur la partie oscillateur, on introduit la technique de commande automatique de gain pour assurer une bonne pureté spectrale.
Enseignements du parcours TI de troisième année
En troisième année, la majorité des enseignements correspondent au parcours choisi par les étudiants. On compte ainsi 270h de parcours et 185h de tronc commun. La description des modules du parcours Techniques d’instrumentation de BUT3 est donnée ci-dessous.
Contrôles et essais industriels relatifs à des grandeurs de la physique ondulatoire
Ce module comporte deux parties, à savoir : la photonique et l’acoustique.
Les systèmes photoniques sont au cœur d'applications allant des télécommunications (fibre optique, 5G,...) aux LIDARs (radar optique) pour les voitures autonomes, en passant par de nombreux capteurs. Cet enseignement s'attache à décrire les technologies des systèmes photoniques (diodes lasers, modulateurs optiques, fibres optiques...), et à les mettre en pratique lors de travaux pratiques.
L'objectif de ce module est de développer des mesures propres, pour une première partie, à l'acoustique par l'intermédiaire d'une étude du microphone et du haut-parleur et, pour une seconde partie, une introduction à l'analyse modale de vibration d'une structure.
Instrumentation avancée, intelligente et communicante
L'objectif de ce module est de mettre en œuvre et de programmer un système embarqué à base de microcontrôleur. L'enseignement se fera en mode projet sur une cible Arduino enrichie de différents capteurs et disposant d'une connectivité sans fil Lora.
Mesures multicapteurs
Ce module est une introduction à la mesure multi-dimensionnelle et multi-physique. Il s'appuie sur une plateforme multi-capteurs (Caméra 3D, LiDAR) dédiée à l'étalonnage et la corrélation de mesures.
Traitement numérique du signal de l’image
Ce module est un approfondissement des notions de traitement du signal en allant vers le traitement numérique des signaux notamment les signaux audios. Les thèmes abordés seront l'échantillonnage, les spectres numériques et le problème du fenêtrage ainsi qu'une introduction aux filtres numériques et aux signaux aléatoires.
Automatique
On aborde dans ce cours les systèmes asservis. L'objectif principal est de permettre aux étudiants de régler des correcteurs classiques type PID. Des séances de TP sont prévues pour la mise en application de ces réglages.
Fabrication additive
L'objectif de ce module est de prendre en main les machines de fabrication numérique (Imprimante 3D, Découpe laser, Scanner 3D) qui sont des outils de base d'un Fablab.
Vide avancé
Les basses pressions sont nécessaires à la réalisation de conditions permettant des dépôts de films minces, à la réalisation de nanostructures dans le domaine quantique, ou des semiconducteurs. Le module s’attache à préciser le fonctionnement des jauges de pression, des pompes secondaires, des débitmètres massiques. Il introduit les phénomènes physiques décrits par la théorie cinétique des gaz : flux, dégazage, régime de collisions moléculaires, etc.
