Prepa HelpMines-Ponts 2022 PSI Physique 2 : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique 2 du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2022, filière PSI, en 4 heures. Thème : Capteur de position inductif LVDT, conditionnement du signal et accéléromètre asservi.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie I : étude de l'état de référence. Équations de Maxwell-Ampère et de Maxwell-Thomson en régime quasi permanent, symétries et parités du champ magnétique du transformateur différentiel, lecture de cartes de champ simulées, modèle de champ uniforme dans le noyau et inductance mutuelle entre primaire et secondaires.
- Partie II : déplacement du noyau. Inductances mutuelles en fonction de la position du noyau et tension différentielle du secondaire proportionnelle au déplacement, avec la question du signe du déplacement.
- Partie III : conditionnement du signal. Générateur de signal triangulaire à trois ALI (intégrateur et comparateur à hystérésis), période et amplitude, puis conformateur à diodes qui approche une sinusoïde par morceaux : seuils de conduction, choix des résistances par raccordement des pentes.
- Partie IV : exemple d'utilisation du capteur, un accéléromètre. Masse sismique liée à un ressort et à un amortisseur dans un boîtier : équation du mouvement, amortissement critique, boîtier accéléré et position d'équilibre, puis asservissement par une force proportionnelle à la tension du capteur et temps de réponse.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Amplificateur linéaire intégré
- Oscillateurs électroniques
- Équations différentielles linéaires du second ordre
- Régimes transitoires
Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.