Détecteur d'un projectile

[invitebf47a06a]

Bonjour,

j'ai un projet à réaliser ou je dois afficher la vitesse d'un projectile, pour cela je compte détecter le projectile par moyen optoelectronique declencher un compteur et a une distance "d" plus loin redétecter le projectile pour arréter le compteur puis ensuite calculer v=d/t.

Pour faire ma barriere de detection j'ai une diode infrarouge et un phototransistor, j'arrive a détecter des objet de faible dimmension qui passe assez vite mais cependant je n'arrive pas a détecter par exemple le passage d'une bille d'un pistolet a bille. Je pense que mon phototransistor n'est pas assez rapide ( il a un tps de reponse de l'ordre de la microsec) je n'arrive pas a trouver de phototransistor plus rapide!!!

Donc je ne sais plus quoi faire, si quelqu'un a une solution?

Merci d'avance
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[DAUDET78]

soit ta bille est trop petite pour occulter le faisceau, soit ton phototransistor est trop lent. Tu peux utiliser une photo diode avec un ampliOP (rapide) en ampli de transimpédance.
Quel est ton schéma derrière ton phototransistor?

[invitebf47a06a]

Le diametre de la bille n'est pas trop petit car il arive a detecter le passage d'un simple fil de fer (je fais passer un fil de fer (=donc bcp moins vite qu'une balle) et il le detecte).

Sinon mon phototransistor fonctionne en bloqué saturé (emeteur a la masse) (collecteur sur une résistance puis sur le Vcc) et je regarde les variation sur le collecteur donc quand j'ai de la lumiere transistor saturé et Vc=0 et quand plus de lumiere transistor bloqué donc I=0 et donc Vc=Vcc

[louloute/Qc]

Une balle de 5cm de long passe à 300m/s devant ton faisceau en 200ns. ça peut se détecter avec de l’électronique rapide. Je prendrais une photodiode avec résistance de charge assez basse et j’amplifierais comme une brute l’impulsion d’une capa qui différencie le signal reçu pour finir dans un trigger de Schmitt et une R-S.

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

Sinon mon phototransistor fonctionne en bloqué saturé

je t'ai demandé un schéma , pas du baratin!
Déjà, si tu fonctionnes en saturé, c'est un tortillard ton phototransistor
Faut une photodiode, avec un transimpédance derrière. Vu les calculs de Louloute, faut pouvoir voir 50 nS. Donc, laisse tomber ton photo-transistor (et le schéma)

[PA5CAL]

Bonsoir

mon phototransistor fonctionne en bloqué saturé (emeteur a la masse) (collecteur sur une résistance puis sur le Vcc) et je regarde les variation sur le collecteur donc quand j'ai de la lumiere transistor saturé et Vc=0 et quand plus de lumiere transistor bloqué donc I=0 et donc Vc=Vcc

Ce montage du phototransistor ne permet pas d'obtenir de grandes vitesses. Pour y parvenir, il faudrait utiliser un montage évitant la saturation du phototransistor et limitant les grandes variations de tension sur les capacités parasites des semiconducteurs.

Tu pourrais orienter tes réflexions vers les diodes anti-saturation et l'amplification par transistor monté en base commune.

EDIT: grillé par DAUDET78

[invitebf47a06a]

Si je ne me trompe pas, il faut que je cable ma photodiode en inverse et le courant inverse sera proportionel a la lumiere? Je met une résistance et je detecte les variations de tensions au bornes de la résistance ?

[DAUDET78]

Oui, mais il faut une résistance très faible, donc un ampli rapide avec une résitance de contre réaction qui présente donc, en entrée, une résistance très très faible

[DAUDET78]

regarde les figures 5 et 6
http://sales.hamamatsu.com/assets/ap...t_examples.pdf

[louloute/Qc]

Un Jpeg vaut mille Mhosje m'apeçois que l'impulsion est à l'inverse (vers le bas. à moins que la balle soit détectée par réflexion (lampe et photodiode en faut du capteur regardant vers le bas, ce qui est à essayer aussi).

[louloute/Qc]

Au fait, pour l’ampli, quelques 4049 CMOS montés en amplis analogiques seraient le plus simple :

[invitebf47a06a]

Merci pour vos réponse.

Je vais essayer comme m'a indiquer DAUDET78 (MERCI pour les le PDF).
Je vous tiendrai au courant du circuit qui fonctionnera le mieu.

[louloute/Qc]

Erratum :
Lire 4069 et non pas 4049 dans mon dernier message.

[jiherve]

Une balle de 5cm de long passe à 300m/s devant ton faisceau en 200ns.

Bonsoir
Comment calcules tu ça ?
5/30000 = 166 µs !!!!!
Un vieux Chrony fait ça trés bien avec de l'électronique standard!
http://www.shootingchrony.com/french...cts_SCMMCM.htm
Le secret c'est d'exploiter les petite variations => fonctionnement en linéaire + amplification AC, il faut un éclairage uniforme => dépoli .
Cela marche aussi mieux en différentiel !
On doit pouvoir trouver le schéma de l'engin, moi je ne l'ai plus.
JR

[invitebf47a06a]

OK merci pour ce renseignement.
Je vais chercher plus d'information sur ce "chrony"!!!!

Merci Bonne soiré

[invite1aca657e]

Bonjour,

As tu pu trouver une solution a ton probleme de detection?? je suis EXACTEMENT dans la meme problematique, mais pour un bille de plomb alant a 200ms max.

Merci !!

Seb

[chatelot16]

le probleme c'est que pour couper un faisceau il faut le couper entierement : on ne peut pas elargir la tolerance

il faut plutot marcher par reflexion : la photo diode et la led sont placé du meme coté , et c'est la reflexion sur la balle qui renvoie de la lumiere : la zone ou la balle est detecté est plus large


le probleme est que la lumiere reflechie sera faible : il faut donc moduler a haute frequence la led d'eclairage , et faire une detection synchrone du signal recu par la photodiode :ainsi on est insensible a toute autre source de lumiere : ce principe est courant dans les cellule photoelectrique industrielles

[jiherve]

Bonsoir
En fait c'est la lumière naturelle qui est utilisée dans ce genre d'engin, il y a un dépoli situé au dessus et ce qui est détecté c'est l'ombre faite par le projectile.
Avec ce principe le chrono cité plus haut est capable de mesurer avec une précision satisfaisante la vitesse de tous les projectiles courants.

JR

[invite2313209787891133]

J'avais fabriqué un montage du même style pour calculer la vitesse des flèches de differents arcs (ce qui permet de calculer leur rendement, connaissant l'energie potentielle qu'on leur donne au départ).

Je comptais faire un montage optique, puis j'ai fini par utiliser une autre solution beaucoup plus simple: 2 cadres avec une feuille de papier journal, 2 micro electret posés sur chaque feuille le tout relié à l'entrée micro de la carte son d'un pc.
En lançant l'enregistrement (avec un logiciel d'edition audio) on recupere la courbe sur laquelle on vas pouvoir mesurer la durée entre les pics sur chaque canal.
Toutefois même si la diminution de la vitesse lors de la traversée de la feuille est insignifiante pour une flèche je ne sais pas ce que ça donnerait avec une petite bille de plastique.

[chatelot16]

la cellule photoelectrique ne pose pas de probleme au depart , c'est facile de passer juste devant , c'est un peut plus loin que c'est plus difficile d'etre precis et qu'il vaut mieux crever un papier

bien sur si le premier passage creve deja un papier ca va ralentir , mais on peut se rendre compte de l'erreur en mettant 2 ou 3 couche de papier au premier detecteur et voir si ca change la vitesse , si ca ne change pas c'est que la vitesss perdue pour crever le papier est faible

si la vitesse mesuré diminue bien avec le nombre de papier tu saura ou est l'erreur

mais enfin quand je vois comment ca traverse une boite de conserve je pense que du papier est de la rigolade

les 2 micro c'est vraiment une methode simple et efficace !

[louloute/Qc]

Bonjour Dudulle,

Félicitation pour ton idée de micro électret pour mesurer la vitesse d’une flèche. Je n’y avais pas pensé.

Aurais-tu des photos de la manière dont tu as couplé le micro avec le papier (je suppose un banc pour ajustement de Button) quelle distance entre les deux feuilles de papier; As-tu vérifié la précision avec un robot-tireur?

J’ai quelques vagues notion d’électronique, aimerais-tu qu’on mette en commun nos connaissance pour monter un appareil qui mesure et affiche sans avoir besoin de logiciel; je m’en monterais une aussi (j’imagine que mon club sera aussi intéressé).

Amicalement.

[chatelot16]

pour un arc ou une arbalete , avec l'enregistrement complet du signal des micro il n'y a pas de risque d'erreur : le bruit de la feuille de papier crevé ne doit pas pouvoir etre confondu avec autre chose

avec une arme a feu c'est peut etre plus difficile : le micro va capter plus fort le bruit de la detonnation et ca va cacher la vibration du papier crevé : il faut un capteur de vibration uniquement et pas de son : la premiere chose a faire est de boucher completement le micro pour le rendre sourd il captera toujours la vibrations du papier

mais autant prendre un simple capteur de vibration : par example des ceramique piezo electrique de briquet : ca peut faire des capteur de vibration tres solide

mais je te felicite aussi Dudulle : j'ai vu des tas d'usine a gaz qui marchait mal : le coup des micros c'est bien le plus simple qui m'inspire confiance avant meme de l'essayer

[invite2313209787891133]

Bonjour Dudulle,

Félicitation pour ton idée de micro électret pour mesurer la vitesse d’une flèche. Je n’y avais pas pensé.

Aurais-tu des photos de la manière dont tu as couplé le micro avec le papier (je suppose un banc pour ajustement de Button) quelle distance entre les deux feuilles de papier; As-tu vérifié la précision avec un robot-tireur?

J’ai quelques vagues notion d’électronique, aimerais-tu qu’on mette en commun nos connaissance pour monter un appareil qui mesure et affiche sans avoir besoin de logiciel; je m’en monterais une aussi (j’imagine que mon club sera aussi intéressé).

Amicalement.

Je n'ai malheureusement pas de photos, j'avais fais ce montage il y a plusieurs années et depuis que j'ai changé de boulot je ne fais plus de tir à l'arc...Mais "un jour" je vais m'y remettre !
Les micros electret etaient simplement collés sur une petite bande de carton, elle même coincée contre le papier journal à l'aide d'une pince qui sert à le maintenir tendu. Le cadre etait assemblé à partir de tasseaux de bois avec une charniere en haut.
A l'origine ce montage permettait de vérifier les reglages de l'arc; une fleche non empennée doit traverser la feuille de face (faire un petit trou).
En réalité je n'utilisais qu'un seul cadre avec du papier journal, l'autre était simplement la cible, qui permettait aussi à la fleche de s'arreter.

Je n'ai jamais verifié la précision, le but était plutot de faire des comparaisons de vitesses de flèches en fonction de leur masse, de la corde (fast flight, dynema, kevlar) et des branches (céramique/carbone, bois/ fibre de verre).

[jiherve]

Bonjour
Les systèmes microphoniques sont régulièrement utilisés en compétition de tir, c'est même la méthode officielle pour relever les scores.
C'est purement microphonique, il n'y a pas de problème avec le départ du coup car qqs soit les balles utilisées il leur faut un certain temps pour atteindre la cible , exemple 22LR UIT/50m : 160 ms pour faire le trajet.
un fabricant ici
http://www.etsys.co.uk/
JR

[invitede24515b]

Je suis en train de faire quelquechose d'equivalent pour mesurer la vitesse de billes de paintball avec 2 faisceaux IR séparés de 5 cm environ .
Dans un premier temps je me suis orienté vers un phototransistor tout simple et monté comme tu l'as fait. Et effectivement après quelque recherche il semble que le monter en sur-saturation diminue la sensibilité du montage (il faut plus de lumière pour changer l'état). Il y a un type de montage avec un transistor en sortie du phototransistor et ou celui ci travaille de façon moins saturé.
Il y a d'autres montage ou le transistor travaille en non saturé et est couplé a un comparateur derriere.
Par ailleurs fairchild propose des capteurs à base de photodiode amplifiée a sortie logique . Les refs sont QSE167,157,158,159 . Je ne sais pas ce que ca peut valoir sur ce type d'applications mais je vais pas tarder a tester