Télémètre : problème de réception...

[invite2e627298]

Salut à tous

juste histoire de situer, je suis actuellement étudiant en 2ème d'école d'ingé en électronique, et j'ai un projet à réaliser pour la fin de cette année.

Le cahier des charges m'impose de pouvoir mesurer une distance jusqu'à 2m en utilisant des transducteurs ultrasons fonctionnant à 40kHz et tout ceci alimenté par une unique pile de 9V. Mais voilà le problème :

je travaille sur des plaques LABTEC, et mon émetteur récepteur sont assez proches ( une dizaine de centimètres ).

J'ai remarqué que jusqu'à une soixantaine de centimètres, mon signal ( une fois amplifié et filtré ) est relativement utilisable par une porte logique afin de calculer le temps que mets le son à revenir. Au delà de cette distance, le signal de réception se déteriore à une vitesse hallucinante ( 5cm de plus et j'ai un signal nul ).

J'ai commencé par augmenter l'amplification, mais aujourd'hui arrivé à 90.000 ( deux étages AOP *300 ) je commence à penser que le problème ne vient pas de là.

Je tiens à préciser que :
mes deux AOPs sont alimentés grâce à une masse "virtuelle" à 4.5V et donc en -4.5V +4.5V par rapport à cette masse ( Pont diviseur de tension suivi d'un AOP en suiveur ). Les étages amplificateurs sont placés comme le montre l'image ci-dessous :


Le tout étant ensuite suive par un filtre de Rauch, et de deux trigger de schmitt inverseur afin d'obtenir un signal utilisable par le compteur.

Si vous avez une idée pour me permettre d'obtenir un signal potable, je vous saurai gré de bien vouloir m'expliquer

Merci d'avance

Cordialement, Sébastien.

[Pierrre]

bonjour

le signal emis est vraiment à 40KHZ ?? car les transducteurs piezzo ont une bande passante tres reduite et le signal reçu s'ecroule tres rapidement si la frequence derive.

A+

[invite936c567e]

Bonjour

La quasi-disparition du signal sur 5 cm après une dizaine de centimètres déjà parcourus me font dire que le problème n'est peut-être pas électronique, mais plutôt acoustique.

Les transducteurs sont-ils bien orientés ? La surface réfléchissante est-elle perpendiculaire à l'onde incidente ? Il ne faut pas perdre de vue qu'à cette fréquence, les ondes sonores sont assez directives, et ne sont émises que dans un cône.

[invite936c567e]

Il faut aussi veiller à ce que les ultrasons qui se perdent au-delà de l'obstacle ne reviennent pas perturber la mesure après réflexion sur les murs de la pièce, par exemple.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gienas]

Bonjour Sebxoii et tout le groupe

Une question idiote, mais je serai plus rassuré en ayant la réponse

Les pulses sont-ils assez courts, pour qu'il n'y ait pas de chevauchement émission/réception?

[invite2e627298]

Merci à tous pour vos réponses, il est vrai que vous soulevez des problèmes auxquels je n'avais pas vraiment pensé.

@Pierrre : Non effectivement le 40Khz n'est pas particulièrement précis, je l'ai réalisé avec un NE555 et même en calculant les valeur des résistances 50 fois, je ne tombais jamais sur la fréquence désirées. J'ai remplacer les deux résistances par un potentiomètre et fais en sorte que ça tombe à peu près sur 40k. J'ai par ailleurs ajouté une diode en parallèle de la résistance R2 ( cf schéma ci-dessous ), cathode vers le bas. Afin d'obtenir un rapport cyclique de 0.5. Je n'ai pas l'impression que ça fonctionne plus que ça bizarrement :-/



@PA5CAL : Je fais les tests avec un bouquin, donc non la surface n'est pas bien parallèle ni réflechissante. De plus, les transducteurs sont disposés au feeling sur la plaque, le plus parallèlement possible tout de même .
En ce qui concerne le parasitage par les rebonds sur les murs, je ne vois pas trop quoi faire pour l'éviter, et de tout façon vu la vitesse à laquelle le signal perd de sa puissance, je ne pense pas que ça joue tant que ça.

@gienas : Le signal d''émission est à 70Hz. 1ms à l'état haut. Au délà de 30cm, il ne devrait pas y avoir de problème

[Pierrre]

bonjour
tu peux donner le schema de la partie emetrice ?

perso, en ajustant le frequence pour avoir la meilleure reponse d'un couple emetteur-recepteur, j'ai reussi a mesurer jusqu'à 12 m (dans des conditions ideales au niveau des transducteurs et de la cible quand meme...)
si je me souviens bien, la partie ampli reception etait un peu plus complexe: ile devait y avoir un controle du gain en fonction du temps.

si tu peux changer de transducteurs, regarde chez polaroid: transducteurs electrostatiques et electronique de commande associee; les resultats avec ce matos sont tres bons et la mise en oeuvre tres simple.

A+

[invite2e627298]

La partie émission est on ne peut plus basique :

1 NE555 à 40Khz +-1khz rapport cyclique=~0.5
1 NE555 à 70Hz rapport cyclique de 1/15.

Une porte "ET" qui prend en entrée ces deux signaux pour créer les salves.

Tout ça alimenté en 9V. Je prends ensuite de sortie de la porte "ET" que j'envoie directement sur l'émetteur, qui a son autre pate à la masse.

Au niveau de la réception, j'avais effectivement pensé à ce système, mais mes profs m'ont dit que ce n'était pas nécessaire, et trop compliqué ( d'ailleurs je n'avais aucune idée de comment le mettre en place ).

Pour finir, impossibilité de changer de transducteurs, ils sont fournis par l'école.

[paulfjujo]

bonjour,

La partie reception utilise 2 ampli de gain 300 chacun ?
Attention au produit GAIN x Bande passante
car avec la frequence le gain effectif global peut devenir tres faible !
j'utiliserais plutot des gains plus faibles ex: 30x30
pour conserver la bande passante et donc l'efficacité d'amplification.

[invite2e627298]

Salut paulfjujo

Rien compris à ce que tu racontes...et je pense pas que ce soit un problème, mieux vaut amplifier plus que pas assez vu que même si je sur-sature l'ampli, ca ne me dérange pas plus que ça.

La bande passante d'un AOP est théoriquement infinie ( en pratique ca doit se situer après mes 100Khz ? ), donc je ne vois pas vraiment le problème ?

[paulfjujo]

je n'ai pas la doc des TL082 mais celle du TL081
qui montre comment le gain en boucle ouverte se degrade en fonction de la frequence.
De plus un gain global de 90000 , s'il etait atteint pourrait generer de belles oscillations.
produit Gain Bandwidth =4Mhz
en simplifiant Fmax=13Khz à G=300 en theorie !beaucoup moins en pratique, avec une alimentation de +-5V au lieu de +-15V (spec sheet)