Comment mesurer une distance entre 2 points séparés par un mur ?

[worsohk]

Bonjour,
Je cherche un systeme qui me permet de calculer la distance entre deux points avec la particularité qu'entre les deux points il peut y avoir un mur !

Je pense qu'un couple de transmetteurs (Tr1, Tr2) en RF ou ultason avec un timer doit faire l'affaire (...) en gros: Tr1 emet un signal sur une frequence F1, déclenche un timer et se met à écouter sur une fréquence F2. Tr2, reçoit le signal sur la fréquence F1 et renvoie immédiatement un signal sur la fréquence F2.
Tr1 reçoit le signal sur F2 et arrête le timer, ensuite fait la transaltion durée/distance et affiche le résultat.

1) connaissez-vous un produit tout fait que je pourrais acheter sur le marché ?
2) sinon les composants à acheter pour en monter un ?
3) une methode plus simple à calculer la distance à travers un mur

P.S. précision requise: de l'ordre de 0,2 à 0,5 cm.

Merci de votre aide
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[DAUDET78]

Les ultrasons ne passent pas à travers les murs ....

[PA5CAL]

Bonsoir

Un mètre-ruban métallique et une perceuse avec une mèche à béton d'un bon diamètre devraient régler le problème...

Blague à part, je pense qu'un solution "radio" à haute fréquence (micro-ondes) aurait plus de chance de fonctionner. Il faudra s'attendre à une précision assez faible (plusieurs centimètres)

[chatelot16]

si c'est a des ondes radio que tu pense calcul a quel temps il faut etre precis pour avoir 0.5 cm de precision ?

en plus la vitesse de la lumiere ou des ondes radio varie avec le millieu a traverser air ou mur ...

la vitesse des ultra son varie encore plus suivant les millieu , et surtout ca ne passe pratiquement pas d'un millieu a l'autre : si c'est emis dans l'air ca ne passe pas dans le mur , si c'est emis par un transducteur contre le mur ca traverse le mur mais ca ne va pas dans l'air ensuite

[A voir en vidéo sur Futura]

[m'enfin]

Salut Worsohk,
Pas simple ton problème!
Je rejoins les intervenants précédents: les ultra-sons à travers un mur, il ne faut pas trop y compter; La mesure du temps de propagation d'une onde radio est assez pointu (1ns<=>30cm), la base de temps a besoin d'une très bonne stabilité, le temps de traitement connu avec précision ...
Sans vouloir être pessimiste, il ne faut pas négliger les difficultés de cette réalisation.
Peut-être qu'en recherchant une onde stationnaire entre un émetteur et un élément réfléchissant? C'est une proposition brute sans aucune garantie de faisabilité.
A+

[annjy]

Bonsoir,

à mon avis, il faut contourner le mur....

les géomètres utilisent, me semble-t-il, des théodolites
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9odolite

la précision demandée " précision requise: de l'ordre de 0,2 à 0,5 cm." n'est pas une exigence acceptable.
==> 0,2 cm à 1m, ou à 1 Km?

bonne soirée à tous,
JY

[louloute/Qc]

Les ondes RF ne traversent pas non plus les murs. ce sont de multiples réflexions qui passent de l’autre côté; tu vas mesurer le chemin pris par une des réflexions.

Je ne vois pas grand chose qui peut faire la mesure, a part un fantôme ou des neutrons.

[PA5CAL]

Pas trop d'accord. Les télémètres radar à impulsions (24GHz) qu'on utilise pour la mesure de courtes distances (0,5 à 50m) à travers les obstacles tiennent compte du premier front d'onde et ignorent les réflexions.

[worsohk]

Merci ! je m'attendais pas à autant de réponses.
PA5CAL peux-tu m'en dire plus sur les "telemetre radar à impulsion 25GHz" ?
@+

[PA5CAL]

Tout ce que je peux dire, c'est que ce sont des appareils portatifs de faible puissance (conso.<5W) qui utilisent des antennes directives plates (de 1 dm² environ) et qui se branchent sur un PC. Il existe quelques constructeurs français (notamment ceux qui font des radars routiers). Il faudrait faire une recherche sur Internet pour les retrouver afin de les contacter.

[f6bes]

Bjr worsohk,
Avant de partir dans une SOLUTION (mesurer à travers un mur) il serait bon de connaitre le probléme dans son ENTITE .
Là on peut trouver peut etre d'autres pistes, si on SAIT à quoi cela va servir !
Bonne journée

[annjy]

Pas trop d'accord. Les télémètres radar à impulsions (24GHz) qu'on utilise pour la mesure de courtes distances (0,5 à 50m) à travers les obstacles tiennent compte du premier front d'onde et ignorent les réflexions.

Bonjour,
le 24GHz traverse les murs?????(en bois, oui)


Amicalement,
JY

[PA5CAL]

le 24GHz traverse les murs?????(en bois, oui)

Chez moi, le Wifi (2,4GHz) traverse bien les murs en pierre et en béton armé.

Alors à une fréquence dix fois plus élevée, ça marche encore mieux.

[annjy]

Chez moi, le Wifi (2,4GHz) traverse bien les murs en pierre et en béton armé.

Alors à une fréquence dix fois plus élevée, ça marche encore mieux.

ça va à l'encontre de tout ce que j'apprends depuis 30 ans....et je travaille avec des fréquences qui se comptent en GHz.
Les réflexions sont multiples et peuvent expliquer la propagation dans une maison, ainsi que par exemple le couplage par les réseaux EDF ou autres....

Avec une fréquence 10 fois plus élevée, les trous qui laissent passer les ondes sont dix fois plus grands mais les pertes augmentent de 20 dB.....

A+,
je retourne au boulot!
JY

[Tropique]

Hello

Je crois qu'à partir du moment où il y a un mur sur le trajet, on peut oublier tout ce qui est méthode électromagnétique, genre radar, rayon T, etc: ce qui est en cause n'est pas l'atténuation, mais le délai introduit par la présence du mur. Même en connaissant précisément sa structure et son épaisseur au mm près, il y aura des facteurs de variabilité non-maîtrisables causés par des hétérogénéités de construction, la qualité des matériaux, et le taux d'humidité résiduelle.
La vitesse de propagation des ondes va essentiellement dépendre de la racine carrée de la constante diélectrique; celle-ci est de l'ordre de 7 pour des matériaux de construction normaux, càd que l'épaisseur apparente du mur va être multipliée par plus de 2.5, de même que les incertitudes qui s'y rapportent.
Donc rien que 1mm d'incertitude sur l'épaisseur seule va déjà te bouffer tout ton budget d'erreur, et il faudra que tout le reste de la mesure dans l'air soit parfait.... Pas très réaliste.
Si on veut s'affranchir de ces sources d'erreur, sans tomber dans le high-tech ou l'ésotérisme, genre rayons X ou neutrinos, je pense que la seule solution envisageable est un système magnétique pur. Un champ magnétique (pas la composante magnétique d'une onde EM!) est peu affecté par les matériaux de construction, qui sont faiblement para- ou dia-magnétiques.
Cela suppose que le mur ne soit pas armé, sinon il faut oublier.
Il faudrait une méthode permettant d'arriver à la précision que tu souhaites, ce qui est loin d'être trivial. Tu n'as pas précisé la gamme que tu souhaites, mais s'il y a un mur, je suppose que c'est de qques dizaines de cm.
Pour éliminer les problèmes de champs statiques, terrestre et autres, il faudrait une source alternative, très précisément calibrée. Pour gérer les problèmes d'orientation, il faudrait un champ tournant.
Tenant compte de cela, et sachant que l'axe de référence vertical est facile à obtenir, j'opterais pour une boucle émettrice tournante sur un axe vertical.
La boucle réceptrice serait positionnée au point de mesure, et orientée pour le signal maximal. On peut alors lire l'intensité reçue, et l'entrer dans une équation ou un table de conversion pour retrouver la distance. Le problème de la hauteur relative de l'émetteur et du récepteur pourrait être résolu par un niveau à tuyau, ou si ce n'est pas possible par une étape de calibration supplémentaire de la boucle.
Cette méthode est purement analogique et nécéssiterait des circuits très soignés, des compensations trés précises pour avoir une certaine précision; en dessous du %, ça risque de devenir acrobatique, et on peut envisager une variante.
Au lieu de se baser sur la simple intensité, on peut faire une mesure goniométrique: l'émetteur reste le même, mais le récepteur est maintenant constitué de deux boucles, fixées sur un règle de base, à une distance du même ordre que celle à mesurer. On positionne le centre de la règle au point de mesure, et les deux boucles ayant leur plan dans l'axe de la règle, on oriente celle-ci de façon à recevoir un signal identique. Ensuite on oriente chacune des boucles de façon à annuler le signal reçu: cela se produit quand leur plan intersecte le centre de la boucle émettrice.
Ensuite, il n'y a plus qu'à relever les angles, et à calculer par triangulation la distance à l'émetteur.
C'est potentiellement assez précis, mais cela suppose un soin maniaque dans les moindres détails de la réalisation pratique, aussi bien électronique que mécanique.
La boucle émettrice peut réellement être une boucle tournant physiquement, entraînée par un moteur synchrone, ou elle peut être virtuelle, composée de deux boucles à 90° pilotées en quadrature.
La réception devrait impérativement se faire par échantillonnage synchrone de l'émission. Et ne pas oublier que le moindre clou oublié dans le mur perturberait sérieusement cette belle manip!
Bref, c'est pas gagné.
A+

PS: une note d'application d'un GPR:
http://www.foundationperformance.org..._march2004.pdf

[PA5CAL]

ça va à l'encontre de tout ce que j'apprends depuis 30 ans....et je travaille avec des fréquences qui se comptent en GHz.
Les réflexions sont multiples et peuvent expliquer la propagation dans une maison, ainsi que par exemple le couplage par les réseaux EDF ou autres....

Avec une fréquence 10 fois plus élevée, les trous qui laissent passer les ondes sont dix fois plus grands mais les pertes augmentent de 20 dB.....

Il est indéniable qu'il y a une grosse atténuation lors du passage au travers d'un mur, et que les réflexions aident énormément à l'établissement des liaisons d'un réseau sans fil.

En revanche, il y a tout de même une transmission directe d'une partie de l'onde. J'ai pu le vérifier moi-même à l'aide d'un moniteur Wifi et d'antennes directives orientables, dans une construction sans ferraillage ni canalisation métallique, entre deux locaux avec des ouvertures diamétralement opposées. Les résultats montrent que la traversée d'un mur en ligne directe est effective pour une partie suffisante de l'onde, en mettant clairement hors de cause les éventuelles réflexions et les phénomènes d'induction.

Donc à 2,4GHz, les ondes passent, mal, mais elles passent quand même. A cette fréquence, une maison en pierre est loin de représenter une cage de Faraday.

[DAUDET78]

Bjr worsohk,
Avant de partir dans une SOLUTION (mesurer à travers un mur) il serait bon de connaitre le probléme dans son ENTITE .
Là on peut trouver peut etre d'autres pistes, si on SAIT à quoi cela va servir !
Bonne journée

Si on avait une réponse à la question #11 de F6BES !!!!!!

[PA5CAL]

Ça n'enlève rien au fait que la précision d'une mesure de distance qu'on peut attendre dans ces conditions doit être exécrable.

Comme je le disais plus haut, la précision du télémètre à 24GHz à travers des obtacles est de plusieurs centimètres (contre quelques millimètres en champ libre sur des petites distances).

[DAUDET78]

Ça n'enlève rien au fait .....

Ben, ça permettrait de savoir si la question est purement une masturbation intellectuelle. Si ça se trouve, c'est pour mesurer le déplacement d'un objet que l'on peut mesurer localement et transmettre par radio. Evidemment, si l'objet est une poterie en train de cuire à 1200° dans un four ! Mais est ce bien utile de mesurer sa position ?

[louloute/Qc]

Pas trop d'accord. Les télémètres radar à impulsions (24GHz) qu'on utilise pour la mesure de courtes distances (0,5 à 50m) à travers les obstacles tiennent compte du premier front d'onde et ignorent les réflexions.

Ben oui Pa5cal en impulsion de quelques KW par rétrodiffusion du ne pognes que le faisceau incident. Mais ne va pas parler après de reprendre la mesure avec un wifi de 10mW, sinon du retombes dans les multiples réflexions.

[PA5CAL]

La propagation serait-elle très différente pour plusieurs KW et pour les 100mW du Wifi ?

(NB: le télémètre à impulsion dont je parle ne sort que 4 ou 5 dBm et a une PIRE moyenne de -30 dBm)

[PA5CAL]

Oups... louloute/Qc je viens de comprendre à quoi tu faisais allusion quand tu parlais de "réflexions multiples". Il doit s'agit des réflexions multiples sur les faces du mur au moment de sa traversée par l'onde, et non de réflexions sur d'autres murs de la maison...

Je suis donc d'accord avec toi. On se paye ces fameuses "réflexions multiples" jusqu'à atteindre un seuil suffisant pour permettre la détection.

Mais j'imagine que le télémètre doit tenir compte de l'allure de l'onde reçu pour déduire indirectement l'instant de l'arrivée du front, sinon je ne vois pas comment il atteindrait une telle précision.

[worsohk]

Re-bonjour à tous,
Le besoin est dans le domaine d'architecture d'interieur où il a des relevés à faire sans être obligé à refaire le plan de l'existant. C'est un peu particulier mais il s'agit de relevés avec des dimensions classiques d'une habitation. Les distances à mesurer sont entre 1 et 10m et la tolérence +/- 0,5cm.
Merci à Tropic pour ses explications et conseils.
Pa5cal, ma recherche Google sur les Telemetres radar à impulsion 24GHz n'a rien donné !
Dites-moi: le problème d'incertitude due aux reflexions d'onde ne peut pas être résolu par un étalonnage préalable aux mesures ?
merci à tous pour cette discussion très animée !
@+

[chatelot16]

dans ton cas je ne vois pas 36 solution il faut faire de la géometrie avec ce qui se mesure facilement

mais j'imagien un gadget qui existe peut etre deja

un trepied avec un laser tournant et un systeme genre telemetre a triangulation bien precis : cela peut permettre a un ordinateur de faire le plan d'une piece tres rapidement

si on place le trepied pres d'une porte ouverte pour que ca fasse une partie du plan de la piece d'a coté , on peut ensuite superposer les 2 plans et avoir l'epaisseur exacte des murs

est ce que ce genre de truc existe deja ? les archtectes devraient connaitre ?

sinon j'aurais envie de le fabriquer car il me semble que ca pourrais se vendre ...

[DAUDET78]

J'ai utilisé ce truc. un laser rotatif et ça détermine "l'enveloppe" des murs. J'ai plus le nom de ce machin

[worsohk]

Bonsoir,

à mon avis, il faut contourner le mur....

les géomètres utilisent, me semble-t-il, des théodolites
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9odolite

la précision demandée " précision requise: de l'ordre de 0,2 à 0,5 cm." n'est pas une exigence acceptable.
==> 0,2 cm à 1m, ou à 1 Km?

bonne soirée à tous,
JY

Salut Annjy,
Que veux-tu dire par : il faut contourner le mur ? effectivement si il existe un instrument donnant sa position par-rapport à une position de référence en la déduisant du trajet parcouru (vitesse, orientation, ...) et ceci avec suffisemment de précision, cela permettrait de mesurer la distance entre deux points "en contournant le fameux mur" mais bon je crois que ca n'existe pas !
@+

[f6bes]

Bsr à tous,
Ben il y a aussi cela (trés efficasse):http://www.ofrp.net/doc/fichiers/lra...rs/xl-94-1.jpg

Chatelot:Les levées de terrain (ou autres) par les géométres se font de maniére automatique avec théodolite à "laser".
Finit le bon vieux temps du carnet de levée et de la mire graduée.

Les distances et angles sont relevées est mis en mémoire (sur le terrain).
Retour au bureau, on vide le tout dans la machine, qq directives a lui donner et hop ca ressort coté imprimante .
On sait meme plus ce qu'est la trigo !

Bonne soirée

[chatelot16]

Chatelot:Les levées de terrain (ou autres) par les géométres se font de maniére automatique avec théodolite à "laser".
Finit le bon vieux temps du carnet de levée et de la mire graduée.

cela ne m'etonne pas beaucoup

mais la suite de la question c'est que trouve t on dans le commerce le moins cher possible ?

[chatelot16]

Que veux-tu dire par : il faut contourner le mur ? effectivement si il existe un instrument donnant sa position par-rapport à une position de référence en la déduisant du trajet parcouru (vitesse, orientation, ...) et ceci avec suffisemment de précision, cela permettrait de mesurer la distance entre deux points "en contournant le fameux mur" mais bon je crois que ca n'existe pas !

si un theodolite automatique fait le plan de chaque piece avec une partie suffisante de la piece voisine par une porte ouverte , ca permet bien de contourner le mur

[annjy]

Il est indéniable qu'il y a une grosse atténuation lors du passage au travers d'un mur, et que les réflexions aident énormément à l'établissement des liaisons d'un réseau sans fil.

En revanche, il y a tout de même une transmission directe d'une partie de l'onde. J'ai pu le vérifier moi-même à l'aide d'un moniteur Wifi et d'antennes directives orientables, dans une construction sans ferraillage ni canalisation métallique, entre deux locaux avec des ouvertures diamétralement opposées. Les résultats montrent que la traversée d'un mur en ligne directe est effective pour une partie suffisante de l'onde, en mettant clairement hors de cause les éventuelles réflexions et les phénomènes d'induction.

Donc à 2,4GHz, les ondes passent, mal, mais elles passent quand même. A cette fréquence, une maison en pierre est loin de représenter une cage de Faraday.

Bsr
un lien sur le sujet:
http://www-syscom.univ-mlv.fr/~vigna.../JNM01_SAG.pdf

Bonne lecture,
JY