Capteur de distance

[kiiliian]

Bonjour,

je travaille actuellement sur un projet dans lequel j'aurais besoin d'un (voire plusieurs) capteurs de distance. Jusqu'à présent dans mes recherches, j'ai isolé deux types de capteurs:

• les capteurs à infrarouges (4 à 30 cm) comme ici: http://www.robotshop.com/capteur-distance-gp2y0a41sk0f-ir-sharp.html, à 15€
• les capteurs à ultrasons (2cm à 5m) comme ici: http://www.arobose.com/shop/capteurs...s-hc-sr04.html, à 7€

Or, il me semble étonnant que le capteur ayant la portée la plus grande soit le moins cher... Sont-ils tous les deux exploitables grace à une carte arduino ? Pourquoi le prix est-il si différent, quelle est la grande différence entre ces capteurs ? Merci d'avance de m'éclairer sur ces points,

Bonne journée,

Kilian
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[f6bes]

Bjr à toi,
Comme on ne connait pas leur PRECISION, difficile d'en dire quoique ce soit ?
De plus ça ne sort pas de la meme "usine". Cout de production= inconnu ?
Bonne journée

[Yoruk]

Pour les petits capteurs à ultrason, je confirme l'utilisation possible avec une arduino (je l'ai déjà fait, il existe des biblis toutes prêtes pour cela).

Ca fonctionne en gros de la façon suivante : l'un des modules envoie une trame d'ultrasons. Ceux ci (corrigez moi si je dis une bêtise) ont la propriété de se réfléchir sur les surfaces. Tu envoies un train d'ondes, elles se réfléchissent sur un objet et sont captées par le second module. Connaissant la vitesse de ces trames (330 m/s ?), et en mesurant le temps entre émission et réception, tu en déduis la distance !

[Jack]

l'un des modules envoie une trame d'ultrasons. Ceux ci (corrigez moi si je dis une bêtise) ont la propriété de se réfléchir sur les surfaces

Ce n'est pas spécifique aux ultrasons. L'avantage, c'est que les ultrasons sont inaudibles.

[A voir en vidéo sur Futura]

[PA5CAL]

Bonjour

Or, il me semble étonnant que le capteur ayant la portée la plus grande soit le moins cher (...) Pourquoi le prix est-il si différent, quelle est la grande différence entre ces capteurs ?

Il s'agit de deux technologies totalement différentes.

Alors quoi de moins surprenant que leur prix ne soit pas le même ? C'est un peu comme si l'on comparait deux véhicules utilisés pour parcourir 1 km... comme une voiture et une bicyclette !

• Le capteur à infrarouges émet et reçoit de la lumière (modulée, afin d'éliminer les perturbations extérieures), et estime la distance en fonction de la quantité qui a été réfléchie.

Si l'objet qu'on met devant le capteur est large, convenablement orienté et présente une réflectivité de 90% (comme indiqué dans la datasheet), alors on peut s'attendre à obtenir les résultats indiqués. En revanche, s'il a une réflectivité plus faible (notamment s'il absorbe les IR à λ=870nm), ou si sa surface est réduite ou mal orientée, alors l'indication de la distance sera grandement surévaluée. Avec un tel système, un objet noir placé à 3 cm pourrait très bien être mesuré à 30 cm. Mais si l'on peut contrôler les caractéristiques optiques des objets à détecter, alors il s'avère très intéressant. Il peut notamment fonctionner au travers d'une vitre ou ou au travers de l'eau.

• Le capteur à ultrasons émet et reçoit des trains d'ondes sonores, et estime la distance en fonction du temps de parcours de ces ondes dans l'air.

Dans ce cas, l'aspect visuel de l'objet est sans importance. Toutefois, il doit encore être assez large, et doit réfléchir suffisamment les ultrasons pour pouvoir être détecté. Notamment, le matériau ne doit pas trop absorber ou laisser traverser ces derniers, et la forme de doit pas trop les diffuser. Ici le risque n'est pas une mesure incorrecte, mais une absence de mesure.


Bref, les deux capteurs s'utilisent dans des situations nettement différentes. Leur choix dépend des avantages et des inconvénients qu'ils présentent dans le cas de figure spécifique à traiter.

[kiiliian]

Merci à tous pour vos réponses qui me sont fort utiles, je sais maintenant comment je vais m'y prendre. PA5CAL, quand tu me dis que les capteurs à ultrasons fonctionnent sous l'eau, crois-tu qu'il serait possible de créer un détecteur d'obstacles immergé dans l'eau, en mettant une membrane plastique tendue sur le détecteur à ultrasons afin qu'il ne soit pas mouillé ?

[IC-CD0000]

...PA5CAL, quand tu me dis que les capteurs à ultrasons fonctionnent sous l'eau...

Bonjour, es-tu sûr qu'il t'as dis ça ?

...crois-tu qu'il serait possible de créer un détecteur d'obstacles immergé dans l'eau...

j'y vois mal... faut un capteur étanche avec l'électronique dans un boîtier étanche. Il faut prendre en considération la pression de l'eau, c'est pour quel projet, aquarium, piscine, océan ? A+

[PA5CAL]

PA5CAL, quand tu me dis que les capteurs à ultrasons fonctionnent sous l'eau, crois-tu qu'il serait possible de créer un détecteur d'obstacles immergé dans l'eau, en mettant une membrane plastique tendue sur le détecteur à ultrasons afin qu'il ne soit pas mouillé ?

Je doute que cette façon de procéder donne de bons résultats (cela dit, je n'ai jamais essayé).

Le but étant de transmettre au mieux les ondes sonores entre les transducteurs et le milieu de propagation, les amortissements et les réflexions au niveau des interfaces entre les différents matériaux traversés doit faire énormément chuter l'efficacité.

Quand on utilise un tel système dans l'eau (on appelle ça un « sonar »), la surface du transducteur est immergée ou en contact direct avec une surface rigide qui l'est. Et sans parler des problèmes que IC-CD0000 vient de rappeler, dans ce cas de figure on n'utilise pas le modèle de transducteur du capteur de distance dont on parle ici.

[arsene de gallium]

@IC-CD0000Bah si, PA5CAL dit:

Il peut notamment fonctionner au travers d'une vitre ou ou au travers de l'eau.

Et il a raison.
Mais comme le niveau technique des poseurs de questions sur les forums est devenus très bas, voir d'une nullité incommensurable, il est évident que sa réponse était trop technique.
L'ami kiiliian cherche un capteur de distance, sans préciser toutefois la distance minimum et maximum de détection, et il est étonné que le caviar coute plus cher que les carottes.
Il oublie qu'il compare 2 capteurs complètement différents dans leur conception et principe de mesure, comme là souligné PA5CAL.
Si la mesure de distance est inférieure à 5m et supérieure à 50cm, le capteur à ultrason est adapté, quelque soit l'électronique qui va convertir le signal en une donnée exploitable. Reste à choisir le capteur en fonction du traitement électronique qui suit.
Comme d'habitude, le micro-controleur est déjà choisi alors que cela devrait être la dernière chose à faire en fonction de ce que l'on veut réaliser.
Sans connaitre le cahier des charges précis, il est impossible de dire ce qui convient.
Ma boule de cristal me dit qu'il s'agit d'un "robot". Mais ma boule de cristal se fait vieille et de ce fait n'est pas certain. Mon ami sorcier n'est pas non plus au top et ses formules magiques plus au gout du jour.
Donc je n'irais pas plus loin dans d'hypothétiques solutions.

[IC-CD0000]

Bonjour
@ arsene de gallium, avec tout le respect que je te dois, l'écran de mon pc me montre que la phrase "Il peut notamment fonctionner au travers d'une vitre ou ou au travers de l'eau." est situé dans le chapitre du capteur à infrarouge, je dois changer mon pc, il déconne sûrement, ah là là, l'informatique
On parle bien du capteur IR je suis entièrement d'accord avec PA5CAL, il fonctionne bien à travers une vitre et de l'eau. Quand au capteur ultra-sons, il est utilisé en surface car ses ultrasons ne pénètrent pas dans l'eau (ou peut-être un chouillia). Mais kiilliian s'est mélangé les pinceaux...
@ kiilliian, peux-tu nous en dire plus sur l'environnement où sera mis le capteur ? quelle but ? A+

[kiiliian]

@arsene de gallium: j'ai en effet mélangé les deux explications, mais ma question restait d'actualité vu qu'il me semble que les ultrasons "fonctionnent" dans l'eau" (c'est comme ça que s'orientent les dauphins il me semble, mais j'imagine que c'est plus dur à reproduire d'un point de vue électronique

Quand au capteur ultra-sons, il est utilisé en surface car ses ultrasons ne pénètrent pas dans l'eau (ou peut-être un chouillia).

)

Comme d'habitude, le micro-controleur est déjà choisi alors que cela devrait être la dernière chose à faire en fonction de ce que l'on veut réaliser.

Malheureusement, mon niveau en électronique est quasiment nul et j'entends régulièrement parler de la carte Arduino qui est, parait-il, assez facile à programmer, donc je me renseigne pour savoir notamment s'il est possible de mettre un capteur de distance dessus.

Mais comme le niveau technique des poseurs de questions sur les forums est devenus très bas, voir d'une nullité incommensurable, il est évident que sa réponse était trop technique.

Non, sa réponse était compréhensible et bien détaillée, j'ai juste inversé deux explications. En ce qui concerne mon niveau technique, il est en effet assez...nul, mais il faut bien commencer à zéro afin d'en acquérir un (niveau).

@PA5CAL:

Je doute que cette façon de procéder donne de bons résultats

Je laisse tomber cette option.

IC-CD0000:

Bonjour, es-tu sûr qu'il t'as dis ça ?

Non en effet il n'a pas dis ça, désolé.

@ kiilliian, peux-tu nous en dire plus sur l'environnement où sera mis le capteur ? quelle but ? A+

Oui bien sur: le but (dans un premier temps) est de bricoler un petit "bateau" (un bicoque en fait) capable de fonctionner dans un petit étangs sans entrer en collision avec les berges. J'ai d'abord pensé aux capteurs à infrarouges, mais quand je suis tombé sur les capteurs à ultrasons, je me suis dit que ce n'était pas plus mal, car au plus vite on repère la berge, au plus vite il peut être dévié, ce qui évite de devoir faire une marche arrière et donc, de gagner du temps (et comme les capteurs à ultrasons semblent avoir une portée plus large...). Comme les berges de l'étangs ne sont pas très hautes, je me suis dit que si le capteur était sous l'eau, ça ne serait pas plus mal, car comme ça il détecterait à la fois les berges ET des branches mortes ou autres objets que l'on retrouve de temps en temps dans cet étangs...

Évidemment, je ne vais pas directement me lancer dans ce projet: je vais acheter une carte Arduino (+ l'un ou l'autre accessoire) et me familiariser à son fonctionnement. Ensuite, j'essayerai de réaliser ce qui est décrit.

J'espère que j'ai été claire et que je ne me suis pas trop embrouillé cette fois... Merci encore pour vos conseils,

Kilian

[IC-CD0000]

Bonjour,

Le capteur IR est très directif, de plus je pense qu'il serait influencé par le soleil. Pour l'application que tu veux faire (j'imagine que c'est un bateau modèle réduit), je te conseillerais plutôt le capteur de distance à ultrasons. Celui que tu as proposé a l'air facile pour le montage (5V, qualité/prix), je pense qu'il ira bien pour les berges (non plates) et les gros objets, mais je suis sceptique quant aux feuilles et au petites branches. Il faut le placer hors de l'eau (remarque : ils sont aussi utilisés comme niveau d'eau), dans un endroit assurément sec, et non couvert (les ultrasons ne passent pas le verre ou le plastique). Pour les petits objets, il existe des capteurs de proximité à ultrasons, bien plus précis mais bien plus cher, ex. ici (de plus, la majorité doit être alimenter en 12-24V). Pour ton utilisation ce serait hors de prix !
Si tu veux utiliser un capteur sous l'eau, il faut regarder du côté des sonnars (gamme de prix irrespectueux pour un modèle réduit), mais ils ne captent pas ce qui est hors de l'eau (seulement la partie immergée).

D'après ce que je comprend, les dauphins utilisent des fréquences de 60kHz à 105kHz à forte puissance pour l'écholocalisation, réf. ici chapitre 'bandes de fréquences'. Les capteurs de distance à ultrasons utilisent une fréquence plus basse, de l'ordre de 30-70 kHz comme expliqué ici. Je ne connais pas l'indice de propagation des ultrasons dans l'eau par rapport à la fréquence, c'est pointu, s'il y a un spécialiste en la matière il pourra répondre. Bon week-end (mieux que ce temps pourri, à ne pas mettre un p'tit bateau dehors)

[man-x86]

En fait le choix de ces capteurs dépend beaucoup de l'utilisation.
Avec un bateau dans un étang, la surface de l'eau sera relativement plate, sans avoir beaucoup d'obstacles, mais il y a l'éclairage du soleil à prendre en compte.
En gros, les capteurs IR sont assez décevants sous un fort éclairage (pas forcément direct), et les sonars donnent des résultats affreux en intérieur (réflexions sur les murs et les meubles).
Tu peux aussi trouver des sonars comme ça pour beaucoup moins cher sur ebay : le mot magique SR04 donne des résultats dans les 3~4€.
Pareil pour les "sharp GP2", que tu peux trouver avec différentes caractéristiques (sortie analogique/numérique, optiques collimatées pour différentes distances).

[kiiliian]

Ok, merci à tous pour vos infos, je vais me lancer