Modulation (PSI)

[invitea939fd38]

bjr à vous !
J'espère être dans la bonne section ...

Alors voila, Je réalise ,dans le cadre de mon TIPE, une étude d'un télémètre à ultrason (capteur de recul de voiture).
Le principe est d'envoyer des salves dans un couple émetteur/récepteur afin de mesurer le temps que met l'onde à parcourir la distance du couple émetteur/récepteur. Connaissant la vitesse du son dans l'air, on en deduit la distance qui separe la couple à un obstacle.

Dans l'émetteur est envoyé un crénau TTL (0-5V, 200 Hz)
multiplier par l'onde porteuse sinusoïdale de 40 kHz.

En décomposant notre signal crenau*sinusoidale en serie de fourier on obtient une harmonique principale de 40 kHz, avec autour d'autres harmoniques du au signal crénau et à la multiplication des cosinus.

Le signal reçu par le récepteur est donc sinusoidale mais très rapproché. On peut remarquer que le signal est en bosse, avec à des endrois une grande amplitude, et apres une amplitude plus petite.
Comme ceci :
http://img84.imageshack.us/i/img0274k.jpg/

J'aimerais donc savoir quels sont les phénomènes physique qui entre en jeu lors de la propagation de l'onde ? Pourquoi obtient on un tel forme plutot q'une sinusoide normale ?
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Effectivement, la montée lente du signal est très surprenante. C'est comme si le couplage acoustique de l'émetteur (avec l'air) était mauvais et que l'amplitude d'oscillation de l'émetteur mettait quelques 300 µs à se stabiliser. Ça fait un Q de 35-40, que je trouve très élevé.
De plus, l'espèce de battement que l'on voit, peut correspondre à un léger (et normal) désaccord entre la fréquence de résonance de l'émetteur et du récepteur.

Les transducteurs dont je me souviens avaient une espèce de coupelle en verre ou plastique collée au centre de la pastille et qui servait à améliorer le couplage. Je n'ai pas constaté ce "retard à l'allumage" que l'on voit chez vous.

Avez-vous la notice du transducteur ou, numéro du transducteur, pour voir si on peut trouver la courbe de réponse en fréquence?
Normalement, il n'y a pas de pic de résonance marqué.
Au revoir.

[Rhodes77]

Bonjour,

Je fais peut-être (sûrement) fausse route, mais l'allure du signal réponse pourrait ressembler à celui d'un pulse à la sortie d'un guide, et on verrait la superposition des modes du guide d'onde.
Si c'est le cas, y a-t-il quelque chose dans votre montage qui guiderait les ultrasons ?

[invitea939fd38]

Merçi pour vos reponses!

J'ai oublié une petite précision. Le signal reçu par le récepteur est "traité" par un filtre passe haut afin d'éliminer la perturbation ambiante de 50 Hz avant d'être affiché sur l'oscilloscope.

LPFR => Les transducteurs utilisés sont ceux de notre labo de TP et ils ressemblent à ça:
http://img13.imageshack.us/i/img0280os.jpg/
Il n'y a rien écrit dessus, et la notice je peux toujours essayer de la demander mais à mon avis, ils ne l'ont pas.

Pour ce qui est de la fréquence de résonance nous l'avons nous même recherchée, elle se situe au voisinage de 40 kHz.

Quel calcul faites vous pour Q ?

Rhodes77 =>
"un pulse à la sortie d'un guide" je ne vois pas vraiment de quoi vous parlez
Qu'entendez vous par "quelque chose qui guide les ultrasons"?

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Je ne pense pas que le filtre passe-haut soit en cause. J'imagine que la fréquence de coupure se situe bien plus bas que les 40 kHz.

Votre photo ne m'aide en rien. La courbe de réponse aurait été plus utile.

Pour estimer le Q de façon approché: "il est pi fois le nombre d'oscillations pour arriver à 1/e"
Et plus grossier: "3 fois le nombre d'oscillations pour faire 2/3 du chemin".
Regardez le temps que met le signal pour arriver à 2/3 de la valeur finale et calculez le nombre de périodes.
Au revoir.

[invitea939fd38]

Bonsoir.
Nous avons fait décomposition en série de Fourier de notre signal émis et de notre signal reçu.
Notre couple émetteur/récepteur étant en faite deux transducteurs à ultrasons identiques, ou on envoi dans l'un des salves, possedent la même fréquence de résonnance de 40 kHz.
L'analyse de Fourier du signal émis nous montre donc une composante principale situé a 40 Hz constitué d'harmoniques au alentour de cette fréquence (du à la decomposition du créneau).
L'analyse de Fourier du signal reçu nous montre un spectre beaucoup moin riche en harmoniques, c'est donc pour ca que le signal croit progressivement lors de la réception. Plusieurs composantes du signal émis sont en faite filtré pas le récepteur, qui se comporte en filtre passe bande très sélectif dont la fréquence de coupure se situe à 40 kHz.

En ce qui concerne les bosses, cela est du à la superposition des ondes, à leurs allés retours entre l'émetteur et le récepteur.

Voila, je pense que nous avons resolu notre interogation.
Si vous avez des comentaires a faire sur ce que je viens de dire, n'hesitez pas

[invitea939fd38]

Bonjours,
En fait, après une simulation sur Labview, les bosses du signal ne sont pas du aux allés retours de l'onde mais bien aux transducteur qui se commportent en filtre passe bande très sélectif

[LPFR]

Bonjours,
En fait, après une simulation sur Labview, les bosses du signal ne sont pas du aux allés retours de l'onde mais bien aux transducteur qui se commportent en filtre passe bande très sélectif

Bonjour.
C'est ce que je vous avais dit, sans besoin de faire des simulations.
Au revoir.