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Anémomètre



  1. #1
    amulys

    Question Anémomètre


    ------

    Bonjour à tous,
    je suis en école d'ingé et je dois bosser sur un projet mais je suis bloquée.

    http://www.vaisala.com/fr/domainesda...it&TabDoc=open

    voila la fiche technique d'un exemple de ce qui lui est demandé au final, il ne cherche pas à fabriquer cette appareil

    objectif : trouver les équations qui permettent de corriger la vitesse et/ou la direction du vent en fontion de la température et de la pression

    => chercher l'équation qui permette de corriger.
    => et savoir pourquoi il fonctionne à -55° et 55°

    J'ai bien compris que c'est un système de mesure à base d'ultrasons tout con et les 3 capteurs servent à obtenir la direction du vent.
    En fait, j'ai bien compris le principe et je vois bien comment ça marche. Mon problème pour le moment n'est pas là. je dois établir si oui ou non la vitesse et la direction du vent dépendent de la pression et de la température.

    C'est en ce sens que j'ai besoin d'équations, afin de déterminer dans quelle plage de température le dispositif pourra fonctionner. Nous saurons ainsi si oui ou non il y a une réelle dépendance, afin de prévoir quel traitement les données acquises devront subir par la suite, et ce afin de déterminer le microcontroleur/dsp à intéger à l'appareil.

    Voila, j'ai déjà fait des recherches sur internet mais rien que des détails et rien dans l'ensemble

    est ce que quelqu'un pourrait juste méclairer pour que je comprenne un peu mieux.

    merci à tous, bonne journée

    -----

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  3. #2
    loic50

    Re : Anémomètre

    Bonjour !
    Bon, je ne suis pas expert en la matière, mais après avoir lu tout çà, j'en tire des conclusions. C'est donc juste mon avis ! Mais je dirais que ce qui est important dans la doc c'est : "the wind measurments are calculated in a way that completely eliminates the effects of altitude, temperature and humidity". Cà dit que la mesure par ultrason n'utilise pas un modèle mathématique tenant compte de ces paramètres, mais plutôt un modèle tenant compte du temps mis par le son pour voyager dans l'air, en déduisant la vitesse et la direction du vent ; genre le son va moins vite à contre vent et si le vent souffle fort. Après le calcul exacte...
    Sinon, la vitesse et direction du vent dépendent bien de la pression, température, géographie, ...etc, mais à l'échelle de la terre. Tout est lié, et seul les mathématiciens qui s'occupent de la prévision météorologique peuvent calculer tout çà. Un espace à 40 dimensions (autant de paramètres indépendants qui influencent le temps...), des calculs de matrice inimaginables... Non, franchement, même les profs agrégés de prépa, çà les dépassent.
    Ma conclusion : fait comme ce capteur que tu montres, n'essaie pas de trouver des équations pour tout çà ! Après, j'ai peut-être mal cerné le problème.
    En gros ce que je dis ne te sers pas à grand chose pour l'avancement de ton projet !
    Tchao
    Loïc

  4. #3
    Evil.Saien

    Re : Anémomètre

    Salut,

    Un petit tour sur wiki te permettra au moins de savoir comment calculer la vitesse du son dans l'air en fonction de la Temp et de la pression. http://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_du_son

    Une fois qu'on a ca en sa pocession, ca devient plus facile

    ++
    Mon psychiatre, pour quinze mille francs, il m'a débarrassé de ce que j'avais : quinze mille francs

  5. #4
    Evil.Saien

    Re : Anémomètre

    Citation Envoyé par amulys
    savoir pourquoi il fonctionne à -55° et 55°
    Probablement parce qu'a -55 le son va trop vite et on a du mal a mesurer un dephasage. A l'inverse, a +55 degres, un vent modere peu amener un dephasage trop grand.
    Mon psychiatre, pour quinze mille francs, il m'a débarrassé de ce que j'avais : quinze mille francs

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    amulys

    Re : Anémomètre

    Tout d'abord merci pour vos réponses
    Sur tout ce qui est calcul d'onde en fait je sais plus ou moins faire et d'après la première réponse de ce topic, je me disais que finalement il n'y avait peut etre qu'à adapter la célérité à la température à laquelle est effectué le relévé de la vitesse du vent et effectuer les calculs avec la célérité adaptée (lien de la dépendance température/célérité : http://fr.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9locit%C3%A9_du_son).

    Effectivement la gamme de température dans laquelle le dispositif fonctionne pourrait etre un problème de détection relatif à la célérité. Cependant je me dis que c'est peut etre plus un problème de résistance des composants vu que sur le lien du site où il y a le produit ws425, il est dit que le modèle chauffé résiste jusqu'à -55°C alors que le modèle non chauffé ne résiste que jusqu'à -40°C. Cependant un bon isolement des composants sensibles pourrait pallier à ce problème ; il resterait donc les capteurs en eux memes qui, pour assurer une précision suffisante, ne doivent pas descendre en dessous d'une certaine température.
    Ceci expliquerait la limite inférieure de température.. mais après la théorie de la célérité variant avec la température pourrait expliquer la limite supérieure.

    Je vais rapporter tout ça à mon chef de projet afin d'en savoir un peu plus sur l'étude théorique qui m'était demandée... de sa nécessité au final ou pas et je vous tiens au courant de l'évolution de tout ça

    Voilà merci pour vos réponses

  8. #6
    loic50

    Re : Anémomètre

    Salut !
    Oui, pour ce que je comprends, je dirais que les deux limites de températures sont liés seulement au bon fonctionnement des transducteurs, voir à leur endommagement.

  9. Publicité
  10. #7
    amulys

    Re : Anémomètre

    Bon alors j'ai eu confirmation que la température et la pression étaient compensées dans les mesures du fait de la méthode avec laquelle elles sont effectuées... càd du placement des transducteurs.
    Ensuite, il semble qu'il y ait deux gammes de composants électroniques niveau tolérance à la température :
    une gamme qui fonctionne de 0 à 70°C et une autre de -40 à 85°C (utilisée notamment en automobile).
    il faudrait donc utiliser cette seconde gamme pour notre système et ceci expliquerait bien la limite inférieure de température.
    La limite supérieure étant différente, nous pouvons peut etre alors nous tourner vers la théorie de la détection qui, si l'on veut maintenir une certaine précision, peut nous amener à limiter le fonctionnement à une certaine température.

    Voilà où j'en suis à ce niveau.. merci pour vos réponses ça m'a mis sur la voie pour certaines choses.

    Il faut à présent que je m'intéresse précisemment au fonctionnement entre les trois transducteurs, à la rigueur expliquer pourquoi le fait de mesurer entre trois (6 mesures à chaque fois) permet de s'affranchr d'une correction en température et en pression.
    Ensuite il faudra que je comprenne comment se fait la détection de la neige, pluie et grele.. si c'est en comparant ce qui est réfléchi ou ce qui est tranmis.. et quels sont les facteurs caractéristiques de transmission à travers ces différentes précipitations afin de les reconnaitre.

    Voilà, si vous avez des idées sur ces derniers points je serai content de les analyser
    Je vous tient au courant de ce que je trouve à ce sujet.

  11. #8
    loic50

    Re : Anémomètre

    Salut !
    Bon, je reommence, puisque ce bon vieux forum m'a déconnecté le temps que je tape mon message...
    Je disais juste que le calcul doit être basé sur le même principe que la triangulation pour trouver la position d'un objet, et donc du genre n équations à n inconnus...
    Et au sujet de la détection de la pluie ou neige, je pense que l'anémomètre se contente de garder une température au-dessus de 0 pour ne pas laisser s'accumuler de la neige ou glace sur les transducteurs, ce qui fausserait les mesures. Ceci grâce aux "heaters" et thermostats.
    Voilà, çà fait pas beaucoup avancer le schmilblick, mais bon !
    Tchao
    Loïc

  12. #9
    amulys

    Re : Anémomètre

    Voilà, en fait en relisant plus attentivement mon sujet de projet je me suis aperçu que je n'avais pas à détecter les précipitations mais seulement à quantifier leur impact sur les mesures ce que j'ai fait.
    Un des derniers points qui reste obscur à mes yeux est la détection de la direction du vent en 3D.
    En effet, la plupart des systèmes utilisent 4 transducteurs placés suivant un repère orthonormal et effetuant les mesures 2 à 2. Il est décrit très clairement ici : http://www.acousticeig.unige.ch/diplomes/pdf/gomez.pdf dans le chapitre II.3.6 la méthode pour détecter la direction du vent en 2D avec des transducteurs placés comme je viens de le décrire.

    Il semblerait qu'une méthode pour obtenir la direction du vent en 3D soit de fonctionner avec 3 transducteurs placés aux sommets d'un triangle équilatéral.
    En introduisant les cos 60° il est alors possible comme dans le cas orthonormal de déterminer la direction en 2D mais je me représente mal le traitement qui pourrait donner la dernière composante.

    Je fais donc appel à vous si vous etes plus clairvoyants que moi en géométrie afin de m'expliquer comment on peut obtenir la dernière dimension.

    Je me pose d'autres questions à présent sur la transmission des données des capteurs au microcontroleur mais je serai déjà content de bien comprendre le principe de mesure 3D.

    Merci pour vos futures réponses

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