tipe sur l'effet Doppler

[invite82ed6fd7]

bonjour,
Pour les tipe je souhaite reproduire un examen doppler. Pour cela je fais circuler de l'eau chargée de billes en aluminium (impédance accoustique élevée) qui font office de globules rouges dans un tuyau en plastique mou. Le but de la manip est d'obtenir sur un oscilloscope la variation de fréquence crée par l'effet doppler. Dans le monde médical pour calculer la vitesse du sang les médecins utilisent dans la plupart des cas un Doppler continu qui est composée de deux transducteurs: l'un émet continuement, l'autre recoit continuement.
j'ai déjà réalisé la manip avec le matériel du bahut: un émetteur- récepteur de 40Khz mais je n'est obtenu aucun spectre. Quelles pourraient être les modifications expérimentales à réaliser pour que l'expérience réussisse?
Question (sans réponses) que je me pose pour l'instant:
est ce que l'échec de la manip vient du fait que je n'ai pas réalisé une adaptation d'impédance accoustique entre le transducteur et le plastique? comment faire ( tremper le trandsucteur dans un gel, lequel?).
Le matériel est-il adapté à la manip? 40khz alors que les tranducteurs utilisés en médecine oscillent entre 3 et 8 Mhz (la profondeur d'exploration n'étant pas la même)
Dans ce cas est-ce que l'achat d'un émetteur et d'un récepteur de plusieurs Mhz est une façon réaliste d'améliorer les résultats de l'expérience?

Toute réponse sera bienvenue et salutaire. Merci d'avance
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[inviteabd566ec]

Bonjour,

il y a plusieurs essais que tu pourrais faire pour voir ce qui ne va pas :
- d'abord, as-tu essayé juste avec de l'eau dans ton tuyau, en collant l'émetteur directement sur le tuyau ? Je n'ai d'ailleurs pas compris si tu avais un émetteur et un récepteur ou un seul émeteur-récepteur.
Normallement tu devrait pouvoir récupérer sur le récepteur diamétralement opposé la fréquence émise, atténuée en amplitude. Si tu n'as qu'un seul émetteur-récepteur, tu dois pouvoir récupérer des réflexiosn à chaque interface.
- Pour le gel : si ton émetteur est à l'air, il est fort probable que tu n'arrives à rien (les ultrasons passent mal dans l'air). Tu peux mettre un gel quelconque fait pour conduire les ultrasons (type gel pour échographie).
A partir de là, tu dois au moins réussir à récupérer sur le récepteur la fréquence émise. Après pour l'effet dopler, il faut que tu fasses le calcul de la différence de fréquence que tu attends d'après la fréquence émise et la vitesse de ton eau, et que tu vois si une fréquence de 40000Hz c'est suffisant (à mon avis oui, mais il faut calculer). De toute façon, je pense que l'achat d'un émetteur MHz n'est clairement pas la première chose à faire.

Après, il faut voir exactement quels résultat ou absence de résultat tu as obtenu, pour voir exactement où ça a pu poser problème (parce qu'il y a plusieurs moyen de "ne pas avoir de spectre").

Bonne soirée !

[invite82ed6fd7]

Merci Franzzzz, tu as certainement raison je devrais me concentrer sur le 40 khz qui après calcul est théoriquement adapté au Doppler puisque le Delta f est audible.
petite précision: j'ai réalisé l'expérience avec un transducteur à la fois émetteur et récepteur (2en1).
En fait le problème majeur que j'ai rencontré c'est avec cette foutue adaptation d'impédance. En effet, comme tu viens de le suggérer, j'ai réalisé l'expérience avec l'eau circulant uniquement ( expérience qui ne devait donner aucun signal retour puisque l'impédance accoustique de l'eau est trop faible) et j'ai obtenu un signal retour!!!! Ce qui montre il me semble que les ultrasons sont renvoyés par la paroie du tuyau en plastique... Au préalable j'avais mis un scotch sur l'émetteur-recepteur car mon prof ne voulais pas que je détruise le "2 en 1" et sur ce scotch j'ai mis du gel vivel dop.
En tout cas merci pour tes conseils je vais essayer de me reconcentrer sur le 40 khz et peut-être qu'en étant plus rigoureux j'obtiendrait ça

http://www.besancon-cardio.org/multi...8-figure6b.jpg

[inviteabd566ec]

Bonjour,

je ne suis pas sûr de comprendre ce que tu trouves qui ne vas pas. En effet, il est normal que tu récupère quelque chose sur ton récepteur, puisque tu as en gros 4 interfaces à passer, avec à chaque fois des réflexions partielles : gel/plastique, plastique/eau, eau/plastique (la seconde paroi), plastique/air. Et je ne te parles même pas de toutes les réflexions multiples (par exemple réflexion paroi/eau suivi d'une réflexion paroi/gel suivi d'une réflexion paroi/eau suivi d'une trasmission paroi/gel). Et ça je ne vois pas comment tu pourras t'en affranchir. Ce qui peut te sauver par contre c'est 1) que les temps d'arrivée sont bien sûr différents, et c'est peut être là que c'est utile d'avoir une fréquence d'émission plus grande, parce que tu peux faire des impulsions plus courtes et 2) parce que ce que tu récupères par réflexion est à la même fréquence que ce que tu envoies, or toi ce qui t'intéresse c'est un signal à une fréquence différente. Il y a un peu de réflexion sur le traitement du signal à faire je pense (ainsi que sur comment mener l'expérience, comme réflechir à la durée du paquet d'onde à envoyer, peut être envoyer un chirp plutôt qu'un paquet, mais là tu vas t'amuser pour le traitement ...)
Pour l'utilisation séparée, je pense que pour ton cas se serait mieux, en particulier tu aurais juste à te préoccuper des transmission, les reflexions multiples s'attenuant rapidement quand même en général. Par contre, si tu utilise un piezoélectrique pour faire ton signal, c'est sûr qu'il ne faut pas que tu essaye de séparer ton 2 en 1, puisque c'est physiquement le même objet qui fait les 2. Par contre tu peux prendre un autre émetteur/récepteur piezo et le mettre en face. Tu utilise alors le premier seulement en émetteur, et le second seulement en récepteur.

Voila, bon courage !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite82ed6fd7]

bonjour,
ouahh cette expérience est en fait vraiment pas simple... Merci Franzz pour tes conseils, je vais essayer d'en faire bon usage....au travail!!

[inviteabd566ec]

Bonjour,

en fait j'ai reréfléchi et je me suis dit qu'il y avait plus simple que ça je pense, comme ce que tu veux c'est détecter que tu as une fréquence différente qui revient. Tu peux par exemple essayer d'émettre en continue une sinusoide de fréquence donnée, et récupérer le signal, puis en faire la transformée de fourier. Tu devrait obtenir 2 pics, 1 à la fréquence d'émission, et un pic secondaire plus faible à la fréquence décallée dopler. Tu t'affranchis ainsi des "problèmes" de réflexion multiple etc. Mais bon, à voir quoi, en même temps les réflexions multiples sont aussi intéressantes dans certains cas (permettent de mesurer une épaisseur par exemple).