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TPE : la télémétrie par ultrason

Présentation de notre TPE traitant de la télémétrie par ultrason.
by

Julien JERPHANION

on 2 April 2014

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Transcript of TPE : la télémétrie par ultrason

Loic Townend
Josua Modoux
Julien Jerphanion
Sommaire
I. Présentation
II. Comment sont produits et captés les ultrasons ?
III. Comment peut-on mesurer une distance avec des émetteurs et capteurs d'ultrasons ?
A) Relation avec la célérité
B) Relation avec la tension
IV. Comment fonctionne un télémètre ?
V. Domaines d'utilisation

Conclusion
II. Comment sont produits et captés les ultrasons
Émetteur
Récepteur
céramique qui convertit
l'électricité en son

tension du générateur
tension de sortie
En quoi les ultrasons peuvent-ils
être un outil pour mesurer
une distance ?
V. Domaines d'utilisation
Sonar
Cuve de stockage
Capteur de recul
Sonar actif

Émet et capte
Sonar passif

Capte
I.Présentation
III. Comment peut-on mesurer une distance avec des émetteurs et capteurs d'ultrasons ?
Avec la célérité
du son
Côte à côte
Face à face
2 possibilités
Émetteur
Récepteur
Émetteur
Récepteur
Relation: d=v.t/2
d
Relation: d=v.t
d
Fréquences des ondes sonores
Vitesse de propagation des ultrasons dans l'air
Pour 20°C
γ = coefficient adiabatique de l'air.
R = constante spécifique de l'air.
Avec la tension au récepteur
Pour 2cm
Pour 7cm
Télémètre
IV. Comment un télémètre fonctionne-t-il ?
une partie exécutive
L'équation du modèle est :
avec :
Umaxcapt = tension aux bornes du capteur (en V)
d = distance émetteur-récepteur (en cm)
Umax capteur = 10,928*Distance^-0,917

Umaxcapt = 11/Distance
soit:
donc
Pour savoir comment le transfert de données marche sur robot Lego Mindstorms :
Expérience
Découpe fil principal
Dénudage extrémités 6 fils
Fixage des fils sur une barrette de connexion
On branche le câble au robot
Test de la tension en fonction de la distance mesurée
Ondes sonores inaudibles
Ultrasons
Découverte en 1883
une partie intelligente
Expérience non concluante
Médecine
Laboratoire
Télémétrie
Umaxcapt = 11/d
CONCLUSION
Plusieurs modèles de courbes disponibles
Choix du modèle: Puissance
Mercredi 3 Avril 2013
céramique
qui convertit le son
en électricité

Ultrasons
- Pas de changement de tension entre les fils

- Donc pas un capteur simple : Convertisseur Analogique Numérique
Télémètres à ultrasons efficaces :

- Réponse quasi-immédiate

- Immatérialité des ultrasons donc alternative à d'autres moyens de mesure dans des situations contraignantes

- Peu chers comparés aux télémètres lasers

Télémètres à ultrasons contraignants :

- Changement de célérité en fonction du milieu traversé

- Inutiles dans le domaine spatial (pas de matière)
Schéma de fonctionnement d'une céramique dans le cas d'un émetteur
Hypothèse sur un télémètre: Le Robot Lego Mindstorms
Tête émettrice/réceptrice
d'ultrasons
Brique Mindstorms
CAN
Signal analogique
Affichage de la distance sur l'écran
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