Détecteur d'obstacle ultrasonore


Voir aussi => Détecteur sonar a ultrasons


 

ETUDE

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Supposons un signal ultrasonore (US) composé
de trains d'ondes à la fréquence F=40KHz. Ces trains d'ondes se propagent dans l'air à la vitesse c = 340m/s et rencontrent une cible en mouvement à la vitesse v.
Une partie de l'énergie émise est absorbée par la cible et
une autre partie renvoyée sous forme d'écho vers l'émetteur.

 

Le temps Tr que met l'onde pour aller et revenir de la cible permet de calculer la distance émetteur/cible Indépendamment de la nature de la cible (bois, métal...)

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L'émetteur LS1: Un timer NE555, monté en astable, génère un signal rectangulaire d'amplitude 12V et de fréquence 40KHz  Les deux portes Nand CMOS 4011 génèrent deux signaux rectangulaires de même fréquence mais en opposition de phase. L'amplitude crête des signaux appliqués au transducteur émetteur est donc de 24V Ceci est dû à l'effet capacitif de ce transducteur.

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Le récepteur LS2: Le transducteur récepteur capte un éventuel écho à 40KHz. Le signal issu de ce capteur est amplifié à l'aide de l'AOP  Le gain de cet étage est réglable par RV1. Une référence de tension symétrique (6V) est créée à l'aide du pont de résistances RV2, R4 (réglable par RV2). A la fréquence 40KHz et compte tenu du gain important souhaité, l'ampli OP se comporte comme un filtre passe-bas. Du signal rectangulaire de départ, ne subsiste que la fondamentale sinusoïdale. L'amplitude de cette sinusoïde dépend  de la distance émetteur/cible. Cette sinusoïde est redressée et filtrée de façon à obtenir une tension continue, dont l'amplitude change en fonction de la distance avec la cible. Le comparateur  va permettre de matérialiser une détection par un état 0 ou 1. Cet état est de plus visualisé par une LED .

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Carte

Non disponible

Implantation

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