Portée émetteur ultrasonique

Bonjour,

J’ai à ma disposition un couple d’émetteur/récepteur d’ultrasons et je souhaite déterminer jusqu’à quelle distance je peux placer l’emetteur du récepteur de façon à ce que dernier recoive une signale exploitable. Seulement la datasheet ne propose pas d’abbaque et j’ai quelques difficultées à l’exploiter.

Le modèle est un TR4010 dont voici la datasheet: http://www.gotronic.fr/pj-715.pdf

Si je comprend bien le tableau, pour le TR4010 T1, à 30 cm j’aurai au moins 110 dB pour une alimentation de 10V. Mais normalement l’Arduino ne délivre que du 5V, donc comment déterminer la pression de l’onde sonore avec 5V ?

Ensuite je ne comprend pas comment est exprimée la sensibilité du capteur, que signifie pour vous “0dB=10V/Pa”?

Merci d’avance pour vos réponses.

Salut , la doc est pas terrible, mais sa dépend de la pression, Pa ( pascal ), donc en gros si j'ai pas tout compris de travers, c'est pour du 10V avec une pression égale à celle de l'aire , à un niveau équivalent à celui de la mer ( bon sa peut importe ), et donc si tu es dans ces condition, l'émetteur émet du 110dB voir moins et le récepteur reçois du -70dB ou plus.

Je serais pas te dire ce que sa donne avec du 5V...

Le mieux reste le mode test, tu câble tu envoie et tu test différente distance pour voir jusqu’à ou sa fonctionne ^^

Skizo !

Merci pour ta réponse!

Je n'ai jamais utilisé ce type de composant et la doc est vraiment pas claire, donc j'ai cherché quelques infos.

Si je synthétise:

  • il faut alimenter avec un signal sinusoïdal à 40kHZ, à défaut un signal carré peut convenir. J'ai vu que l'on peut modifier la fonction pwm de l'arduino pour adapter la fréquence mais que ca modifie aussi le fonctionnement des fonctions micros() etc. et ça dépasse un peu mes connaissances.
  • il faut amplifier le signal en sortie du récepteur. Mais est ce que sans amplificateur le signal sera quand même exploitable tant que la distance reste raisonnable?

Wiiik:
Si je synthétise:

  • il faut alimenter avec un signal sinusoïdal à 40kHZ, à défaut un signal carré peut convenir. J'ai vu que l'on peut modifier la fonction pwm de l'arduino pour adapter la fréquence mais que ca modifie aussi le fonctionnement des fonctions micros() etc. et ça dépasse un peu mes connaissances.
  • il faut amplifier le signal en sortie du récepteur. Mais est ce que sans amplificateur le signal sera quand même exploitable tant que la distance reste raisonnable?

bonjour
ton probleme est reduit "simplement * " là à un bilan de transmission :

  • un emetteur de puissance de puissance +/- "connue"
  • un recepteur de sensibilité +/- "acceptée"
  • reste à caracteriser au mieux le "fouteur de m....e :grin: " = dimensionner l'influence du/des milieux traversés entre emission et reception.

amplifier en reception du "rien ou du simple bruit" n'est jamais la bonne solution
avant d'amplifier un signal coherent, il faut déjà disposer d'un signal coherent

Bonjour,

Le milieu traversé est de l'air dans les conditions usuelles, sans obstacles et sur une distance de 1 à 2 mètre pour réaliser une maquette. Je ne veux pas m'avancer, mais j'imagine que ça ne devrait pas poser trop de problème comme cela?

Au final caractériser la portée maximale du couple n'est qu'un objectif optionnel.

Wiiik:
...
Au final caractériser la portée maximale du couple n'est qu'un objectif optionnel.

donc en gros : tu n'à pas de probleme structurel ? :grin:

ça fonctionne ?

tu peux ensuite te faire des campagnes d'acqisitions pour calibration/portée

Artouste:
ça fonctionne ?

Non, désolé je me suis mal exprimé, je n’en suis qu’à comprendre comment tout cela fonctionne. Sur le principe je pense que j’ai pigé.

En pratique je ne sais pas comment câbler, si l’amplificateur est nécessaire, ni comment générer le signal d’alimentation. Mais j’ai quelques pistes:

  • pour les branchements j’ai mis un schéma
  • pour le signal d’alimentation je pense que je vais me contenter dans un premier temps d’un signal carré de fréquence 40kHz. Pour le générer, j’envisageait une succession de LOW/HIGH sur la même sortie, combinée à des delay() mais cela empêche le processeur de travailler sur autre chose.

salut
Avec ton montage tu ne vas pas aller loin !
Regardes plutôt comment est fait un SRF04.
Pour l'émetteur ça passe par un MAX232 pour avoir plus de puissance.
Et surtout il faut amplifier le signal du recepteur pour une sensibilité plus grande.
Voir ici : SRF04 Technical Documentation

Voili voila !

Merci, désolé si j'écris des énormités, je n'ai aucune base solide dans ce domaine et je découvre.

Du coup je n'ai pas du tout le matériel pour réaliser ce genre de montage. Je peux le commander, mais en attendant j'aimerai réaliser des essais sans parce que mon objectif est de déterminer la distance entre l'émetteur et le récepteur en mesurant le retard de l'onde, donc à priori j'ai juste besoin de savoir si le signal est présent ou pas.

Un signal carré de 5 volts à l'émetteur suffira, mais pour le recepteur il faut absolument amplifier sinon tu n'auras rien ! :~

Même pour un signal carré ça m'a l'air mal barré parce que si j'utilise un delay je ne pourrai pas exploiter le signal du récepteur pendant que j'émet.

Donc j'ai regardé du côté de Arduino Playground - PwmFrequency mais avec les diviseurs possibles, je ne vais jamais avoir du 40 kHz

J'ai peut être une autre idée. Mais c'est vraiment de la bidouille.

Si je me trompe pas sur la compréhension de l'article sur le SRF04, il doit être possible d'utiliser un couple de deux SRF04, l'un avec l'émetteur obstrué (A) et l'autre avec le récepteur obstrué (B). Dans ce cas j'applique l'impulsion de 10 microsecondes aux deux, ce qui déclenche "l'écoute" de A pendant que B émet. Du coup A va "écouter" ce qu'il va prendre pour son propre échos mais qui sera en réalité l'onde provenant de B.

Qu'en pense-tu

Bonjour

J'ai à ma disposition un couple d'émetteur/récepteur d'ultrasons et je souhaite déterminer jusqu'à quelle distance je peux placer l'emetteur du récepteur de façon à ce que dernier recoive une signale exploitable.

Mais c'est pour faire quoi exactement ?
Mesurer une distance ou transmettre des données ?
Si c'est pour mesurer une distance, tu n'as pas besoin de recevoir pendant l'emission !

chabot380:
Mais c'est pour faire quoi exactement ?
Mesurer une distance ou transmettre des données ?
Si c'est pour mesurer une distance, tu n'as pas besoin de recevoir pendant l'emission !

Bonjour,

Je souhaite mesurer une distance entre un émetteur et un récepteur connectés à la même carte.

Je souhaite mesurer une distance entre un émetteur et un récepteur connectés à la même carte.

ça, c'est quand même un peu bizarre:
L'intérêt de la transmission ultrasonique c'est l'absence de fils. Si tu relie l'emmetteur et le récepteur à la même carte, il y aura forcément un fil entre les deux.
Pour connaître la portée, je rendrais autonome l'emmetteur avec un multivibrateur calé à 40Kz et alimenté en 12 V, puisque l'emmetteur veut 10 V.
L'emmetteur fonctionnant en continu, je ferais ma campagne de mesures; quitte ensuite à refaire la manip en 5 V.

Carolyne:

Je souhaite mesurer une distance entre un émetteur et un récepteur connectés à la même carte.

ça, c'est quand même un peu bizarre:
L'intérêt de la transmission ultrasonique c'est l'absence de fils. Si tu relie l'émetteur et le récepteur à la même carte, il y aura forcément un fil entre les deux.

J'avais peur d'alourdir le fil en mettant tous les détails, mais je me rend compte que j'aurais du le faire et quelques explications s'imposent. Dans le cadre d'un projet d'étude supérieure, je cherche à réaliser une expérience permettant de valider ou d'invalider l'intérêt de transducteurs à ultrasons pour trianguler la position d'un mobile dans l'espace. Il ne s'agit pas d'inventer quelque chose de nouveau, simplement de monter une manipulation rigoureuse.

Sur le plan théorique je comprend comment tout cela fonctionne, je m'en sors un peu près. Mais pour passer à la pratique je manque d'expérience et de matos, et je risque de manquer de temps à investir dans le projet donc j'essaie de simplifier au maximum cette partie, quitte à passer par de la bidouille pour adapter des solutions "clefs en main" :slight_smile: Et comme j'ai la possibilité d'avoir rapidement des cartes HC-SR04, je testerais bien la bidouille suivante:

J'active deux cartes identiques en même temps avec une impulsion de 10 microsecondes d'après la doc. La carte qui sera "réceptrice" aura son émetteur bouché, de sorte que le signal qu'elle captera proviendra de "l'émettrice" au lieu de son propre échos.

Qu'en pensez-vous?

NB: j'ai essayé d'utiliser les transducteurs sans amplification à l'aide de Generating 40kHz square wave - Programming Questions - Arduino Forum pour générer le signal carré de 40 kHz, mais comme prévu ça ne donne rien.

Wiiik:
J'avais peur d'alourdir le fil en mettant tous les détails, mais je me rend compte que j'aurais du le faire et quelques explications s'imposent. Dans le cadre d'un projet d'étude supérieure, je cherche à réaliser une expérience permettant de valider ou d'invalider l'intérêt de transducteurs à ultrasons pour trianguler la position d'un mobile dans l'espace. Il ne s'agit pas d'inventer quelque chose de nouveau, simplement de monter une manipulation rigoureuse.

bonjour
Je ne comprend pas bien où serait positionnés les emetteurs et recepteurs US
le mobile serait porteur de l'emetteur et les recepteurs seraient positionnés fixes dans l'espace de manip ?

réaliser une expérience permettant de valider ou d'invalider l'intérêt de transducteurs à ultrasons pour trianguler la position d'un mobile dans l'espace.

Voila qui est plus clair. Mais dans ce cas, il y un paramètre qui me semble au moins aussi important que la portée, c'est le "temps de réponse". A cela s'ajoutent: Les fonds absorbants, les echos parasites d'obstacles et sans doute d'autres plus subtils.

Merci pour vos réponses,

Artouste:
bonjour
Je ne comprend pas bien où serait positionnés les emetteurs et recepteurs US
le mobile serait porteur de l’emetteur et les recepteurs seraient positionnés fixes dans l’espace de manip ?

Bonjour,
C’est presque cela à part que pour l’instant le récepteur est sur le mobile et les émetteurs sont fixes. Pour l’instant j’ai réalisé un simple cadre comme sur la photo ci-jointe, 3 émetteurs seront fixés sur les 3 “pylônes”. Cela me permettra de faire une première manipulation qui sera de bouger le mobile dans le plan en faisant deux acquisitions de ses coordonnées: une via les ultrasons, une autre via une vidéo puis traitement de l’image; histoire de comparer les trajectoires et d’en déduire la viabilité du système.

Carolyne:
Mais dans ce cas, il y un paramètre qui me semble au moins aussi important que la portée, c’est le “temps de réponse”. A cela s’ajoutent: Les fonds absorbants, les echos parasites d’obstacles et sans doute d’autres plus subtils.

Pour essayer de négliger les facteurs parasites je vais me placer dans les meilleures conditions possibles dans un premier temps: pas d’obstacles, milieu homogène (air), dimension de la pièce grande devant la portée des transducteurs pour négliger l’échos.

Pour ce qui est du temps de réponse, une fois que j’ai la distance qui sépare chaque émetteur du récepteur, le programme met entre 4000 et 6000 microsecondes pour déterminer les coordonnées. J’ai prévu de comparer ce temps de réponse à la vitesse du mobile dans une second temps.
Je ne connais pas le temps de réponse du module HC-SR04, mais mon frère en utilise un et ça à l’air assez réactif.

Du coup pensez vous que la bidouille avec le module HC-SR04 serait possible?

Wiiik:
Merci pour vos réponses,

Artouste:
bonjour
Je ne comprend pas bien où serait positionnés les emetteurs et recepteurs US
le mobile serait porteur de l'emetteur et les recepteurs seraient positionnés fixes dans l'espace de manip ?

Bonjour,
C'est presque cela à part que pour l'instant le récepteur est sur le mobile et les émetteurs sont fixes. Pour l'instant j'ai réalisé un simple cadre comme sur la photo ci-jointe, 3 émetteurs seront fixés sur les 3 "pylônes". Cela me permettra de faire une première manipulation qui sera de bouger le mobile dans le plan en faisant deux acquisitions de ses coordonnées: une via les ultrasons, une autre via une vidéo puis traitement de l'image; histoire de comparer les trajectoires et d'en déduire la viabilité du système.

...
Du coup pensez vous que la bidouille avec le module HC-SR04 serait possible?

rapidement je vois quelques problemes à resoudre/verifier/prendre en compte

Artouste:
http://letmeknow.fr/shop/arduino/56-capteur-de-distance-a-ultrasons.html

Est ce que ce site est de confiance? Si c'est le cas je commande illico presto parce que le prix est très proche de ceux commandés directement en Chine, mais à priori en stock en France. Et 4*5 euros d'économie, ça commence à ne pas être négligeable :slight_smile: