Projet Capteur Laser

Bonjour à tous,

Étant novice dans la programmation arduino, je me demande si l’un de vous serais capable de répondre à ma question.

Je suis à la recherche d‘un capteur qui est capable de détecter un laser (ligne) de chantier de ce type :
(Laser croix Bosch GLL 2-80 P)

Il existe sur le marché des capteurs de ce type :

Lorsqu’il détecte le laser, ce récepteur émet un son.

Est-il possible de reproduire, avec un montage arduino, un récepteur de ce type qui au lieu de produire un son, actionnerai un servo moteur (par exemple) ?

J’utilise ce laser en intérieur en intérieur et en plein jour.
Idéalement le récepteur doit capter le laser à une dizaine de mètre.

Merci d’avance pour vos éclairages.

Une photorésistance ?

En voyant la courbe spectrale la fréquence de 640nm donnera 60% de réponse.

Par contre il ne faut pas en attendre une réponse très rapide : 20 à 30ms.
Les photodiodes sont plus rapides.

Vue la rotation du faisceau l'élément photosensible sera très brièvement illuminé , il me semble également qu'il faille aller vers les photodiodes qui, correctement montées, peuvent être rapides. Une impulsion plus exploitable devrait pouvoir être obtenue.

réponse spectrale : une BPW34 peut faire l'affaire , même si elle n'est pas au top à 640nm
elle a l'avantage de présenter une surface généreuse.
BPW34.jpg

Ensuite pour distinguer l'impulsion due à l'illumination par le laser de la lumière 'de fond' un petit traitement (hard ou soft) peut s'avérer nécessaire.

BPW34.jpg

Éventuellement le phototransistor KDT00030TR, calé sur 630nm.

OK pour la longueur d’onde , à voir pour la rapidité (ce phototransistor semble plutôt indiqué pour une mesure de lumière ambiante)
Un minuscule faisceau laser qui tourne ça n’illumine pas longtemps la petite cible.
Je pense qu’on est là dans une application où la photodiode PIN doit être utilisée d’une manière qui optimise la rapidité.
(je n’ai pas actuellement sous le coude les schémas à privilégier)

Vu le prix ridicule, on peut essayer les deux :slight_smile:

Est-il possible de reproduire, avec un montage arduino, un récepteur de ce type qui au lieu de produire un son, actionnerai un servo moteur (par exemple) ?

Il faut séparer les réalisations:

  1. construire un récepteur qui en sortie donne deux états haut ou bas selon que le faisceau est capté ou pas.
  2. Gérer ce signal avec un microcontroleur .

La partie 2 sera triviale
La difficulté est dans la réalisation du récepteur.
Synoptiquement le récepteur sera constitué d'une conversion lumière/électricité, d'une amplification analogique et d'un comparateur pour obtenir un signal numérique.
Attention : je parle schéma synoptique, certaines fonctions pourront être regroupées, ou pas: ce sont les mesures durant la conception qui nous le diront.

Dans un premier temps cela va être de l'électronique analogique autant le savoir avant de commencer.
La proposition d'hbachetti est une bonne voie pour commencer.
Tu fais des recherches pour comprendre comment utiliser une photorésistance, probable qu'Eskimon en parle dans ses tutos. La loupe (en haut et à droite de cette page) permet de faire des recherches sur ce forum, s'il y a des réponses en français elles apparaissent en premier.

Mesures préparatoires :
Tu te places proche de l'émetteur et tu t'en éloigne en notant ce qui sort du montage à photorésistance. Ne t’arrête pas à 10 m mais va jusqu'à ce que tu ne détecte quasiment rien.
Une carte arduino peut servir à créer un appareil de mesure provisoire, ou tu peux utiliser un voltmètre.

Une fois la mesure effectuée tu pourra voir si ce montage simple suffit où s'il faut passer à des montages avec de l'amplification.
Tu peux aussi nous communiquer les résultats de mesure si tu veux qu'on t'aide à les exploiter.

Faisceau lumineux :
Vu la "bête" que tu utilise comme émetteur le faisceau est probablement colimaté mais il ne faut pas rêver quand même : le faisceau sera en forme de cône. Au bout de quelques mètres tu ne captera qu'un pourcentage de la lumière émise et plus tu t'éloignera plus ce pourcentage diminuera.

Point important : Liens cliquables.
Actuellement je suis sur PC donc j'ai pu faire simplement un coupé collé des liens indiqués.
Sur tablette ou téléphone c'est quasi infaisable et j'aurai fermé le message sans y répondre et je ne suis pas le seul à réagir ainsi.
Donc si tu veux des réponses utilise l'icone "chaine" pour faire des liens cliquables.

Le choix peut se faire aussi sur l'aspect mécanique : CMS ou pas.

Le KDT00030TR fait 1.2 mm de long. CMS uniquement.
La BPW34 : jusqu'à 3x3mm. CMS ou traversant.
Photorésistances : diamètres divers et variés.

Je suppose que l'appareil BOSCH émet un rayon tournant ?
Quelle vitesse de rotation ? pas trouvé l'info.

Partie Réceptrice :

Si faisceau émis est tournant (généralement on a un miroir tournant a plus de 100 t/mn)
Je mise davantage sur récepteur la photodiode PIN, celle ci étant utilisée :
-soit en mode photoconducteur
photoconducteur.png
-soit en mode photovoltaïque en cout-circuit
photovoltaique en cc.jpg
Les deux montages permettent de 'monter en fréquence' en abaissant la capacité de la photodiode.

photoconducteur.png

photovoltaique en cc.jpg

Attention : les récepteurs des systèmes laser de nivellement ne se contentent pas de signaler s'ils 'voient' ou non le faisceau.

Ils signalent (en visuel et en sonore) si le faisceau arrive un peu trop haut , un peu trop bas ou à la bonne hauteur, ce qui guide les opérateurs dans leur travail de nivellement.

C'est le cas du récepteur Bosch mentionné dans l'article initial.
Bosch.jpg

Pour cela ils sont dotés non pas d'un unique capteur ponctuel mais d'un ensemble de capteurs alignés.(içi derrière le rectangle rouge , filtre IR)

Bosch.jpg

La tourelle émettrice ne va tourner bien vite Même si les photorésistances c'est pas bien rapide par rapport à une diode cela vaut le coup d'essayer . Leur surface de réception est plus grande que celle d'une photo diode ce qui est intéressant.
Faire quelques tests à différente vitesse de la tourelle.

Déjà il faudrait voir si à 10 m en extérieur et surtout avec du soleil on peut capter quelque chose d'utilisable en lumière rouge. Le rayon laser serait modulé l'amplification en réception serait plus simple. S'il est constant et si on doit faire de l'amplification continue cela le deviendra beaucoup moins avec les empilements de tension de décalage.
D'où l’intérêt de soigner le premier étage de réception pour éviter d'avoir à amplifier.

Proposition (possiblement idiote) :

  • Dans une diode de réception polarisée en inverse le flux de photons provoque l'apparition d'un courant qui s’apparente au courant de fuite.
  • Toute del peut fonctionner en diode de réception puisque son boîtier laisse passer les photons dans les deux sens.
  • Le boîtier d'une del est coloré, c'est donc un filtre gratuit qui fonctionne dans les deux sens et qui améliorera le rapport signal/bruit.
  • Il existe des del de puissance c'est à dire qu'elles ont une grosse puce avec une (relative) grande surface dans un gros boîtier (diamètre 10 mm). Revers de la médaille plus la surface de la puce est grande plus elle a de la capacité et moins elle est rapide mais il doit y avoir de la marge vu la vitesse de rotation de la tourelle.
  • Quelque soit la diode (del ou vraie diode de réception) le boîtier dans le sens émission diffusera avec un angle large les rayons provenant de la puce, l'action étant réversible dans le sens réception le boîtier devrait concentrer les rayons sur la puce. Du coup l'avantage de la photorésistance est peut être moins flagrant, mais ce n'est que du théorique il faut voir avec les vrais éléments.

Bien sûr ces diodes émettrices ne sont pas optimisées pour faire de la réception mais je pense que cela vaut le coup de tenter l'expérience.
Attention n'ayant jamais fait cette manip je peux me mettre le doigt dans l'œil jusqu'au coude.

Bonjour,

Merci beaucoup pour vos messages que je vais analyser précieusement la semaine prochaine.

Pour information le laser GLL Bosch utilisé est un laser pendulaire.
Il n’est pas rotatif.

Bien noté pour les liens cliquables.
Dans tous les cas merci pour vos réponses rapides et précises.

Bon week-end.

Et c'est quoi un laser pendulaire ?
Faudrait peut-être tout dire si tu veux une aide efficace.

C’est un laser qui se met à niveau automatiquement :
Le laser agit comme un pendule :
Il pendule jusqu’à être parfaitement immobile (freiné par des aimants = 2s environ). Le laser passe alors à travers un prisme qui émet une lumière continue et horizontal à 360°.
Ces lasers ont une porté moindre que les lasers rotatifs, mais leur mise à niveau est très rapide, ce qui fait qu’on peut les changer de place rapidement.

Bonjour

S'il en découle que le récepteur , bien aligné, recevra un faisceau continu (et non modulé) les considérations sur la vitesse de réaction ne jouent plus.

On fait trop de suppositions.
Le demandeur peut-il nous dire exactement ce qu'il veut faire et comment fonctionne ce qu'il veut automatiser.

Un capteur de position ? https://docs.rs-online.com/348a/0900766b8137f6fd.pdf
PSD Silicium Unidimensionnel - PSD - Détecteur sensible de position