Je ne connais pas grand-chose en électronique (hic) mais j’ai un petit projet en tête...(va t il pouvoir sortir ??? mystère).
Je souhaite savoir si la solution « Arduino » peut convenir à mon projet, si oui je me lancerais dans l’apprentissage « Arduino »
Définition :
Transmission d’information sous l’eau par ultrason.
Description :
Dans une tuyauterie remplie d’eau je souhaite envoyer un message (o/1) par ultrason avec un piezo (à cause de la pollution sonore j’imagine qu’il faut que j’envoie un « paquet » mais aussi filtré la pollution sonore) message que je souhaite réceptionner (avec un autre piezo) de l’autre côté de la tuyauterie afin de le comparer et si il est identique actionner un relais.
L'émetteur et le récepteur ne sont pas relié.
Dans une étude trouvé sur le net, la meilleure fréquence de transmission est entre 2 à 3 kHZ toutefois j’imagine que cela dépend de beaucoup de paramètre (nature des matériaux, longueur…) donc la fréquence doit pouvoir être paramétrable sur l’émetteur et sur le récepteur ?
J’ai fouillé à gauche et aussi à droite (surtout sur des sites de modèles réduit de sous-marin) mais je ne sais pas comment débuter…. J’espère être assez compréhensible, merci pour vos pistes afin que je puisse avancer.
La fréquence sera fortement induite par les transducteurs qui ont normalement une fréquence de travaille qui correspond au domaine où le rendement est le meilleur. Typiquement en ultrason c'est vers les 34 khz.
Sachant que les sonars de bateau fonctionnent sous US, je pense que tu peux prendre ce qui vient ça devrait déjà donner de bons résultats (dans la limite du raisonnable en terme de distance évidemment)
Sachant que les sonars de bateau fonctionnent sous US
Euh tu es sur sur ce coup ?
J'ai toujours lu que les fréquences utilisées était inférieures à 10 Hz, c'est à dire plus proche des infra-sons que des ultra-son.
Ce qu'il faut avoir en tête c'est que plus la distance à parcourir est importante plus la fréquence doit être basse.
D'où la bonne question de Christian : quelle la distance visée.
Il est possible que le 30kHz soit exploitable ...ou pas.
Un autre point important à ne pas oublier est la nature ( et surtout le rendement) de l'interface Générateur/Eau et Eau/Récepteur.
Encore un autre point : le canal de transmission est mixte : Tuyaux + eau. Le signal se propagera dans les deux milieux simultanément à des vitesses différentes. Je n'ai aucune idée de l'ordre de grandeur du pourcentage de l'énergie qui se propagera dans chacun des deux milieux [1] mais je pense qu'il y aura de l'interférence inter-symbole.
[1] Le diamètre et la nature du matériau des tuyaux seront des paramètres essentiels.
Bref sujet intéressant, sûrement réalisable, mais des tests préparatoires me paraissent indispensables.
Il y a déjà eu une discussion sur le sujet il y a environ 1 an mais c'était dans une pièce d'eau donc en milieu "infini".
Exemples de vitesses de propa (tiré de Wikipedia)
Air : 340 ms-1
Eau : 1480 ms-1
Acier: 5800 ms-1
PVC :2200 ms-1
Regarde les dauphins, les sous-marins, les chauves-souris => c'est le l'ultra sons
Il faut regarder le côté rendement : les ultrasons sont très bons dans le domaine, à quelques centimètres (voire une dizaine) de distance il est possible d'être >90%.
Je comprends bien que beaucoup de paramètres sont à prendre en compte dans le choix de la fréquence.
Comme le dit 68tjs des tests préparatoires sont indispensables. Afin de pouvoir les réaliser je vais garder une plage de fréquence entre 1 et 30 kHZ (très basse fréquence utilisé par les sous-marins).
Il me faudrait (désolé si les termes ou la réflexion est simpliste mais mon manque de connaissance en électronique me fait défaut) :
ÉMETTEUR:
Un générateur d’impulsion à fréquence variable (cyclique par la suite pour éliminer les pollutions sonores) équipé d’un piezo pour émettre le signal (j’imagine que la fréquence de mon piezo doit correspondre à ma fréquence).
RÉCEPTEUR :
Un piezo pour réceptionner ce signal, le comparer et le traiter.
Ce "cycle" vous parait-il concevable avec un "Arduino".
Bonne journée.
PS: les transducteur seront de préférence sur les tuyauteries, mais la solution étanche peut convenir.
@B@tto:
Mon exemple est tiré des transmissions à très longues distances (mauvais réflexe du à une déformation ex-professionnelle) et vérification faite sur Wikipédia les fréquences utilisées classiquement sont plutôt autour de 10 kHz, dont acte je me suis planté.
@Niepce
Il manque toujours l'essentiel:
La distance à parcourir
Le matériau et le diamètre du tuyau
La nature des interfaces Générateur de Sons/Eau.
Je viens de me livrer à un petit calcul :
Fréquence porteuse : 10 kHz
Fréquence modulante = 1 kHz type signal horloge.
Hypothèse 1 : L'énergie se sépare au niveau du générateur en part égale entre l'eau (v= 1500m/s) et l'acier (v=5500m/s).
Hypothèse 2 : L'énergie s'additionne au niveau du récepteur.
Sachant = x= vt je cherche la longueur x telle que les signaux se propageant dans l'eau et ceux se propageant dans l'acier soit déphasés d'une 1/2 période -> le signal résultant est de valeur constante donc il ne transporte plus d'information.
L'hyphothèse que l'énergie se sépare en deux parts égales est très pessimiste mais la répartition réelle est à regarder de près.
Tu peux voir que la nature des tuyaux (et des joints intermédiaires) a de l'importance sur la longueur possible.
Le choix de la fréquence modulante est important : si j'avais pris 100 Hz je n'aurais pas trouvé 1 m mais 10 m.
Si la canalisation est en métal, le contenant (cuivre) transmettra certainement mieux le signal que le contenu (eau).
Les ultrasons se propagent moins bien et moins loin que des infrasons, mais il faut voir aussi quel débit d'information tu veux transmettre.
L'eau circule dans la canalisation pendant ce temps (bruit) ?
A 10 kHz de porteuse on n'est plus dans les infra-son et pas encore dans les ultrasons : on est dans le spectre haut des fréquences audibles dont la limite est de 20 kHz pour un sujet moyen et de moins de 30 ans.
68tjs:
..
Mon exemple est tiré des transmissions à très longues distances (mauvais réflexe du à une déformation ex-professionnelle) et vérification faite sur Wikipédia les fréquences utilisées classiquement sont plutôt autour de 10 kHz, dont acte .
et pour ça 4 tours autour de "rosnay" en petites foulées
retour sérieux , sans plus d'infos "sur les dimensions" , les réponses ne seront ni évidentes, ni constructives :-\
