Cours:Télémètre
Sommaire
Présentation du projet
Objectif
Ce projet consiste à réaliser un télémètre à ultrasons.
Définitions
Un télémètre est un instrument qui permet de mesurer la distance séparant un observateur d'un point éloigné par des procédés optiques , acoustiques ou radioélectriques et qui est employé par exemple par les photographes, géomètres et géographes ainsi que dans l'armée et l'aviation.
photo télémètre
L'ultrason (US) est une onde mécanique et élastique, diffusée par les gaz, les liquides, les tissus mous (chair, organes) ou les solides. La gamme de fréquences des ultrasons se situe entre 16 000 et 10 000 000 Hertz donc trop élevées pour être perçues par l'oreille humaine.
La mesure par ultrasons utilise un ensemble composé de deux transducteurs (un émetteur et un récepteur), parfois dans le même élément, associé à une électronique de contrôle.
photo transducteurs
Principe du télémètre
Le télémètre à ultrason émet un signal à une fréquence enultra-sonique et attend le retour d'un échoprovoqué par la réflexion de l'onde émise. La distance est mesuréeà partir de la vitesse de propagation de l'onde et du temps quisépare la génération du signal et la réception de l'écho. La vitesse du son dans l'air est de 342 m/s à 20°C ( 331 m/sà 0° C) . image reflexion2
Autres applications des ultrasons
Les ultrasons sont utilisés pour mesurer les distances, maisaussi dans le domaine médical pour les échographies et industrielpour la recherche de défauts ( crack sur le dessin ) dans des piècesmétalliques image echographie
image controle de pièces
Description de la liaison téléinformation :Le compteur électrique envoie périodiquement un bloc de données. Un bloc comporte : . Un caractère de début : 0x02(STX) (0x..est une valeur hexadécimale) . Les données scindées en lignes . Un caractère de fin : 0x03 (ETX)
Chaque ligne se décompose ansi :
. Début de ligne : 0x0A (LF) . Une étiquette (4 à 8 caractères) . Un espace 0x20 (SP) . Une donnée (1 à 12 caractères) . Un espace 0x20 (SP) . Un caractère de contrôle : la somme des caractères envoyés. . Fin de ligne 0x0D (CR)]Ces données sont transmises par une liaison série 7 bits, parité paire, 1 bit de stop à 1200 bits/s. Les bits sont transmis modulés en amplitude avec une fréquence de porteuse de 50kHz : le niveau logique 1 est représenté par une tension nulle, et les niveaux 0 par un signal sinusoïdal de fréquence 50kHz
Principe de la démodulation
Le découpage fonctionnel ci-dessus est le principe général que nous mettrons en œuvre. Il faut cependant avoir conscience que certains blocs peuvent être permutés, combinés ou supprimés.
Redressement : La technique la plus simple de démodulation d'amplitude consiste à effectuer un redressement suivi d'un filtrage du signal modulé.
Isolation galvanique : Le fabricant du compteur électrique précise qu'en cas de défaut une tension alternative de 230VAC peut-êtreprésente sur la liaison téléinformation. L'isolation permet de séparer 2 parties d'un circuit afin d'éviter la propagation du défaut.
Gestion et décodage :
Affichage du statut : On souhaite avertir l'utilisateur de la présence d'un signal de téléinformation. Une led rouge indiquera la présence du signal, tandis qu'une led verte clignotante indiquera la consommation d'un 1 mWh .
Alimentation :
