Comment choisir de nouveaux capteurs pour le produit ?
Afin de détecter à distance les obstacles, il nous faut préalablement définir les différentes technologies existantes, puis étudier les caractéristiques et le fonctionnement du matériel choisi.
Quelle technologie choisir ?
Q1 - À partir du site Gotronic (https://www.gotronic.fr) recherchez quelles sont les technologies disponibles afin de mesurer une distance ? Pour chacune de ces technologies, indiquez les grandeurs utilisées (tension, plage de détection moyenne, etc…)
Par rapport à notre produit, laquelle de ces 3 technologies vous semble la mieux adaptée (justifier votre réponse) ?
Étude du capteur à ultrason
Un capteur à ultrasons émet à intervalles réguliers de courtes impulsions sonores à haute fréquence (40KHz). Ces impulsions se propagent dans l’air à la vitesse du son (340 m/s).
Lorsqu’elles rencontrent un objet, elles se réfléchissent et reviennent sous forme d’écho au capteur. Celui-ci calcule alors la distance le séparant de la cible sur la base du temps écoulé entre l’émission du signal et la réception de l’écho
Q2 - À partir de la documentation technique contenue dans le dossier ressource, complétez les caractéristiques du capteur à Ultrason type US de référence HC-SR04 HC-SR04 User Manual.pdf [pdf]:
Tension d'alimentation : ……………………...
Fréquence du signal ultrason : ……………………...
Plage de mesure : ……………………...
Courant consommé : ……………………...
Précision de la mesure : ……………………...
Nature du signal de Sortie : ……………………...……………………...
Angle de détection : ……………………...
Q3 - Donnez l'expression de la Vitesse (en m/s) en fonction de la Distance et du Temps.
Q4 - En déduire l'expression de la distance en fonction de la vitesse et du temps.
Q5 - Quelle est la vitesse du son en m/s ? Exprimez alors la vitesse du son en cm/µs.
Q6 - Combien de temps met alors le son pour parcourir 1 cm ?
Q7 - En déduire alors le temps nécessaire pour l'émission et la réception de l'écho si un obstacle se trouve à 1 cm (on notera cette valeur T1cm ).
Q8 - Si le temps mis entre l'impulsion de départ et l'impulsion d'arrivée est de 420 µs, en déduire la distance de l'objet.
Q9 - Indiquez à partir du chronogramme la distance de l'objet détectée par le capteur ultrason :
