Comment physiquement et chimiquement fonctionnent les capteurs
#1
Posté 07 décembre 2006 - 05:03
Je fais actuellement un TPE sur la robotique, faire arreter le robot lorsqu'il rencontre un obstacle (c'est déjà fait, à l'aide d'un capteur GP2D150A de SHARP)
Seulement un TPE porte aussi sur l'aspect physique/chimie, et je n'ai rien trouvé à propos du fonctionnement d'un capteur (GP2D150A en particulier !)
"Comment physiquement/chimiquement fonctionne un capteur ?"
Pourriez vous m'aider ? Merci de répondre
#2
Posté 07 décembre 2006 - 06:47
#4
Posté 14 décembre 2006 - 08:42
Déjà quand je lis le titre de ton sujet je vois " comment physiquement/chimiquement fonctionne un capteur ?" et là je me dis ouhla...
Des capteurs il y en a beaucoup...Alors il faudrait que tu te base sur un type de capteur.
Seulement un TPE porte aussi sur l'aspect physique/chimie, et je n'ai rien trouvé à propos du fonctionnement d'un capteur (GP2D150A en particulier !)
Quand je vois le lien de Pzaf je trouve qu'il est assez complet et qu'il explique bien le principe du capteur et ca scientifiquement...Bien entendu ce ne sont pas Igor et grichka qui te l'expliquent mais les fribottes.
ici :
Le principe
Les télémètres à ultrasons fonctionnent en mesurant le temps de retour d'une onde sonore inaudible émise par le capteur. La vitesse du son dans l'air étant à peu près stable, on en déduit la distance de l'obstacle.
Le capteur SHARP fonctionne en mesurant l'angle de réflexion d'une émission d'IR modulée, grâce à une rangée de récepteur.
et un peux de google :
Principe des capteurs à infrarouge
Pour détecter un objet en utilisant les propriétés des rayonnements infrarouges (notés IR) il y a deux solutions :
Capteur passif : Détecter avec un récepteur sensible aux rayonnements IR le rayonnement émis par les corps environnant.
Un phototransistor est un transistor bipolaire spécial :
emballé dans un boitier équipé d'un filtre optique ne laissant passer que les fréquences infrarouges.
Deux connections extérieures permettent de connecter le Collecteur et l'Emetteur (C et E).
La base est sous le filtre optique et est constituée d'un système photoélectrique. Cela veut dire que l'énergie des photons est transformée en émission d'électrons au niveau d'un substrat spécial.
Lorsque la base n'est pas insolée, il n'y a pas de courant de base, donc le transistor est bloqué. C'est un interrupteur ouvert entre C et E.
Plus la base est insolée, plus le flux d'électrons est important et donc plus le transistor est polarisé, et plus VCE tend vers 0. Il tend vers un interrupteur fermé VCE=0.
Un photocapteur linéaire est une ligne de capteurs de type phototransistors
Un photocapteur matriciel est une grille 2D de capteurs phtotransistors permettant une représentation en image IR comme dans les caméras IR.
Un photocpateur 3D est un système utilisant des réflecteurs métalliques pour donner une valeur moyenne du rayonnement spatial. Ce système à un seul capteur phototransistor capte les rayonnements de plusieurs directions et les focalise sur le capteur qui fait une moyenne du rayonnement. C'est la base très économique des capteurs passifs de présence des alarmes. Quand la valeur change, c'est qu'un individu rayone dans la salle. Un capteur + un comparateur = un détecteur !
Capteur actif : On l'appelle ainsi à tort car il comporte un capteur passif peu et un émetteur IR.
Le capteur "observe" dans une direction donnée.
L'émetteur émet dans la même direction mais en sens opposé.
S'il n'y a pas d'obstacle, le rayonement émis se perd. Le capteur ne "voit" rien.
S'il y a un obstacle réfléchissant, le rayonement émis est renvoyé vers le capteur qui "voit" l'obstacle.
Il faut que l'obstacle n'absorbe pas le rayonnement (les corps de couleur foncée sont invisibles)
Il faut que l'obstacle arrive avec un angle normal faible par rapport au rayonnement émis sinon il diffuse le rayonnement dans une direction différente de celle du récepteur et il est invisible.
Il existe des capteurs à diffusion qui donnent de bons résultats à faible distance et sur tous types de corps.
Les capteurs collimatés (équipés de lentilles) permettent soit une détection à distance moyenne (40cm) soit à distance fixe (système collimaté convergeant).
Pour les détections à grande distance (qques mètres), il faut utiliser des systèmes collimatés en mode pulsé. Ainsi l'énergie est maximale localement et en intensité.
Pour une installation fixe de détection de passage, on utilisera un système à barrière : l'émetteur et le récepteur se font face et se détectent. Si un obstacle coupe le rayonnement, il est détecté.
Après si tu cherche comment fonctionne une LED un phototransistor, ce qu'est un flux d'électron, ce qu'est un rayonnement infrarouge, là ya du boulot...
D'autres pourront détailler, si un prof d'électronique passe par là ?!
héhé sur ce à bientôt !
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