Ce capteur se base sur l'effet Doppler-Fizeau pour donner une information de vitesse des objets ou des personnes qui se déplacent dans son champ d'observation.

Capteur complet : module sensible + électronique de réglage

La connectique trois points de ce capteur permet de le brancher sur une interface "analogique vers Midi" comme le "8 Analogiques".

Caractéristiques

- Portée : 5 à 20 m selon la taille et le type d'obstacles mobiles
- Dimensions du module sensible : 54 mm x 54 mm x 14,5 mm.
- Consommation : 40 mA.

Réglage

Notre capteur est associé à une électronique de réglage. Cette petite carte présente plusieurs intérêts :
- elle amplifie le signal, le rendant pleine gamme (allant de 0 au maximum des valeurs autorisées par l'interface à capteurs) ;
- elle recentre le signal ;
- un potentiomètre de réglage de la sensibilité (gain) permet d'adapter ce capteur à différents usages.

Fixation

Le module sensible est percé de 4 trous qui permettent de le fixer simplement sur un support, face à la zone à surveiller.

La partie sensible du module est sur la face vert-jaune, les quatre rectangles métalliques doivent rester découverts. La face argentée est l'arrière du capteur.

La carte électronique est séparée afin de ne pas gêner la fixation et de ne pas augmenter la talle du module. Elle peut soit être fixée à l'arrière du capteur, dans le creux, soit complètement séparée et dissimulé à l'arrière du support.

Données envoyées par le capteur, ici affichées au cours du temps.

Capteur de vitesse - Radar à effet Doppler chez Interface-z

Principe

Une onde, qu'elle soit lumineuse, sonore ou radio, se caractérise en particulier par sa fréquence. L'effet Doppler s'explique par un changement de fréquence d'une onde provoqué par le mouvement de l'émetteur et/ou du récepteur.

Lorsque la source d'émission de l'onde et le récepteur (un oeil, une oreille, une antenne de composant électronique, ...) sont immobiles l'un par rapport à l'autre, la fréquence perçue est identique à la fréquence émise.

Lorsque le récepteur ou l'émetteur sont en mouvement, la fréquence perçue par le récepteur est différente de celle de l'émetteur. Si la distance entre les deux diminue, la fréquence perçue augmente. En effet, les fronts d'onde sont émis régulièrement, mais le récepteur s'approchant de la source, il rencontre ces fronts d'onde plus vite qu'il ne l'aurait fait si tout le monde était immobile. Au contraire, si la distance entre l'émetteur et le récepteur grandit, chaque front d'onde met plus de temps à atteindre le récepteur que s'ils étaient immobiles, ce qui donne une fréquence plus basse.

Pour une onde lumineuse visible, ce décalage se traduit par un changement de couleur. Pour une onde sonore, cela se traduit par un changement de hauteur. L'exemple le plus souvent utilisé pour expliquer l'effet Doppler est celui de la sirène sur une voiture, entendue par un piéton immobile : lorsque la voiture s'approche du piéton, le son est plus aigu que la normale, la fréquence est plus élevée ; lorsque la voiture s'arrête à un feu rouge, le son est le même pour le véhicule et pour le piéton, non déformé ; lorsque la voiture s'éloigne, le son est plus grave que la normale, la fréquence est plus basse.

Le décalage de fréquence dépend de la vitesse de déplacement du récepteur par rapport à l'émetteur d'ondes (quel que soit celui qui bouge). Plus la vitesse à laquelle ils s'approchent l'un de l'autre est grande, plus la fréquence est élevée, plus ils s'éloignent vite, plus la fréquence est basse.

Pour plus de renseignements sur l'effet Doppler et sur les calculs assosciés, vous pouvez consulter ce site : http://effetdoppler.linkfanel.net/frameset.html.

Données issues du capteur

Au repos, lorsque tout est immobile devant le capteur, la valeur est au milieu de la gamme possible (63 en Midi par exemple). Quand le signal s'écarte de sa valeur de repos c'est que quelque chose bouge.

données envoyées par le capteur, ici affichées au cours du temps

La fréquence de la vibration obtenue est proportionnelle à la vitesse de l'objet (ou de la personne). Pour obtenir la vitesse, il faut donc analyser la fréquence, pas seulement les valeurs des données envoyées par le capteur, avec un détecteur de pics.

Les formules à utiliser sont :

f (Hz) : fréquence obtenue par l'analyse des données du capteur, comprise entre 3 et 80 Hz.
v (m/s) : vitesse du spectateur bougeant devant le capteur.

c (m/s) : vitesse de la lumière dans le vide, 3.10(8) m/s.
Fo (Hz) : 9,9 GHz.

En pratique, la troisième formule s'applique pour trouver la vitesse de déplacement d'un objet ou d'un spectateur devant le capteur. Les vitesses mesurables par ce capteur sont dans l'ordre de grandeur de la marche à pied.

Des patchs d'exemple dans la section Programmation implémentent ce principe.