Carine SANNER / Marc MAUREL Présentation nouveaux programmes de TS 2011 / 12

L’effet Doppler

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Principe de l’effet Doppler

Source fixe : signal émis à la fréquence f (période T )

L’effet Doppler Expérience de vélocimétrie

T T

Source en mouvement : fréquence du signal perçu modifiée

Si elle s’éloigne :

Si elle s’approche :

T T

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Application : principe du radarL’effet Doppler Expérience de vélocimétrie

1. Onde émise : f02. Onde reçue par la voiture :

1er effet Doppler :

3. Onde réfléchie :

4. Onde reçue par le radar :

2nd effet Doppler :

)21()²1(

00

2 c

vf

cvf

f

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Dispositif expérimental 1

L’effet Doppler Expérience de vélocimétrie

Emetteur et récepteur

d’ultrasons

Mobile autoporteur avec plaque

réfléchissante

Centrale d’acquisition

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Dispositif expérimental 1

AVANTAGES :

Matériel disponible

INCONVÉNIENTS : Ecarts mesurés entre vdoppler et

vétincelage importants…

L’effet Doppler Expérience de vélocimétrie

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Dispositif expérimental 2

L’effet Doppler Expérience de vélocimétrie

Mobile

Emetteur et récepteur

d’ultrasons

Banc à coussin

d’air

Centrale d’acquisition

Détecteurs de passage

Chronomètre

électronique

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Protocole Placer l’émetteur et le récepteur d’ultrasons côte à côte à l’extrémité du banc.

Alimenter l’émetteur à la fréquence f0

(correspondant à l’amplitude maximum pour le récepteur)

Placer les 2 détecteurs de passage distants de 50 cm

Brancher l’émetteur sur l’entrée EA0 et le récepteur sur l’entrée EA1 Régler les paramètres d’acquisition : 1000 points ; Te = 3 µs ;

I. Le programme spécifique 1) Les finalités du programme

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I. Le programme spécifique 1) Les finalités du programme

Mesures

fe = 40189 Hz

fr = 40 404 Hz

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Exploitation

L’effet Doppler Expérience de vélocimétrie

Détermination de la vitesse du mobile :

Comparaison à la vitesse mesurée par chronométrage :

Soit un écart relatif de 11% environ

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Autre possibilité :

Déterminer Df par la méthode des battements :

L’effet Doppler Expérience de vélocimétrie

Amplificateur non

inverseur : k.s

Multiplieur :

k.s.e

Filtre passe-bas

Signal de sortie à la fréquence Df

Avantage : Ecart relatif plus faible

Inconvénient : plus complexe