Les infrarouges et Les infrarouges et
leurs utilisations.
leurs utilisations.
1) définition et mise en évidence des infrarouges.
2) montage émetteur-récepteur.
3) fonctionnement de la
télécommande grâce aux
infrarouges.
Présentation.
Nous avons commencé ce travail dans l'idée de parler des lumières invisibles, infrarouges et
ultraviolets.Ce domaine étant très vaste, nous avons réduit notre présentation aux infrarouges et
notamment à leur utilisation dans la
télécommande.Notre but était de comprendre la nature de comprendre ce qui se produisait quand on appuie
sur différentes touches de la télécommande.Nous avons eu des difficultés à réaliser ces expériences mais les
résultats que nous avons obtenu se sont montrés
satisfaisants.
Définition et mise en évidence.
Les rayons infrarouges bordent le spectre visible de la
lumière blanche au delà du rouge, de longueur d'onde 800nm.
La chaleur: C'est en voulant mesurer la température
propre à chaque couleur du spectre de la lumière blanche
que l'astronome anglais William Herschell démontre en
1800 une augmentation de température du coté du rouge
du spectre y compris où il n'y avait plus de lumière.Cette
expérience montra que la chaleur pouvait se transmettre
par une forme invisible de lumière:Les infrarouges.
Expérience de mise en évidence des IR grace à la température:
Une source de lumière blanche Un prisme ou réseau
Un écran
Un thermomètre
On affiche le spectre de la lumière blanche et on
mesure la t°C dans toutes les couleurs, des ultraviolets,
aux infrarouges.On réalise l'expérience une première fois avec un thermomètre
«découvert» et une seconde fois avec un thermomètre couvert de papier noir, pour éviter une éventuelle
réfléction.
vert 22,9 23,8
jaune 23,3 24,4
orange 23,4 24,6
rouge 23,8 24,7
infrarouges 24 24,7
Thermomètre :
Découvert Couvert par du papier noir Ultraviolets 22,5°C 23,7
violet 22,8 24
bleu 23,4 23,2
infrarouges 24 24,7
Température ambiante
24,3 24,8
Exploitation de l'expérience.
On observe qu'avec un thermomètre couvert, ou non, le résultat est
semblable: des UV aux IR, la température augmente plus ou moins
régulièrement. Cependant, l'ensemble des résultats est supérieur quand le
thermomètre est couvert.
N,B: Cette expérience a permis de prouver
l'existence de «lumières
invisibles» telles que les UV
ou les IR.
Expérience emetteur-récepteur.
Nous avons utilisé :
- un émetteur d'IR: une DEL infrarouge
-un recepteur d'IR: un Phototransistor
- 2 générateur 5 V
- une résistance 36 Ohm ( L'intensité I du circuit est de 100 mA=0,1 A ; la tension aux bornes du générateur est de 6V, aux bornes de la DEL IR, elle est de 1,4 V; celle de la résistance est donc de 5-1,4=3,6V. La valeur de la résistance est donc U= RxI d'où
R=U/I, soit R=3,6/0,1=36 ohm)
-2 voltmètre pour mesurer la tension aux bornes de l'émetteur et du
récepteur.
Exploitation de l'expérience.
Sur une même plaque de connexion, nous faisons deux montages ( un pour l'emmeteur
et un autre pour le recepteur), nous branchons les 2 voltmètres
en dérivation pour chaque DEL puis nous les mettons face à
face.
Les mesures de tensions s'effectuent en deux temps:
d'abord face à face sans obstacle puis dans un second temps nous plaçons un morceau
de papier entre les 2 DEL.
Lorsque les DEL sont sont face à face, on peut voir que la tension du
phototransistor est plus basse que lorsque les deux DEL sont séparées.
En effet, lorsque l'on place l'obstacle, la tension aux bornes du recepteur passe rapidemment à 6,33 V: Le phototransistor prend alors la tension du générateur.n
La del infrarouge garde quant à elle sa tension: l'obstacle n'intervient en rien dans sa façon d'envoyer des IR.
DEL infrarouge Phototransistor Face à face 1,33V 4,62V
Séparées 1,34V 6,33V
Introduction sur la télécomande.
Une télécommande est un dispositif éléctronique, servant à en manipuler un autre à distance, via infrarouges ou onde radio. Le plus souvent, les
télécommandes servent à interagir avec une télévision ou une chaîne hifi
L'infrarouge «fabriqué» est émis par une diode infrarouge, petit composant électronique acceptant une tension d'environ 1,5V à ses bornes, transforme un signal électrique en une lumière ayant un spectre de longueur d'onde invisible à l'œil nu et se situant en dessous du rouge dit infrarouge. Ce système devenu obsolète (supeflux) à notre époque, servant à donner l'ordre à un automatisme de porte de garage ou de voiture, est encore utilisé de nos jours pour les
télécommandes de TV ou pour véhiculer un son dans les casques infrarouges.
L'inconvénient de l'infrarouge est sa propagation, il faut viser le récepteur pour ne pas avoir d'erreur de transmission de l'ordre, celui-ci est perturbé par les néons, «lampes à économie d'énergie» et ne fonctionne que sur quelques mètres.
Montage et expérimentation de la télécommande.
Notre objectif est de mettre en évidence les différences entre diverses informations
envoyées ainsi que de comprendre où résident
exactement ces différences.
Pour cela, nous avons choisi d'utiliser :
- une télécommande
-un phototransistor ( le même ayant été utilisé
précedemment afin de
recevoir les IR envoyés; le
montage restera le même)
Les signaux de la télécommande.
Cette télécommande nous a donné des signaux a première vue interessants car il y avait bien deux périodes (partie de la courbe ayant une forme qui se répète): une entre 2 pics et une autre entre deux signaux(cette période n'apparait pas sur le graphique car nous n'avons pas réussit à trouver une échelle de temps convenable).
Les résultats n'étants pas
satisfaisants; on se propose de recommencer l'expérience avec une autre télécommande.
Ligne 1 Ligne 2 Ligne 3 Ligne 4 0
2 4 6 8 10 12
Titre principal
Colonne 1 Colonne 2 Colonne 3
La deuxième télécommande.
La seconde télécommande (utilisée sur le même montage) nous a donné des résultats a priori plus concluants :
premièrement, sur une durée très réduite ( 500.10^-6 secondes), les courbes observées sont plus ou moins
différentes : pour chaque touche, la forme de la courbe est semblable, mais l'amplitude du signal varie.
deuxièmement, sur une durée plus grande (50.10^-3
secondes), on n'observe pas de signal répété sur la durée, les courbes se différencient nettement. Simplement, on note une petite période de 5 millisecondes.
Lorsqu'on appuie sur deux touches différentes d'une
télécommande, une variation de tensions est à l'origine du changement de chaîne ou d'option.
Cf courbes suivantes:
Courbes représentatives.
Conclusion générale.
