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Anonimo
Anonimo ha chiesto in Elettronica di consumoElettronica di consumo - Altro · 1 decennio fa

In che modo e' possibile utilizzare le microonde come mezzo per il rilevamento di movimento?

E quali componenti sono necessari per la produzione e la ricezione di microonde?

Aggiornamento:

No volevo proprio dire mircronde

2 risposte

Classificazione
  • 1 decennio fa
    Risposta preferita

    L'impiego delle microonde (o degli ultrasuoni o in generale di onde elettromagnetiche o acustiche) si basa sull'effetto Doppler (dal nome del fisico che lo studiò per primo).

    Doppler osservò che se una sorgente sonora a frequenza fissa si alontana (o si avvicina) ad un ascoltatore, l'ascoltatore avverte la sorgente sonora come se avesse frequenza maggiore (se si avvicina) o minore (se si allontana). Esempio classico la sirena dell'ambulanza o il fischio del treno. Mentre si avvicina la frequenza sembra aumentare e sembra diminuire all'allontanarsi della sorgente.

    Dico "sembra" perchè la frequenza generata è sempre la stessa, ma in realtà per l'ascoltatore è proprio vero che le frequenza sono diverse. Perchè il suono è caratterizzato da una certa lunghezza d'onda. Se sei fermo (tu e la sorgente), nell'unità di tempo sei raggiunto da un numero ben definito di onde. Ma se la sorgente (o tu) si avvicina, con una certa velocità, allora nell'unitò di tempo il tuo orecchio riceverà più onde. Ne riceverà di meno se ti allontani (tu o la sorgente). Perciò, visto che la velocità di propagazione è fissa, un numero di onde maggiore (minore) nell'unità di tempo corrisponde a una frequenza maggiore (minore). Risultato: sentirai frequenze più alte o più basse, tanto più quanto più velocemente ti muovi (tu o la sorgente).

    Doppler definì anche lo scostamento in frequenza. Ad esempio, nel caso di una sorgente ferma che emette un suono di frequenza f che si propaga alla velocità v, e di un osservatore in moto che si allontana dalla sorgente a velocità u, la frequenza f’ percepita dall’osservatore è più bassa di quella propria (il suono è più grave), e pari a f’ = f (1 – u/v). In altre parole, la differenza di frequenza è pari a f*u/v.

    Veniamo alla rivelazione del movimento. L'onda che investe l'osservatore in movimento viene riflessa verso la sorgente. Per cui se mettiamo un ricevitore (un microfono, nel caso di onde acustiche) vicino alla sorgente, questo microfono riceverà un segnale di frequenza che dipenderà dalla velocità del soggetto in movimento E ANCHE dalla direzione del moto del soggetto rispetto alla sorgente (e al microfono). Se infatti il soggetto si muove nella direzione della sorgente-microfono, allora l'effetto doppler si farà sentire sia nel verso sorgente-soggetto sia nel verso soggetto-sorgente, raddoppiando la variazione di frequenza. Se il soggetto si muove in direzione perpendicolare, invece, lo scostamento di frequenza del segnale d'andata sarà parzialmente compensato dall'allontanamento del soggetto nel percorso di ritorno.

    Perciò per rilevare il movimento, occorre:

    1) un generatore di onde (acustiche o elettriche)

    2) un ricevitore

    3) un circuito in grado di rilevare le differenze di frequenza tra segnale ricevuto e segnale emesso.

    Il circuito puoi complicarlo a piacere. Un conto è rilevare solo il movimento (antifurti), altra cosa è determinare anche la velocità dell'oggetto (alcuni autovelox......).

    Fatto questo lungo preambolo, torniamo alle microonde. Anche per esse vale l'effetto doppler. Perchè usare le microonde anzichè radioonde a frequenza più bassa o onde acustiche? Per diversi motivi, ti elenco i principali.

    Le differenze di frequenza sono molto piccole, per cui se il generatore non è molto stabile, rischi di rivelare variazioni di frequenza che non sono dovute a soggetti in movimento ma a derive del generatore. Per loro natura, i generatori di microonde sono molto stabili. I dispositivi commerciali utilizzano diodi Gunn inseriti in cavità risonanti, per generare l'onda. Stesso principio per realizzare il ricevitore.

    A parità di velocità di propagazione delle radioonde e a parità di velocità del soggetto, la differenza di frequenza dovuta all'effetto doppler è tanto più alta quanto più alta è la frequenza "base" della sorgente (vedi formula precedente). Perciò, nel campio delle onde radio, meglio le microonde che la gamma UHF, ad esempio.

    Lavorando a microonde, le dimensioni del trasmettitore sono contenute (la cavità è dell'ordine dei cm) mentre lavorando in UHF, ad esempio, le dimensioni dell'antenna ricevente/trasmittente devono essere dell'ordine della decina di cm o dei metri.

    La banda di frequenza è meno disturbata da fonti esterne (trasmettitori TV, telecomandi, radio FM, telefoni GSM ecc).

    I rivelatori ad ultrasuoni soffrono dal canto loro di molti dei problemi elencati: instabili, immersi in ambienti rumorosi ecc.

    Per finire, un consiglio. Se vuoi sperimentare, ti suggerisco di acquistare un economico rivelatore di movimento a microonde, poche decine di euro, piuttosto che provare a costruire trasmettitori e ricevitori a microonde, se non hai una lunga lunghissima esperienza in tal senso.

    Ciao

  • Anonimo
    1 decennio fa

    microonde non è la parola corretta ma forse volevi chiedere come usare gli infrarossi, sono il mezzo piu' utilizzato per la ricezione dei segnali di movimento all'interno di un triangolo o di un quadrato o di una linea formato dalle cellule fotosensibili o fotocellule, esempio se passi nel tracciato invisibile degli infrarossi il cancello elettronico quando si sta chiudendo si riapre, spesso sono presenti due torrette una ricettiva ed una impulsiva, una che manda il segnale e una che lo riceve e se non lo riceve fa scattare il blocco del cancello.

    Comunque se vai in un grande magazzino per l'eletronica puoi trovare anche dei kit fai da te

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