Dieser Artikel beschreibt eine einfache Ultraschall-Schallsensor-Alarmschaltung, die geeignet eingestellt sein kann, um Schalldrücke zu erfassen, die weit über der normalen menschlichen Hörkapazität liegen und zwischen 20 kHz und mehr liegen können.
Ultraschallkonzept
Ultraschall- oder Ultraschallwellen wurden wahrscheinlich schon erfunden, bevor Menschen auf diesem Planeten von einigen Tierarten wie Fledermäusen, Delfinen und ähnlichen anderen Kreaturen existierten. Diese werden im Wesentlichen zum Auffinden entfernter Objekte verwendet, die eine potenzielle Beute für diese Tiere darstellen könnten.
Die Signale werden von vibrierenden speziellen Organen abgegeben, die in diesen Tieren vorhanden sind und von einer potenziellen Beute vor ihnen reflektiert werden. Auf diese Weise kann die Kreatur die Beute lokalisieren, indem sie ihre genaue Position durch die reflektierten Wellen beurteilt und sie jagt.
Menschen könnten Ultraschall ziemlich spät entdecken, aber dennoch werden wir hier untersuchen, wie ein einfacher Ultraschalldetektor hergestellt und verwendet werden kann, um diese für ein normales menschliches Ohr unhörbaren Hochfrequenzsignale zu erfassen.
Schaltplan
Die obige Abbildung zeigt eine einfache IC 741-basierte Ultraschall-Schallsensor-Alarmschaltung.
Die hier verwendete Detektionsvorrichtung ist ein gewöhnliches Elektretkondensatormikrofon. Der Mikrofoneingang wird dem invertierenden Eingang des IC-Pins Nr. 2 zugeführt.
Wie es funktioniert
Pin Nr. 3 des IC wird in geeigneter Weise auf eine geeignet ausgewählte Referenzspannung in Bezug auf Pin Nr. 2 des IC geklemmt.
Eine Rückkopplungsverbindung kann auch über die 1M-Voreinstellung über den Ausgang und den invertierenden Eingang des IC gesehen werden. Durch diese Rückkopplungsverbindung arbeitet der IC wie ein hochempfindlicher invertierender Verstärker.
Das MIC ist somit so eingestellt, dass es Ultraschallimpulse erfasst, die natürlich von einer relevanten Quelle abgegeben werden können, beispielsweise wenn ein elektronisches Instrument wie ein Fernseher, ein DVD-Player usw. eingeschaltet ist oder ein Mobilanruf in der Nähe erfasst wird. Eine Autozündung könnte auch den Stromkreis mit einem Alarm auslösen.
Die Erkennungsverstärkung oder der Empfindlichkeitsbereich der Schaltung können durch Einstellen der gezeigten 1M-Voreinstellung eingestellt werden.
Wenn ein hochfrequenter Schall im Ultraschallbereich vom Mikrofon erfasst wird, wird an Pin 6 des IC ein hoher Logikimpuls erzeugt, der entsprechend dimensioniert und durch die Ausgangskonfiguration gleichgerichtet wird, die aus dem Koppelkondensator der Serie 470nF und dem besteht zugehöriges Dioden-, Widerstands- und Kondensatorfilterdesign.
Die hohe Logik kann als Eingang für eine MCU-Schaltung oder einfach zum Ansteuern einer Relaistreiberstufe verwendet werden.
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