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Los
generadores de ultrasonido se pueden usar con diversas finalidades prácticas
interesantes. Una de ellas es como control remoto, para accionar un
dispositivo a distancia, usando señales inaudibles, como ocurre
en diversos tipos de televisores.
Otra aplicación, que necesita ser estudiada más ampliamente
en diversos casos, es para alejar ciertos animales (como ratas o murciélagos)
ya que según parece diversas especies animales no soportan las
frecuencias elevadas en niveles por encima de lo normal. Ya existen
en venta aparatos que emiten una señal ultrasónica potente
que según afirman los fabricantes, espanta, en depósitos
y silos, a animales tales como ratones y ratas.
Los estudios realizados parecen realmente indicar que tales animales
son bastante sensibles a los sonidos de frecuencias elevadas, y no los
soportan. Pero, sólo un estudio práctico le revelará
si todos los animales, tienen elmismo comportamiento ante estos sonidos.
Con este generador, sugerimos a los lectores dados a las investigaciones
que estudien el comportamiento de los animales que deseen alejar de
ciertos lugares. Si existe alguna especie de pájaro o insecto
que ocasiona daños en su trabajo, huerta, instalación
doméstica o industrial ¿por qué no experimentar
este circuito en diversas frecuencias hasta, quién sabe, obtener
una reacción positiva?
COMO FUNCIONA
Las vibraciones de un medio material, específicamente ondas de
compresión y descompresión del aires, se pueden propagar
llegando a nuestros oídos. Si estas ondas tienen una frecuencia
dentro de determinada faja de valores, típicamente entre 20 y
20.000Hz, habrá una reacción que nuestro sistema auditivo
interpretará como "sonido". Nuestro oído también
puede hacer una buena distinción entre los sonidos de diversas
frecuencias. Los de frecuencias más bajas serán percibidos
como "graves" y los de frecuencias más altas serán
percibidos como "agudos".
Nuestra gama de audición, sin embargo, no abarca todas las vibraciones
que pueden existir, y ni siquiera se la más amplia del mundo
animal. Existen animales que pueden escuchar sonidos que no nos ocasionan
la más mínima sensación, como por ejemplo los murciélagos,
que pueden oír hasta los 50.000Hz, o incluso los perros que llegan
a los 25.000Hz.
Para especificar estos sonidos, que están más allá
de nuestra capacidad de percepción, usamos dos términos:
denominamos infrasonido a los que están por debajo de los 20Hz,
y ultrasonidos los que están por arriba de los 20.000; este límite
superior varía también de persona a persona. Los ultrasonidos
pueden usarse en varias aplicaciones importantes. Muchas de estas aplicaciones,
deben justamente, al hecho de que la presencia de una señal de
ultrasonido fuerte no nos ocasiona ninguna molestia, ¡pues simplemente
no podemos oírla! Así, diversos tipos de control remoto
se basan en este hecho: se emite un sonido inaudible que es captado
por el televisor, que lo interpreta y realiza la orden correspondiente.
Como citamos en la introducción, una señal fuerte de ultrasonido
puede ser oída por diversas especies animales, y además
puede ocasionarles incomodidad, repeliéndolas. Nuestro aparato
produce señales de dos frecuencias, en la versión básica:
una de 14,54Hz y otra de 21,82KHz, dependiendo del componente elegido.
No vamos más allá, ya que pretendemos usar como transductor
un tweeter común, y este componentes pierde su eficiencia con
frecuencias más elevadas.
Un oscilador como el 555 esla base del circuito, y la frecuencia se
calcula mediante la fórmula:
f = 1,44 / (R1 + 2R2) C
Para C = 1n5 tenemos una frecuencia de 14,54KHz, y para 1nF el valor
será de 21,82kHz. El lector puede experimentar con otros valores,
inclusive con la utilización, en serie con R2, cuyo valor será
reducido a 4K7, de un potenciómetro de 47K.
La salida de este integrado será conectada a una etapa de potencia
formada por un transmisor de potencia TIP41.
Con una alimentación de 12V obtenemos una corriente de 400mA
en el transmisor, que corresponde a una potencia consumida de 4,8W.
Evidentemente, el rendimiento del tweeter será bastante menor,
pero aún así la potencia obtenida será buena. Está
claro que los lectores interesados en una potencia más alta pueden
usar un amplificador más potente, pero deben verificar si el
mismo es capaz de responder a la frecuencia aplicada.
MONTAJE:
El circuito completo del generador se muestra en la figura 1. En la
figura 2 aparece la pequeña placa de circuito impreso que sugerimos.
Respecto al montaje y los componentes, queremos hacer las siguientes
recomendaciones principales:
- Observe la posición del circuito integrado y del transistor,
al que debe dotarse de disipador de calor.
- El tweeter es común, de 4 u 8 ohm.
- El capacitor C1 puede ser de 1nF o 1n5, conforme la frecuencia, disco
de cerámica.
- Los resistores son todos de 1/8 o 1/4W. |