Un generador de ultrasonidos de buena potencia, que puede servir para controles remotos, como espantazos para diversos tipos de plagas, o incluso para experimentos. El generador que describimos funciona con 12 V y utiliza como transductor un tweeter común.
Los generadores de ultrasonidos se pueden utilizar con diversos propósitos prácticos interesantes. Una de ellas es como control remoto, en la que podemos hacer el accionamiento de un dispositivo a distancia, usando señales inaudibles, como ocurre con diversos tipos de televisores (El artículo es de 1985 cuando aún se usaban controles remotos sónicos).
Otra aplicación, que aún necesita ser mejor estudiada en diversos casos, es como espanta, ya que diversas especies animales parecen no soportar las frecuencias elevadas en nivel por encima de lo normal.
Ya existen a la venta, en diversos países, "espartanos" que emiten una señal ultrasónica potente que, según se espera, asombra, de depósitos y silos, animales, como ratas y ratas. Los estudios que se han hecho parecen realmente indicar que tales animales son bastante sensibles a los sonidos de frecuencias elevadas, no soportando.
Pero si todos los animales tienen el mismo comportamiento ante estos sonidos, sólo un estudio práctico es lo que revelará. Con este generador, sugerimos a los lectores dados a las investigaciones, que investiguen el comportamiento de los animales que puedan eventualmente atormentarlos y, quizá, lleguen a su utilización como un eficiente espantapájaros.
Si hay alguna especie de pájaro o insecto que causa daños a su cultivo, huerta, instalación doméstica o incluso industrial, ¿por qué no experimentar este circuito en diversas frecuencias hasta, quién sabe, obtener una reacción positiva?
COMO FUNCIONA
Vibraciones de un medio material, específicamente ondas de compresión y descompresión del aire, pueden propagarse llegando hasta nuestros oídos.
Si estas ondas tienen una frecuencia dentro de cierto rango de valores, típicamente entre 15 y 15 000 Hz, habrá una reacción de nuestro sistema auditivo que las interpretará como "sonidos".
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 es la más amplia.
Hay animales que pueden escuchar sonidos que no nos causan la mínima sensación como, por ejemplo, los murciélagos, que pueden ir más allá de los 50 000 Hz, o incluso los perros, que llegan a los 25 000 Hz (figura 1)
Para especificar estos sonidos, que están fuera de nuestra capacidad de percepción, usamos dos términos: denominamos de infrasonidos los que están abajo de los 15 Hz y de ultrasonidos los que están por encima de los 15 000 o incluso poco más de 18 000 Hz, ya que éste Iímite superior varía también de persona a persona (figura 2)
Los ultrasonidos se pueden utilizar en diversas aplicaciones importantes.
Muchas de estas aplicaciones se deben precisamente al hecho de que la presencia de una fuerte señal de ultrasonido no nos causa ninguna molestia, pues simplemente no podemos oírlo.
Así, los controles remotos de diversos tipos de televisores se basan en este hecho: un sonido inaudible es emitido y captado por el televisor que lo interpreta, realizando el comando correspondiente. (figura 3)
Como citamos en la introducción, una señal fuerte de ultrasonido puede ser escuchada por diversas especies animales, y no es sólo, eso puede ser bastante incómodo, repeliendo.
Nuestro aparato produce señales de dos frecuencias en la versión básica: uno de 14,54 kHz y otro de 21,81 kHz, dependiendo del componente elegido.
No vamos más allá, pues pretendemos usar como transductor un tweeter común, y ese componente pierde su eficiencia con frecuencias más altas. Un oscilador con el 555 es base del circuito, siendo la frecuencia calculada por la fórmula:
F = 1,44 / (R1 + 2R2) C
Para C = 1n5 tenemos una frecuencia de 14,54 kHz y para 1nF el valor será 21,81 kHz.
Otros valores pueden ser experimentados por el lector, incluso con la utilización, en serie con R2, cuyo valor será reducido a 4k7, de un potenciómetro de 47 k. La salida de este integrado está conectada a una etapa de potencia formada por un transistor de potencia TIP41.
Con una alimentación de 12 V obtenemos una corriente de 400 mA en el transistor, que corresponde a una potencia consumida de 4,8 W.
Evidentemente, el rendimiento del tweeter es mucho menor, pero aún así la potencia obtenida es buena. Es claro que los lectores interesados en una potencia más alta pueden utilizar un amplificador más potente, pero deben verificar si es capaz de responder a la frecuencia aplicada.
MONTAJE
El circuito completo del generador se muestra en la figura 4.
La pequeña placa de circuito impreso que sugerimos se muestra en la figura 5.
Damos también, en la figura 6, una sugerencia de fuente de alimentación de aproximadamente 12 V.
Las siguientes son las principales recomendaciones que debemos hacer en relación con los componentes y el montaje: Observe la posición del circuito integrado y del transistor que debe estar dotado de radiador de calor.
Observe la polaridad del capacitor electrolítico. El tweeter es común, de 4 u 8 ohmios. Observe la polaridad de los diodos y del electrolítico de la fuente.
El capacitor C1 puede ser de 1 nF o 1n5, según la frecuencia, disco de cerámica. Los resistores son todos de 1/8 o ¼ W.
PRUEBA Y USO
Al conectar el aparato a una fuente de alimentación, como la sugerida, nada debe ser escuchado, evidentemente pues la emisión es de ultrasonidos. Si la frecuencia es de 14,54 kHz, las personas de oído apurado pueden oír un profundo silbato. En la otra frecuencia nada será oído.
En este caso, para saber si realmente el aparato está oscilando, basta acercar a él un receptor de ondas medias (AM) conectado fuera de estación, a medio volumen. La gran cantidad de armónicos, dada la forma rectangular de la señal generada, produce una fuerte interferencia en la radio.
Para usar, es sólo hacer su montaje en el lugar en que sus efectos deban ser estudiados. Para saber si está conectado, el lector puede conectar en paralelo con la alimentación un LED, como se muestra en la figura 7.
Nota: recordamos a los lectores que los efectos de un aparato como éste sobre cada especie animal aún no se conocen profundamente.
Así, de modo alguno podemos decir que el generador ultrasónico propuesto se presta realmente como espantapájaros.
Sólo una investigación profunda es que realmente podrá revelar si existe esta posibilidad. Dejamos eso justamente a los ornitólogos, biólogos, naturalistas o incluso a los científicos aficionados, los cuales son inmediatamente invitados a escribir y contar sus experiencias, si se realizan, pues nuestra curiosidad es igual a la suya!
LISTA DE MATERIAL
CI-1 - 555 - circuito integrado
Q1 - TIP41 - transistores
FT - tweeter común
R1, R2 - 22 k x 1/8 W - resistores (rojo, rojo, naranja)
R3 - 1 k x 1/8 W - resistor / marrón, negro, rojo)
C1 - 1n5 o 1 nF - capacitor de cerámica
Varios: material para la fuente, placa de circuito impreso, hilos, soldadura, etc.