Un generador de ultrasonido de buena potencia puede servir para controles remotos, para espantar diversos tipos de plagas, ó bien para experimentos. EI generador que describimos funciona con 12V y usa como transductor un tweeter común.
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 el mismo comportamiento ante estos sonidos.
Con este generador, sugerimos los lectores dados a las investigaciones que estudien el comportamiento de los animales que deseen alejar de ciertos lugares.
¿ Existe alguna especie de pájaro o insecto que ocasiona danos 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, especificamente ondas de compresión y descompresión del aire, se pueden propagar llegando a nuestro 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 oido 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 del mundo animal.
Existen animales que pueden escuchar sonidos que no nos ocasionan la más mínima sensación, como por ejemplo tos murciélagos, que pueden oir hasta los 50.000Hz, o incluso los perros, que llegan a los 25.000Hz (figura 1).
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 limite superior varia también de persona a persona (figura 2).
Los ultrasonidos pueden usarse en varias aplicaciones importantes.
Muchas de estas aplicaciones se deben justamente al hecho de que la presencia de una señal de ultrasonido fuerte no nos ocasiona ninguna molestia, !pues simplemente no podemos oirla!
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 (figura 3).
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 ,81KHz, dependiendo del componente elegido.
No vamos más allá, ya que pre- tendemos usar como transductor un tweeter común, y este componente pierde su eficiencia con frecuencias más elevadas.
Un oscilador como el 555 es la 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 21,81kHz. El lector puede experimentar con otros valores, inclusive con la utilización, en serie con R2, cuyo valor será reducido a 4k7, de un potenciometro de 47k.
La salida de este integrado será conectada a una etapa de potencia formada por un transistor de potencia TIP41.
Con una alimentación de 12V obtenemos una corriente de 400omA en el transistor, que corresponde a una potencia consumida de 4,8W.
Evidentemente, el rendimiento del tweeter será bastante menor, pero aún asi la potencia obtenida será buena.
Está claro que los lectores interesados en una potencia más alta pueden usar un amplificador mas 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 4.
En la figura 5 aparece la pequena placa de circuito impreso que sugerimos.
Damos también, en la figura 6, una sugerencia de fuente de alimentación de aproximadamente 12V.
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.
Observe la polaridad del capacitor electrolitico. El tweeter es común, de 4 u 8 ohm.
Observe la polaridad de los diodos y del electrolitico de la fuente
El capacitor C1 puede ser de 1nF o 1n5, conforme la frecuencia, disco de cerámica
Los resistores son todos de 1/8 ó 1/4W
Prueba y uso
Conectando el aparato a una fuente de alimentación, como la sugerida, no se debe oír nada, evidentemente, pues la emisión es de ultrasonidos. Si la frecuencia es de 14,54kHz, algunas personas de oído fino podrán oír un silbido. En la frecuencia mas elevada no se oirá nada.
En este caso, para saber si el aparato está realmente oscilando, basta acercar al mismo un receptor de ondas medias (AM) conectado fuera de estaciones, a medio volumen.
La gran cantidad de armónica, dada la forma rectangular de la sena! generada, produce una fuerte interferencia en la radio.
Para usar, basta montarlo en el lugar en que sus efectos deban ser estudiados.
Para saber si el aparato está alimentado puede ser útil conectar en paralelo con la alimentación un LED, como muestra la figura 7.
Observación: Recordamos a los lectores que los efectos de un aparato como este sobre cada especie animal todavía no se conocen profundamente. Así, de modo alguno podemos decir que el generador de ultrasonidos propuesto servirá concretamente como espantador de plagas. Solamente una investigación cuidadosa podrá revelar si esta posibilidad existe en su caso.
Dejamos esto justamente para los ornitólogos, biólogos, naturalistas o científicos aficionados, a los que invitamos a escribimos y relatamos las experiencias que realicen, pues nuestra curiosidad es igual a la suya. Nosotros les brindamos el instrumento para su afán investigador.
CI-1 - 555 - circuito integrado
Q1 - TIP41 - transistor
FT - tweeter común
R1, R2 - 22k x 1/8W - resistores (rojo, rojo, naranja)
R3 - 1k x 1/8W resistor (marrón, negro, rojo)
C1 - 1n5 ó1nF – capacitor cerâmico
Varios: material para la fuente, placa de circuito impreso, alambres, soldadura, etc.