超声波驱虫电路

所解释的超声波驱虫器是一种在超过 20 kHz范围内产生超声波或超高频噪声的设备，可用于驱除或吓跑流浪狗、猫、老鼠蝙蝠等动物。这成为可能，因为这些动物能够轻松检测到该范围内的频率并发现它在耳朵中令人不安，而人类由于听力范围较低而不受影响。

什么是超声波或超声波频率

狗、老鼠、蝙蝠等动物能够拾取高达 40 kHz 的声音频率。有各种类型的虫子和害虫也能够听到或响应这个级别的声音频率。

该级别的声频被归类为超声波，可用于许多试错和功能应用。这里解释的单位可以最好地应用于阻止流浪狗和其他不受欢迎的动物，科学研究和其他几个有趣的目的。

这里提出的电路产生一个不间断的声音频率，该频率可能远高于人耳的感知能力，即在18，000至40 kHz的范围内。

电路的工作原理

此处使用具有四通道施密特NAND门的单个IC 4093来生成所需的频率。

4 个栅极中只有一个通过 RC 网络 P1、R1 和 C1用作振荡器。所有这3个分量决定了输出的频率，并且可以进行调整以优化输出响应。其余3个栅极纵为缓冲器，为晶体管提供足够的驱动电流。

所示的压电换能器包括700至3，000 Hz之间的最佳输出功率，尽管它也可以在更高的频率下工作，但产生的功率较小。建议的电源是 9 伏电池。

该项目产生的超声波频率大约在 18，000 到 40，000 Hz 之间，尽管可以通过改变 C1 在 470 pF 和0.001 uF的值内轻松调整此范围。频率可以通过P1在C1确定的范围内固定。

请注意，IC 4093可以产生的最大频率范围为500 kHz。超声波发生器的完整电路图如下图所示

零件清单

lC1 - 4093 集成电路

Q1 - BD135 中功率NPN硅晶体管

BZ - 压电换能器

T1 - 变压器：初级 110 VAC;次级 6Vx100 mA

R1 - 10K，1/4W，5% 电阻

R2 - 1K，1/4W，5% 电阻

P1 - 100K 微调电位计

C1 - 4.7nF 陶瓷或金属膜电容器

C2 - 100 uF/16V

S1 - 单刀单掷开关或滑动开关

B1 - 6V 或 9V - AA 电池或电池 - 见正文

IC 4093 引脚排列图像

皮埃佐换能器

下图中可以看到元件覆盖和PCB走线布局。

整个电路可以封装在一个紧凑的塑料材料容器内。传感器或压电陶瓷元件可以安装在前板上。

小心放置具有极性的部件，例如晶体管、电解电容器和电源输入。如果设备打算连续运行，请确保 Q1 安装在正确的散热器上。

变压器规格不是重要因素。任何具有100至500 mA范围的次级线圈的变压器都可以用于此超声波驱虫器项目。

您可以进一步调整的想法

要了解有关电路的更多信息或提高其有效性：

您可以尝试用高音扬声器替换压电换能器并检查响应，无论它是否有所改善。

移除 T1 和 BZ，并将高音扬声器放在正线和晶体管集电极之间。您也可以尝试测量产生的超声波功率水平？

该电路还可以进行调整，以在人类聆听范围内产生声音。

只需用值在1.0至02.0 uF之间的任何其他电容器替换C1即可完成此操作。

使用IC 555的驱虫器

在现实生活中，使用不间断的声频来驱除或吸引昆虫实际上可能是可能的。

频率或深度的范围可能取决于实施和害虫的类型，这也许可以通过一些试验来确定。

下面显示的电路产生不间断的噪声频率，可用于推开（或吸入）几种类型的昆虫。

该电路可由9V电池组驱动，由于其最小的电流消耗，该电池组可以长时间运行。电路的中心是7555

lC，这是一个CMOS定时器，配置为声音振荡器，用于操作压电换能器。

自己动手PCB上的零件位置如下图所示。

精确的位置可能不太重要。每个部件和电源都可以封装在一个紧凑的塑料型容器中。换能器BZ可以是水晶听筒或压电换能器。

极化物体（如 c2 和电源）的位置应谨慎接线。

使用驱虫剂可能非常简单。您必须微调微调器电位计P1，以产生具有相同投掷的噪音，与您想要驱除的昆虫范围相匹配。

在发现驱除某种昆虫的理想频率之前，必须进行反复试验。

零件清单

经过测试并发现有效的驱虫电路

图#1

我们调查的驱虫器的电路如上图1所示。我们惊讶地发现，该电路只有一个以方波发生器方式接线的555定时器IC。根据R1、R2和C1的参数，其频率约为45kHz。

应用于 5 定时器引脚 555 的改进梯形电压波形调制 45kHz

载波。C2、R3和R4的组合连接在桥式整流器的一个端点上，产生调制电压。示波器检查显示，在基频的每一侧扫描大约20kHz。

一个2英寸的压电高音扬声器用作扬声器。

下图2所示的电路是法国电子出版物中报道的驱虫剂。作者在研究中说，频率范围从20到40kHz会导致小鼠和昆虫的脑液和动脉中形成非常痛苦的空腔，导致它们逃离。辐射功率可能只有三分之一瓦。

图#2

四通道二输入NAND栅极在电路中作为多谐振荡器接线，工作频率约为40 kHz。电源线上剩余的 120 Hz

锯齿以电源中滤波量最少的方式调节超声波频率。

几个达林顿连接的NPN晶体管可实现功率放大，以最佳方式驱动扬声器。

图中的电路下面的3非常适合试验连续或脉冲高频信号的影响，因为它可以提供连续或脉冲输出。

这个想法是由Signetics开发的。

图#3

参考电路，一个555定时器IC2产生所需频率为20kHz的超声波方波。附加的555（IC1）可以持续提供该信号，或者像开关信号一样提供该信号。

频率和占空比的实验很简单。占空比是“在”上花费的时间与整个周期相比的百分比，它可以从略高于50%到接近100%进行调节。非稳态多电阻电路的占空比由定时电阻RT1和RT2决定，等于RT1

• （RT2 / RT1） + 2RT2。

如果RT100的值极小，并且根据数据手册，通过放电晶体管的电流限制到最大，导通时间接近1%，则导通时间预计为100%。

555 的放电晶体管是一个集电极开路 NPN 器件，集电极连接到引脚 7，发射极连接到引脚 1的地。由于通过它的最大电流因制造商而异，因此您应该仔细检查制造商的数据表以确保安全。