วงจรเตือนเซ็นเซอร์เสียงอัลตราโซนิกอย่างง่ายโดยใช้ Opamp

บทความนี้กล่าวถึงวงจรสัญญาณเตือนเซ็นเซอร์เสียงอัลตราโซนิกอย่างง่ายซึ่งอาจได้รับการตั้งค่าอย่างเหมาะสมสำหรับการตรวจจับความกดดันของเสียงที่สูงกว่าความสามารถในการรับฟังของมนุษย์ปกติซึ่งอาจมีตั้งแต่ 20 kHz ขึ้นไป

แนวคิดอัลตราโซนิก

คลื่นเสียงอัลตร้าซาวด์หรืออัลตราโซนิกอาจถูกประดิษฐ์ขึ้นก่อนที่มนุษย์จะมีชีวิตอยู่บนโลกนี้โดยสัตว์ไม่กี่ชนิดเช่นค้างคาวโลมาและสิ่งมีชีวิตอื่นที่คล้ายคลึงกัน โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้จะใช้ในการค้นหาวัตถุที่อยู่ห่างไกลซึ่งอาจเป็นเหยื่อของสัตว์เหล่านี้

สัญญาณดังกล่าวถูกปล่อยออกมาโดยการสั่นของอวัยวะพิเศษที่มีอยู่ในสัตว์เหล่านี้ซึ่งสะท้อนกลับจากเหยื่อที่มีศักยภาพอยู่ข้างหน้าดังนั้นสิ่งมีชีวิตจึงสามารถค้นหาเหยื่อได้โดยการตัดสินตำแหน่งที่แน่นอนของมันผ่านคลื่นสะท้อนและสามารถตามล่าพวกมันได้

มนุษย์สามารถค้นพบอัลตราซาวนด์ได้ค่อนข้างช้า แต่อย่างไรก็ตามในที่นี้เราจะศึกษาวิธีการสร้างเครื่องตรวจอัลตราซาวนด์อย่างง่ายและใช้ในการตรวจจับสัญญาณความถี่สูงเหล่านี้ที่หูของมนุษย์ไม่ได้ยิน

แผนภูมิวงจรรวม

รูปด้านบนแสดงวงจรเตือนเซ็นเซอร์เสียงอัลตราโซนิกที่ใช้ IC 741 อย่างง่าย

อุปกรณ์ตรวจจับที่ใช้คือไมค์คอนเดนเซอร์แบบอิเล็กเตรตธรรมดา อินพุตไมโครโฟนจะถูกป้อนเข้ากับอินพุตกลับด้านของขา IC # 2

มันทำงานอย่างไร

พิน # 3 ของ IC ถูกยึดอย่างเหมาะสมกับแรงดันอ้างอิงที่เลือกอย่างเหมาะสมโดยเทียบกับพิน # 2 ของ IC

นอกจากนี้ยังสามารถดูลิงค์ฟีดแบ็คผ่านทาง 1M ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าในเอาต์พุตและอินพุตกลับด้านของ IC ลิงก์ป้อนกลับนี้ทำให้ IC ทำงานเหมือนแอมพลิฟายเออร์กลับด้านที่มีความไวสูง

ดังนั้น MIC จึงถูกตั้งค่าให้ตรวจจับพัลส์อัลตร้าโซนิคที่อาจปล่อยออกมาตามธรรมชาติจากแหล่งที่เกี่ยวข้องเช่นเมื่อเปิดเครื่องอิเล็กทรอนิกส์เช่นทีวีเครื่องเล่นดีวีดี ฯลฯ หรือมีการตรวจจับการโทรมือถือในบริเวณใกล้เคียง การจุดระเบิดในรถอาจทำให้วงจรกระตุ้นด้วยสัญญาณเตือน

สามารถตั้งค่าอัตราขยายการตรวจจับหรือช่วงความไวของวงจรได้โดยการปรับค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า 1M ที่แสดง

เมื่อไมโครโฟนตรวจจับเสียงความถี่สูงในช่วงอัลตร้าซาวด์จะส่งผลให้พัลส์ลอจิกสูงสร้างที่พิน # 6 ของ IC ซึ่งมีขนาดที่เหมาะสมและแก้ไขโดยการกำหนดค่าเอาต์พุตซึ่งประกอบด้วยตัวเก็บประจุ coupling ซีรีส์ 470nF และ ไดโอดที่เกี่ยวข้องตัวต้านทานการออกแบบตัวกรองตัวเก็บประจุ

ตรรกะระดับสูงอาจใช้เป็นอินพุตไปยังวงจร MCU หรือเพียงเพื่อขับสเตจไดรเวอร์รีเลย์