erstellt  12.11.2011
Ultraschallgenerator  mit Atmega 8
Normalerweise kann der Mensch nur bestimmte Schallwellen  hören , diese liegen je nach Lebensalter und Empfindlichkeit des Gehörs  so zwischen 20 und 16 000 Hz.
Die für den Menschen nicht mehr hörbaren Schallwellen oberhalb der Maximalen hörbaren Frequenz werden als Ultraschall bezeichnet, die unterhalb von ca.. 20 Hz als Infraschall. Ultraschallwellen werden z.B. von vielen Tieren erzeugt, auch das reiben zweier Papierblätter aneinander erzeugt unter anderen auch Ultraschallwellen. Infraschallwellen werden erzeugt durch heftige Windböen, Gewitterdonner, Erdbeben , Hubschrauber, Windräder und sonstigen meist großen langsam drehenden Maschinen.
Das heißt aber nicht das der Mensch sie überhaupt nicht wahrnehmen kann, nur eben nicht mit seinem Gehör aber Infraschall spürt man mit seinem Körper, jeder kennt das meist mulmige Gefühl wenn einer dieser großen Hubschrauber über einen hinweg fliegen,weil die relativ langsam rotierenden Rotorblätter Infraschall erzeugen
Fast alle Tiere und auch Kleinkinder können dagegen sehr viel höhere Frequenzen hören, manche ( Fledermäuse ) können sogar nur die sehr hohen Frequenzen hören.
    Wozu ist Ultraschall nützlich und was kann man damit alles so anstellen ?
    • Ultraschall wird zu Entfernungsbestimmung eingesetzt, dazu werden Ultraschallwellen erzeugt und ausgesendet, wenn sie dann auf ein Objekt treffen werden sie reflektiert,und können dann wieder empfangen werden. Aus der Laufzeit , also der Zeit vom Aussenden bis zum Empfang kann man die Entfernung berechnen, vorausgesetzt das bestimmte Variable mit einkalkuliert werden, wie beispielsweise, die Temperatur, Luftdruck usw.
    • Ultraschall kann zu Fernbedienung genutzt werden , was vor einigen Jahren bei fast allen Handelsüblichen Fernseher noch üblich war, musste dann aber der Infrarot Fernbedienung weichen weil dieser zuverlässiger ist.
    • Ultraschall im Bereich zwischen 2 Mhz und 20 Mhz wird in der Medizin genutzt, zur sogenannten Sonografie, damit wird z.B.bei Schwangeren der Fötus überwacht.
    • Beim KFZ funktionieren die Abstandswarner mit Ultraschall
    • Ultraschall kann von vielen Tieren meist als Unangenehm wahrgenommen werden,so das man es zur Tiervertreibung einsetzen kann.
    • Seit neusten versucht man mit Ultraschall Energie zu übertragen, also aus Strom wird Ultraschall erzeugt dieser wirde per Luft übertragen, dann mit einem Mikrofon empfangen und wieder in Strom umgewandelt, so das Strom Kontaktlos übertragen werden kann, allerdings ist dort mit hohen verlusten zu rechen, und außerdem können Lebewesen die diesen Ton hören in mitleidenschaft gezogen werden.
    • Mit Ultraschall kann man auch Oberlächen reinigen. 
    Diese Schaltung dient zum Test, in wie weit der Mensch oder Tier Ultraschallwellen wahrnehmen kann, ob hörbar oder evtl.fühlbar ?
    Mit dieser Versuchsanordnung werden  Ultraschallwellen erzeugt die in einem gewissen Bereich einstellbar sind .
    Zur Schaltung
    Die  Spannungsversorgung besteht aus einer 9 Volt Block Batterie die einerseits über einen Spannungsregler den Mikroprozessor mit Spannung versorgt und anderseits direkt auf den Ultraschallwandler geht damit dieser mit der vollen Batterie Spannung versorgt wird um die maximale Leistung zu erzielen.
    Zur Leistungsmaximierung gehört es auch den Ultraschallgeber in einem Frequenzbereich zu betreiben , der seine eigene Resonanzfrequenz entspricht. Diese ist sehr Unterschiedlich und sollte dem Datenblatt entnommen werde. Im hier vorliegendem Fall hat der Hochtonlautsprechereinen eine Impedanz von 8 Ohm.
    Wiso Impedanz und nicht Widerstand ?

    Impedanz ist das gleiche wie Widerstand, nennt sich aber bei Lautsprecher Impedanz, weil sich dieser Widerstand je nach Frequenz ändert, und weil sich beim Lautsprecher die Hörbaren Frequenzen ja ständig ändern, ändert sich somit auch ständig der Widerstand, um das aber von einen reinen Widerstand der mit Gleichstrom gemessen wird zu unterscheiden hat man dieser Widerstand also Impedanz genannt.
    Das ist auch der Grund warum ich nicht auf 8 Ohm komme , wenn ich mit meinem Multimeter den reinen Widerstand am Lautsprecher messe.


    Die Leuchtdioden dienen in der Hauptsache dazu bestimmte Verhaltensweisen des Prozessors in der Testphase zu kontrollieren.Über den USB Anschluss wird das Programm in den Prozessor gebrannt. Der Transistor ist ein NPN Standard Typ (BC547).
    Die Funktion des aktuellen Programm sieht vor das mit Taster S3 die Frequenz verringert und mit Taster S2 erhöht wird , bei Resonanzfrequenz des Ultraschallgebers Blitzen alle 4 Led's im Rhythmus auf und es wird die größte Ultraschall-Leistungabgegeben , unterhalb der Resonanzfrequenz blinkt Led 4 und oberhalb Led 3 wenn das Obere Ende der Frequenzskala erreicht ist blinkt Led 1 und am unteren Ende der Frequenzskala Led 2 .
    Das betätigen des Tasters S2  wird durch ständiges Leuchten von Led 2 angezeigt und das betätigen des Tasters S3 durch ständiges Leuchten von Led 4

     

    Schnelles Aus/Einschalten um etwa die Ausgangsleistung zu reduzieren geht nicht weil jeder Impuls langsamer ist als im Ultraschall Bereich und somit jedes EI/Auschalten hörbar wäre
    Damit wäre das Gerät für den Menschen nicht mehr unhörbar.
    Ein angeschlossener Hochton Lautsprecher mit 8 Ohm Impedanz und einer max Leistung von 60Watt wurde erst warm und ging später in die Jagdgründe ein.


    Datenblatt zum US Geber
    Datenblatt Transistor BC547
    Die Ausgangsleistung war sehr gering , erst durch die Parallel Schaltung einer LED mit Vorwiderstand erhöhte sich die Ausgangsleistung erheblich
    Durch experimentieren ließ sich die Ausgangsleistung nochmal deutlich erhöhen indem die Led samt Vorwiderstand entfernt wurde und durch eine kleine Spule ersetzt wurde.
    Die Spule bewirkt durch ihre Induktion eine deutlich höhere Spannung , so konnte die Spitzen-Spitzen Spannung auf ca. 40 bis 50 Volt erhöht werden.
    Siehe nachfolgende Schaltung:



    Aktualisiert 09.03.2016
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