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Espantalho Ultrassônico (ART1629)

Descrevemos mais uma montagem de espantalho que faz uso de ultrassons. Além de ser um modo amigável ao meio ambiente para se espantar aves e animais de silos e hortas, o circuito é fácil de montar e não apresenta perigos aos humanos.

Conforme já exploramos em outros projetos deste site, muitos animais conseguem ouvir sons que estão além do limite audível pelos humanos, alguma coisa em torno de 18 kHz.

Se no ambiente em que esses animais estiverem, produzirmos sons de frequências acima de 18 kHz com boa intensidade, eles se incomodarão, procurando se afastar.

Instalados em hortas, silos e mesmo perto de latas de lixo, esses espantalhos impedirão que animais que ouçam ultrassons se aproximem.

Na figura 1 mostramos a faixa dos ultrassons que podem ser ouvidas por alguns animais e a faixa audível pelos humanos.

 

   Figura 1 – Espectro dos sons e dos ultrassons
Figura 1 – Espectro dos sons e dos ultrassons

 

É neste fato que se baseiam os espantalhos ultrassônicos que existem à venda em casas especializadas.

Eles consistem em potentes osciladores que alimentam transdutores capazes de reproduzir os ultrassons que incomodam aves e animais, mas que não podemos ouvir.

Nosso circuito utiliza um transdutor de baixo custo que é um tweeter piezoelétrico que tem uma curva de rendimento mostrada na figura 2.

 

   Figura 2 – Curva de rendimento de um tweeter piezoelétrico
Figura 2 – Curva de rendimento de um tweeter piezoelétrico

 

Assim, operando em torno de 20 kHz obtemos um bom rendimento na aplicação desejada e, como esses tweeters são baratos, o projeto fica bastante acessível.

 

Como Funciona

Para gerar os ultrassons partimos de um oscilador muito comum em sua configuração que é o que faz uso de um 555 astável.

O único ajuste é o de frequência que será colocado num ponto logo acima daquele em que deixamos de ouvir as oscilações.

O sinal deste oscilador é aplicado a um MOSFET de potência.

Este componente fornece uma potência elevada para o sinal amplificado excitando diretamente o tweeter.

Como o consumo é elevado, será preciso usar uma boa fonte, sendo dada como sugestão a da figura 3.

 

   Figura 3 – Sugestão de fonte de alimentação
Figura 3 – Sugestão de fonte de alimentação

 

O transformador de 12 + 12 V com 2 A de corrente permite a obtenção de uma potência que supera os 10 W.

 

Montagem

Na figura 4 damos o diagrama completo do espantalho.

 

   Figura 4 – Diagrama completo do espantalho ultrassônico
Figura 4 – Diagrama completo do espantalho ultrassônico

 

Sua montagem pode ser feita utilizando-se uma placa de circuito impresso, sendo dada como sugestão a da figura 5.

 

   Figura 5 – Placa para a montagem
Figura 5 – Placa para a montagem

 

Na montagem observe a posição do circuito integrado e do MOSFET de potência, que deve ser dotado de um dissipador de calor.

Os resistores são de 1/8 W com qualquer tolerância e o MOSFET pode ser praticamente qualquer um com mais de 2 A de corrente de dreno.

Para testar, ligue o aparelho e observe que nas posições de menor resistência do trimpot o tweeter emite um som agudo.

Vá então girando este componente para que o som se torne cada vez mais agudo até desaparecer.

Haverá emissão, mas não estaremos ouvindo.

Não instale o aparelho em locais em que existam animais domésticos, pois isso poderá incomodá-los.

Será interessante testar diferentes frequências conforme o tipo de animal que se deseja espantar.

 

CI-1 – 555 – circuito integrado

Q1 – IRF640 ou equivalente – MOSFET de potência

P1 – 100 k ohms – trimpot

FTE1 – Tweeter piezoelétrico para 20 W ou mais

C1 – 2,2 nF ou 4,7 nF – capacitor cerâmico ou poliéster

C2 – 1 000 uF x 25 V – capacitor eletrolítico

R1. R2 – 4,7 k ohms – resistores – amarelo, violeta, vermelho

 

Diversos:

Placa de circuito impresso, material para a fonte, dissipador para o transistor, fios, solda, etc.

 

 

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N° do componente 

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