Нас везде окружает ультразвук, он используется как в переговорных устройствах так и в медицинском оборудовании. Люди не могут слышать звуки такого диапазона и не всегда они оказывают положительное внимание. Определить то что с Вами рядом находится такой прибор не всегда просто (ведь он не слышен), около устройства может болеть голова, но опять же не всегда это поможет найти ультразвуковое устройство.
С помощью этого несложного прибора можно не только определить источник ультразвука его интенсивность, но и прослушать ультразвук, определить характер его звучания (прерывистый, с изменяющейся частотой, и др.).
Основой прибора служит ультразвуковой микрофон MA40B8R (М1). Число «40» в его названии говорит о частоте (40 кГц), на которой у него максимальная чувствительность. На частоте ниже 32 кГц чувствительность резко падает (-90dB).
Такая характеристика чувствительности дает возможность использовать его для контроля за ультразвуком без применения специальных фильтров, подавляющих звуковые частоты. Схема индикатора уровня ультразвука состоит из микрофона М1, двухкаскадного усилителя на транзисторах VT1 и VT2 и измерителя переменного напряжения на диодах VD1, VD2 и стрелочном индикаторе МА.
Переменное напряжение с М1 через регулятор чувствительности R7 поступает на двух-каскадный усилитель. Затем усиленное переменное напряжение детектируется диодами VD1 и VD2. На конденсаторе С6 образуется постоянное напряжение, пропорциональное уровню громкости ультразвука. Это напряжение показывает стрелочный прибор МА.
Для прослушивания ультразвука используется метод понижения его частоты до частот звукового диапазона путем деления цифровым счетчиком.
С коллектора VT2 переменное напряжение ультразвуковой частоты поступает на формирователь импульсов на транзисторе VT3. Транзистор включен без смещения на базе и лавинообразно открывается, когда амплитуда переменного напряжения на его базе превышает барьер открывания транзистора.
Импульсы с коллектора VT3 поступают на счетный вход двоичного счетчика D1. Счетчик делит их частоту на 128. Затем, с выхода счетчика импульсы поступают на головные телефоны.
В результате, например, ультразвук частотой 40 кГц головные телефоны воспроизводят как звук частотой 312,5 Гц (40/128= 0,3125). Теперь мы можем слышать ультразвуки, следить за изменением их частоты, и определять их интенсивность по стрелочному индикатору. Недостаток в том, что громкость звука в наушниках не зависит от громкости ультразвука, но это компенсируется стрелочным индикатором уровня.
Большинство деталей установлено на печатной плате из стеклотекстолита с односторонней фольгировкой. Плата помещена в пластмассовый корпус и расположена вдоль него. Рядом с ней в специально пропиленном в корпусе отверстии установлен импортный стрелочный индикатор (аналогичен индкатору М470) с торцевым положением шкалы.
Рисунок печатной и монтажной платы
Ток полного отклонения стрелки индикатора 300 mА, а сопротивление 1200 Оm. Однако, можно применить любой похожий микроамперметр, со шкалой не более 400 mA и сопротивлением не менее 300 Оm. Скорректировать его чувствительность можно включением последовательно дополнительного резистора, сопротивление которого нужно будет подобрать опытным путем.
Микросхему К561ИЕ20 можно заменить счетчиком К561ИЕ16. При этом, выходным будет не 4-й, а 6-й вывод микросхемы (нужно немного изменить печать платы).
Выключатель питания микротумблер, установленный пайкой на плату. Одновременно, гайка крепления тумблера на панель служит элементом крепления платы в корпусе. Разъем Х1 - гнездо для малогабаритных головных стереотеле-фонов, он так же установлен на плате. Схема подключения этого разъема такова, что головные телефоны работают включенными последовательно.
Источником питания служит батарея «Крона» напряжением 9V. Подстроенный резистор R7 можно заменить переменным, тогда можно будет регулировать чувствительность прибора в широких пределах.
В налаживании нуждаются усилительные каскады на транзисторах VT1 и VT2. Установив подстроенный резистор в положение минимальной чувствительности (движок вниз до конца, по схеме), нужно измерить постоянные напряжения на коллекторах VT1 и VT2. Если эти напряжения выходят за пределы 2.5-3V, нужно подобрать сопротивления базовых резисторов (R1 и R2, соответственно).
Общую чувствительность устанавливают подстроенным резистором R7 (первоначально его можно установить в положение максимальной чувствительности, - вверх по схеме).
Если получится так, что звучать прибор начинает только тогда, когда микроамперметр показывает уровень близкий к максимальному, нужно понизить чувствительность микроамперметра так, чтобы начало звучания приходилось на первую треть его шкалы.
Испытывать прибор можно регистрируя ультразвуки, например, излучаемые ультразвуковой стиральной машинкой или прибором для отпугивания грызунов. Тон звучания можно повысить вдвое, если брать импульсы на наушники не с 64-го выхода счетчика, а 32-го.
