Лютов Д., Окунева В.С.

Хакасский технический институт- филиал ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

Формирование компетентности командной работы студентов через проект изготовления модели ультразвукового отпугивателя грызунов

Вопрос защиты дома, хозяйственных построек и садового участка от  крыс, мышей, птиц, насекомых не потерял своей актуальности и сегодня.

Все грызуны и другие живые существа, присутствие которых нежелательно на участках, а тем более в доме, боятся дискомфорта от импульсов определённой частоты. В разработке, предлагаемой нами, во время активной работы устройства частота генератора изменяется в широких пределах, благодаря этому не порождается у грызунов или насекомых эффект привыкания.

Предлагаемый ультразвуковой отпугиватель грызунов это маленькое электронное устройство, эффективно работающее на площади до 10 м2, способное функционировать практически в любых климатических условиях, потребляет небольшое количество электроэнергии, не представляет опасности для здоровья людей и животных. В продаже имеются различные промышленные устройства «отпугивателей», однако предлагаемый продукт дорогостоящий. Наше устройство отличает не высокая себестоимость.

Описание работы отпугивателя.

Основой электронной схемы ультразвукового отпугивателя грызунов является генератор сигналов, который собран на основе симметричного мультивибратора состоящего на элементах R5, R7, C5, C6, DD1.3 и DD1.4. Его частоту возможно изменять в диапазоне от 25 до 50 кГц. С выхода ультразвукового генератора сигнал поступает на усилитель мощности, к которому подключена излучающая высокочастотная головка Sp1.

 Для приблизительного расчета частоты работы мультивибратора можно применить следующую формулу:

F=1/(R5хC6+R7хC5)

где сопротивления резисторов в Омах, а емкости конденсаторов в фарадах.

Но следует иметь в виду, что частота работы мультивибратора зависит не только от элементов R5, R7, C5, C6, но и от работы транзистора VT1. То есть частота будет минимальной при закрытом транзисторе и максимальной при открытом его состоянии этого транзистора.

На режим работы транзистора VT1 оказывает влияние генератор прямоугольных импульсов собранный на элементах DD1.1 и DD1.2. и постоянной R3C2 изменяющий меандр напряжения на выходе этого генератора в сигнал трапециевидный формы. Частота этого генератора определяется RC-цепочкой состоящей из элементов R2 и C1. Следовательно промодулированный высокочастотный ультразвуковой сигнал с генератора будет менять свою частоту звучания от  25 до 50 кГц примерно каждые пол секунды.

Детали устройства.

В ультразвуковом отпугивателе грызунов допускается использование резисторов типа МЛТ-0,125. Конденсаторы С1-СЗ, С5 и С6 — могут быть любые керамический, С4 — оксидный. Диоды VD1 — VD3 — кремниевые импульсные или высокочастотные. Транзистор VT1 можно поставить  -   КТ315 с любым буквенным индексом. Транзисторы VT2 и VT4 можно заменить на КТ972, a VT3 и VT5 – на  КТ973. Динамическая головка ВА1 должна иметь сопротивление не менее 4 Ом и может быть ЗГДВ-1 или 6ГДВ-4. Прибор собирается на одностороннем стеклотекстолите и размещается в пластмассовом боксе подходящих размеров. Потребляемый ток ультразвукового отпугивателя не превышает 0,5А при напряжении питания 9В и сопротивлении нагрузки 8 Ом.

 Настройка ультразвукового отпугивателя.

Ультразвуковой отпугиватель  в особой настройке не нуждается. Единственное что может потребоваться, это подстроить  частоты ультразвукового генератора. Это можно сделать по осциллографу или же при его отсутствии настройку можно произвести «на слух», предварительно понизив частоту генератора подсоединив параллельно конденсаторам C5 и C6 дополнительные конденсаторы емкостью по 1000 пф.

Проверить работоспособность устройства несложно. Так как ухо человека (с учетом индивидуальных особенностей) фиксирует нижнюю границу частоты генератора УЗЧ в районе 16 - 20 кГц, то правильно работающее устройство периодически будет «услышано» человеческим ухом в течение нескольких мгновений. Это будет тихий звук, похожий на свист. Затем звук снова перейдёт к более высокой частоте колебаний, отрицательно воздействующей на вредителей.

Литература.

1. Петрович Е., «Плавающий» ультразвук / URL: http://modelist-konstruktor.com/