Усиленный ультразвуковой отпугиватель собак. Как сделать
Как собрать мощный усиленный отпугиватель собак
Несмотря на попытки администраций городов решить проблему, на улицах бегают бродячие агрессивные собаки, от которых можно ожидать серьезных неприятностей. Они могут не просто напугать ребенка и даже взрослого, но и покусать и нанести в результате большие травмы, это очень важная проблема, которая должна быть решена безотлагательно руководством города. Но далеко не мэры хотят тратить деньги на это. Поэтому неплохо прикупить или сделать своими руками схему и пользоваться мощным отпугивателем собак. Просмотрите статью и выберите, по какой схеме будете работать своими руками или закажете мастеру.
Что такое ультразвуковой отпугиватель
Есть разные варианты, которые по многим параметрам отличаются. Но все же дальность работы зависит от мощности прибора. Например, в продаже встречаются изделия, которые выполнены из сирены и работают на расстояние до 50 м. Такие отпугиватели позволяют защититься как от животных, так и от воров. Работа многих приборах основана на ультразвуковом принципе, что позволяет чувствовать себя на улице безопасно.
Поскольку заводские изделия стоят недешево, многие люди стараются собирать их самостоятельно. Однако для этого понадобятся не только знания, но и необходимые компоненты, инструменты. Самодельный прибор будет подавать сигнал, который слышат только животные. На ультразвук они откликаются довольно резко и практически сразу убегают от человека.
Виды отпугивателей собак
Отпугиватели собак классифицируют следующим образом:
- ультразвуковые (электронные). Прибор излучает сигнал большой мощности по направлению животного. Ультразвук оказывает угнетающее действие на собак, вынуждая их уйти, а порой даже убежать. На человека отпугиватель не оказывает никакого вредного воздействия. Прибор имеет небольшие размеры, что позволяет его носить в сумке или кармане;
- электрические. Также отличаются компактностью. При нажатии на кнопку издают характерное потрескивание, выделяя озон, который не нравится собакам. Такое устройство опасно для животного, поскольку может ударить током и даже временно парализовать. Важно также то, что электрический отпугиватель заставит разомкнуть челюсти, если пес в вас вцепился;
- газовые. Имеют вид газового баллончика, наполненного химическим веществом. При покупке такого отпугивателя следует ознакомиться с описанием, поскольку далеко не каждые средства оказывают эффективное воздействие на собак. В случае использования такого баллончика животное должно убежать и больше не проявлять агрессию;
- отпугивающий запах. Поскольку у собак хорошее обоняние, им совсем не нравится запах медицинского спирта. Для отпугивания потребуется смочить тампон этим веществом. Однако недостаток такого средства состоит в том, что спирт быстро испаряется, да и носить его придется постоянно с собой. Раздражающее действие также оказывает перец-стручок, запах цитрусовых.
Как собрать по схеме ультразвуковой отпугиватель
Существуют разные схемы и технологии реализации отпугивателей, которые отличаются по своей сложности. Многие устройства выделяются высокой выходной мощностью. На том, как сделать отпугиватель собак из подручных средств, стоит остановиться детальнее.
На КА561ЛА7
Для сборки отпугивателя на микросхеме КА561ЛА7 понадобятся:
- К561ЛА7;
- транзисторы КТ315;
- излучатель (BF1 SQ-340L или MFC-200).
Монтаж прибора выполняют на печатной плате согласно приведенной схеме.
Работает отпугиватель следующим образом:
- На первых двух логических элементах выполнен первый контур формирования несущей частоты, представляющий собой симметричный мультивибратор.
- На выходе первичного генератора образуется сигнал, имеющий частоту порядка 1,5 Гц.
- Во втором контуре формируется ультразвук. На двух других элементах микросхемы собран мультивибратор, посредством которого создается сигнал частотой 20 кГц, имеющий прямоугольную форму.
- Для усиления сигнала используется транзисторный усилитель, выполненный по двухтактной схеме. В качестве нагрузки используется пьезоэлемент либо динамик.
На К561ТЛ1
Рассмотрим еще один вариант, как сделать схему мощного отпугивателя собак своими руками, воспользовавшись пошаговой инструкцией. На первом логическом элементе реализован генератор модулирующей частоты, работающий на 14 кГц, на втором – генератор, выдающий 24-25 кГц и управляемый первым генератором. Остальные логические элементы выполняют функцию буфера и распределяют сигнал на два выходных каскада. Последние реализованы на полевых транзисторах КП501А. Нагружают транзисторы дроссели и диоды. Посредством диодов устраняются паразитные колебания.
Красный по схеме светодиод является индикатором разряда батареи. При тусклом свечении либо полном его отсутствии это укажет на необходимость замены батареи. Синий светодиод индицирует включение прибора.
Настройка отпугивателя сводится к проверке импульсного напряжения на пьезоизлучателях. Значение должно быть около 60 В и иметь частоту порядка 25 кГц. Резистор на 12 кОм временно заменяют подстроечным на 20 кОм. Путем его вращения добиваются резонанса. Затем замеряют номинал элемента и впаивают постоянный резистор с таким же сопротивлением. При правильной настройке схемы прибор должен потреблять около 20 мА.
На защищенном диоде КД503А
Если опыта использования микросхем нет, можно собрать более простую схему, основными элементами в которой являются диоды КД503А. Они отвечают за выходную мощность, а также защищают устройство от неправильной подачи напряжения.
Для монтажа нужно подготовить:
- постоянные и подстроечный резистор;
- пьезоизлучатель ЗП-1;
- транзисторы КТ361Б;
- керамические конденсаторы;
- диоды КД503А;
- кнопка для подачи напряжения.
Изготовив печатную плату, остается аккуратно выполнить монтаж. После сборки выполняется простая настройка отпугивателя, которая сводится к подстройке оптимальной частоты, которую можно проверить при помощи осциллографа.
В рассмотренной схеме уровень выходного сигнала регулируется только напряжением, которое поступает от источника питания. При использовании диода КД503А можно применить батарейку типа «Крона» на 9 В.
На транзисторах
Если нет желания собирать отпугиватель на микросхеме, можно выполнить простую схему на транзисторах. Смонтировать подобную конструкцию можно даже навесным монтажом, не прибегая к изготовлению печатной платы. Резисторы используются в качестве ограничителей тока и изменения напряжения в цепи.
Транзисторы и емкости требуются для создания частотного контура совместно с резисторами. Диод VD1 защищает схему от переполюсовки. В качестве пьезоэлемента подойдет ЗП-1 и ему подобные. Переключателем может служить обычный тумблер любого исполнения.
Для повышения надежности схемы, монтаж лучше выполнить на плате. Сопротивление R6 обеспечивает регулировку частоты, что позволяет использовать схему не только для собак, но и для вредителей, не вызывая привыкание. Для настройки потребуется подключить к резистору R1 осциллограф или частотомер. В качестве источника питания подойдет любая батарейка с напряжением 1,5-12 В.
Перечисленные элементы можно как приобрести, так и выпаять из старых радиотехнических приборов, что позволит свести к минимуму затраты на изготовление ультразвукового прибора.
На NE555
Один из вариантов отпугивателя представляет собой довольно мощный ультразвуковой передатчик. Его можно использовать как для отпугивания собак, так и кошек. Схема выполнена на стандартном таймере NE555, который работает на частоте 40 кГц. Эту частоту человек не слышит, но на животных она оказывает раздражающее действие.
Чтобы увеличить мощность сигнала, в схеме используется усилитель на транзисторах. На втором аналогичном таймере создается мощный противофазный сигнал для усилителя. Особенностью схемы является высокая мощность на ВЧ. В качестве усилителя задействован ультразвуковой преобразователь. Также схему можно выполнить на NE556, которая представляет собой сдвоенный таймер.
Следует учесть, что устройство потребляет довольно большой ток, порядка 4 А при подключении динамика. Поэтому выключатель питания лучше использовать в виде кнопки, позволяющей кратковременно активировать прибор.
Более простой отпугиватель собак на NE555 можно собрать по нижеприведенной схеме. Микросхема также используется в качества генератора прямоугольных импульсов и работает на частоте 20-22 кГц. Благодаря подстроечному резистору частоту можно изменять в пределах 17-27 кГц.
Схема проста в изготовлении, поскольку содержит минимальное количество элементов. Чтобы была возможность точной настройки частоты, подстроечный резистор лучше использовать многооборотный. В качестве пьезоизлучателя подойдет элемент от калькулятора либо от музыкальных игрушек. Также для этих целей можно использовать ВЧ динамик на мощность не более 5 Вт. Источником питания служит «Крона» или другая батарейка, способная выдавать 6-12 В.
Правильная эксплуатация отпугивателя
Отпугивающее устройство важно не только правильно собрать, но и уметь им пользоваться. Если собака или стая животных ведут себя агрессивно, действия должны быть резкими и неожиданными. Использовать отпугиватель нужно следующим образом:
- вынуть устройство из сумки или кармана;
- дождаться, когда пес приблизится на расстояние около 1 м;
- направить на собаку отпугиватель;
- активировать изделие посредством нажатия на кнопку.
Когда животное кратковременно отступит, нужно продолжать направлять на него ультразвуковой прибор. Когда собака отойдет более чем метр, прибор следует отключить. Делают это для того, чтобы пес немного отвык. В случае повторного включения, эффект будет сильнее. При нажатии на кнопку прибора достаточно направить звук в сторону головы.
Рассмотрев разные схемы мощного отпугивателя собак, а также как сделать прибор своими руками по пошаговым инструкциям, можно будет выбрать и собрать наиболее подходящий вариант. Используя недорогие и доступные компоненты и владея минимальными знаниями в радиоэлектронике, можно сконструировать устройство, которое будет работать ничем ни хуже заводских изделий, а при аккуратном монтаже даже превосходить их по надежности.
Источник
Шокер от собак своими руками
Автор: Flasher
Опубликовано 04.11.2016
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса «Поздравь Кота по-человечески 2015!»
Ну не люблю я собак, не люблю и всё тут!
Еще с детства настороженное отношение к уличным стаям собак заставляло искать методы защиты от нападения. Крики неадекватных собаководов, что, мол, собака просто так не нападает, давно развенчаны учеными мужами. Как оказалось, спровоцировать нападение собаки(не дрессированной, конечно) может все что угодно- запах, походка.
В юношестве, увидев описание в Юном технике догчейзера- прибора для отпугивания собак, я загорелся мыслью о создании подобного девайса. Но многочисленные опыты стабильного результата не дали и мысль была отложена на долгие года в далекий закуток сознания. И вот, совсем недавно, попался мне в руки чудодевайс- верх инженерной мысли кЕтаястроения. Естественно, прочитав кучу форумов, я был настроен весьма скептически к кЕтайским пугалкам. Но владелец чудодевайса уверил в его действенности и вручил мне пациента для препарирования и изучения возможности поднять мощность. Со свежей кроной в девайсе и запасным кирпичом в кулаке я направился мимо частных домов. Мирно лежащая и мечтающая о вкусной косточке собака случайно оказалась на пути. Нажимая на кнопку, я в принципе не ожидал никакого эффекта. Ну максимум- заинтересованного взгляда. Но собака, вопреки ожиданиям, подскочила и стала улепетывать во все 4 ноги, помогая себе хвостом и загребая землю зубами так, будто в нее летел булдыжник размером не меньше челябинского метеорита.
Воодушевившись результатами опыта, я решил его повторить. На этот раз две маленькие собачки продефелировали в метре от меня даже не взглянув в мою сторону. А смотреть было на что- посиневшие пальцы, вдавливающие до упора кнопку на приборе и упавшая челюсть вместе с разочарованным взглядом. Хотя в сети гуляют видео как собаки улепетывают от этого прибора (видимо им внушает опасение человек с желтой хренью в руке и сумасшедшим взглядом, а не само воздействие прибора).
Потом, как нормальный естествоиспытатель, я протестировал аппарат на себе. Следуя предупреждениям из паспорта, в ухо совать не стал. Прибор издаёт весьма мерзкий писк, тихий, едва различимый. Если верить мануалу, то частота звука свыше 20 кГц. Панического страха не испытал. Во время экспериментов за мной с интересом наблюдала соседская собака. Ужаса в её глазах рассмотреть мне не удалось. Видно было, что её внимание привлекает не то звук, не то мигание светодиодов, вмонтированных в корпус. Поскольку расспросить ее не представлялось возможным, то впал в некоторую грусть, ибо прибор совсем не вселяет панику, несмотря на заверения китайского паспорта к устройству.
Разозлившись на прибор, я вооружился отверткой и большим тесаком и приступил к вскрытию.
Вот характеристики пугалки:
размер 130мм х 40мм х 25мм.
питается от 9-ти вольтового элемента типа «крона».
3 режима работы: фонарик, тренировка (привлечение внимания собаки), отпугиватель.
Корпус оказался частично склеенным, поэтому пришлось аккуратно его разламывать и доставать потроха. Потроха удивили своей примитивностью.
Чтобы разобраться в его работе, срисовал его схему.
На схеме видно, что девайс питается от кроны. Состоит из двух независимых узлов — ультразвуковой пищалки с драйвером и мигалки на светодиодах с генератором.
Различные режимы выбираются с помощью переключателя SA1. В режиме «3» питание подается на оба генератора. Параметрический стабилизатор R3 VD1 формирует напряжение питания на уровне 5,6 вольт для микросхемы DD1, обеспечивая некую стабильность генерируемых частот при изменении напряжения питания.
На элементах DD1.6 и DD1.5 собран симметричный мультивибратор. R4 и R7 формируют начальное смещения для его работы. Подстроечным резистором R5 в некоторых пределах можно регулировать частоту и скважность этого генератора. Настраивается по максимальному излучению звука самим излучателем.
Конденсаторы С1 и С2 пленочные, а не керамические. Это весьма благотворно сказывается на температурной стабильности генератора и предсказуемости его частот.
Пьезокерамические излучатели TR2516T1(ну или кЕтайские аналоги) резонансные и рассчитаны на работу в диапазоне частот 24-26кГц (в приборе выходная частота была установлена на 26,5 кГц). Диаметр 16 мм. Уровень звукового давления не менее 115Дб.
Диаграмма направленности — 72 градуса от центральной оси по уровню 6дб. Их собственная ёмкость 2000пф. Могут быть заменены только на другие, с аналогичными параметрами.
Элементы DD1.4 и DD1.3 буфер-драйвер для выходного транзистора. Их задача — минимизировать влияние нагрузки на элементы генератора и при этом обеспечить выходной ток для открытия транзистора VT1.
В коллекторе транзистора находится первичная обмотка повышающего трансформатора. Выходное напряжение, благодаря емкостному характеру нагрузки, близко по форме к синусоиде с амплитудой 40-55 вольт. Это близко к максимальной амплитуде для подобных излучателей. Выше поднимать рискованно, иначе можно безвозвратно испортить излучатель.
Пульсации на стабилитроне (заметьте, в схеме отсутствует фильтрующий конденсатор по цепям питания) составляют около 0,2 вольт.
На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор с частотой 16,4Гц. Импульсы с него поступают на транзистор VT2. Зачем там кЕтайцы влепили такой мощный транзистор совсем не понятно. Ведь в токоограничительный резистор светодиодов- 3,6кОм(!).
В режиме «2» питание подается через дополнительную цепочку R2 VD3 в результате частота импульсов падает до 22,5 кГц (из-за просадки питания самой микросхемы и пульсаций в цепи питания 0,7 вольт при свежей кроне) и амплитуда на излучателе также значительно уменьшается.
Через диод VD2 блокируется работа генератора и светодиоды постоянно включены. В «1» режиме питание на генераторы вообще не подается, а просто открывается транзистор VT2 через R1. Вот такая вот экономия батарейки в режиме фонарика.
Пожаловался я владельцу этого отпугивателя собак на плохое кЕтайское исполнение. Он мне ответил, что от того варианта хоть собаки убегают. Другие отпугиватели они просто подходят и облизывают. Один такой облизанный отпугиватель он мне и вручил. Тщательно его отмыв, я решил его препарировать.
Открутив 3 винта, я сразу же понял, почему собакам так нравится его облизывать. Внутри оказалась вкусненькая схема на 2 транзисторах. Естественно, что ничего качественного она выдавать не может.
Срисовал весь этот ужас.
Кетайские схемотехники превзошли самих себя. На транзисторе VT1 собран инвертор фазы. Сам излучатель находится в цепи обратной связи от контура до входной цепи генератора. Частота генерации частично зависит от частот настройки контура и от параметров излучателя. Кстати, промеряв с помощью звукового генератора частоту механического резонанса излучателя, узнал что она составляет 24,2кГц. Сам отпугиватель при этом работает на 23,8 кГц-это на 20 процентов меньше мощности.
На частоте резонанса импеданс излучателя минимален, а значит ток, протекающий через него максимален. Что и было зафиксировано осциллографом на последовательно включенном с излучателем резисторе в 1кОм.
При питании от батареи 9в отпугиватель потребляет около 20мА. Экономно, не придерёшься. Когда я поднёс его к пламени зажигалки, обнаружил, что пламя слегка отклоняется от излучателя!
Правда, 10 вольт размаха импульса на излучателе-это смешно. Мощности никакой. Попробовал понастраивать контур в резонанс с механическим резонансом излучателя. Но добился размаха только в 25 вольт. Совсем негусто. Собаки, облизывайте дальше такой отпугиватель!
Следующий облизанный отпугиватель выглядел очень грозно. Аж 2 параллельно включенных излучателя и лазерный светодиод посередине. Наверное, для того чтобы было удобнее прицеливаться кидая его в собак.
Внутренности похожи на первую схему. Только маркировка со сверхсекретной микросхемы была тщательно удалена напильником лазером. Судя по цепям питания микросхема может быть либо дешевым процессором, либо ШИМом. Разбираться со схемой не было никакого желания. Так как особой хитрости не было. Схема работала так же как и первая, только амплитуда на излучателях была раза в 2-3 меньше. Естественно, собак отпугивалка и не заинтересовывала.
Но два излучателя и удобный корпус очень заинтересовал меня. Возникла мысль собрать самому отпугивалку. Конечно, излучатели и корпус можно купить отдельно. Но стоить они будут в несколько раз дороже чем готовая отпугивалка (7$) у кетайцев.
Перво-наперво, я измерил резонансные частоты излучателей. Для этого подал синусоиду с генератора на цепочку из последовательно соединенных излучателя и резистора с сопротивлением 1кОм. Сигнал контролировался осциллографом на резисторе. На частоте резонанса излучатель имеет минимальный импеданс, а значит, при этой частоте будет наблюдаться максимум амплитуды на резисторе. С удивлением заметил, что излучатели были тщательно подобранны. Частоты резонансов были одинаковы. Впаивая излучатели обратно на переходную платку следует обратить внимание на их правильную фазировку. Один из выводов излучателя помечен кольцом. Соответственно, эти выводы должны соединяться вместе.
Далее, я определился чего я хочу от отпугивалки. Фонарик из нее просто никакой. Мигающие слабенькие светодиоды на собак никак не влияют. Поэтому я отказался от цепей управления светодиодами и лазером.
Так как даже незначительный уход от частоты резонанса приводит к значительному снижению звукового давления от излучателя, то от функции частотной модуляции, которая в теории может присутствовать в отпугивалках тоже отказываемся. Тем более, она отсутствует во всех известных мне отпугивалках. Режим импульсного воздействия ультразвука был также испытан на первой схеме отпугивалки. Различий в результатах отпугивания замечено не было. Поэтому превращаем отпугивалку в относительно мощный генератор ультразвуковых импульсов. Желательно применить отечественную элементную базу. Патриоты мы или где?
Для этого очень хорошо подходит отечественная микросхема 1211ЕУ1.
Микросхема 1211ЕУ1 представляет собой специализированный контроллер электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) для компактных люминесцентных ламп с питанием от бортовой сети постоянного тока 3. 24 В. Производится по KМОП технологии.
У этой микросхемы наблюдаются следующие интересные особенности:
— Двухтактный выход с паузой между импульсами
— Вход переключения частоты
— Минимальное количество навесных элементов
— Малая потребляемая мощность
— Не имеет аналогов
— Возможность включать и отключать выходной каскад по выводу FV(можно легко организовать импульсный режим работы излучателя).
Питание микросхемы нужно стабилизировать чтобы частота работы не зависела от него. С этой задачей справляется параметрический стабилизатор R1 VD2. Конденсатор С2 накапливает энергию для питания микросхемы, при этом диод VD1 не дает разряжаться этому конденсатору в остальные цепи. От резисторов R2 R3 и конденсатора С3 зависит частота работы ультразвукового генератора. Резистором R2 необходимо настроить ее на частоту резонанса излучателей. К сожалению, выходные каскады микросхемы имеют большое внутреннее сопротивление ключей. Поэтому пришлось применить внешние ключи VT1 VT2 в виде отечественных полевых транзисторов КП505А в малогабаритном корпусе ТО-92. Сопротивление канала транзистора не превышает 0,5 Ом и ток в импульсе может достигать 5,6 ампер. Ключи подают попеременно импульсы на разные части первичной обмотки повышающего трансформатора T1. Трансформатор T1 выполнен на ферритовом кольце М2000 К16х9х6. Первичная обмотка мотается поверх вторичной. Первичная мотается в 2 провода с соединением противоположных концов. Количество витков по 18. Количество витков вторичной обмотки- 130.
Устройство собрано на печатной плате с размерами аналогичными родной плате устройства.
Плата выполнена по технологии ЛУТ.
При наладке нужно резистором R2 установить частоту работы ультразвукового генератора равной частоте резонанса излучателей. Проверить работу устройства можно направив излучатели на пламя свечи. Оно должно значительно отклоняться.
Ток потребления устройства около 200 мА. Поэтому, чтобы напряжение не сильно проседало, нужно использовать только качественные и дорогие кроны.
Амплитуда импульсов на излучателе не должна превышать 60 вольт кратковременно.
В эффективности работы отпугивателя можно убедиться, посмотрев видео.
Источник