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Transmisor y receptor ultrasónico

Ultrasonido: Es el sonido que va más allá de lo que puede percibir el ser humano ya que está en una frecuencia más alta de lo que puede escuchar el oído. Nuesto límite se encuentra entre los 20 y 20,000 Hz. (10 y 20 KHz) Los animales en cambio, tienen la capacidad de escuchar sonidos que superan esa fuencuencia. Para transmitir o recibir ultrasonidos se hace necesario el uso de transconductores y por supuesto, los circuitos electrónicos para su amplificación. Los ultrasonidos son extremadamente direccionales, por lo mismo, para un funcionamiento óptimo, el transconductor emisor debe de apuntar directamente al transconductor receptor.

Transmisor ultrasónico
Luego de la pequeña descripción de lo que es el ultrasonido, les ofrecemos un sistema ultrasónico y para empezar hablaremos del transmisor.

El encargado de la generación de los pulsos es IC1 que para nuestro proyecto es el popular LM555 el cual genera una frecuencia entre 40 y 50 KHz, el ajuste de la frecuencia está a cargo de VR1, R1, R2 y C1. La señal proveniente del pin 3 se aplica a los diodos D1 y D2 y estos a la base de Q1 y Q2, para terminar en BZ1, el cual emite el untrasonido que luego recibirá el receptor por medio de BZ2.

Transmisor ultrasónico

Lista de componentes del transmisor

Capacitores:
C1: 680 pF. capacitores ceránicos.
C2: 0.01 µF. cerámico.
Resistores:
VR1: 10 KΩ potenciómetro
R1: 4.7 KΩ
R2: 10 KΩ
R3: 1 KΩ
R4: 220 Ω
R5: 220 Ω
Semiconductores
IC1: LM555
Q1: LS100
Q2: SK100
D1, D2: 1N4148
Otros
BZ1: Transconductor o tweeter piezoeléctrico.
B1: batería de 9 voltios
S1: interruptor para encendido y apagado.
1 clip para la batería de 9 voltios.

Receptor ultrasónico
El circuito receptor ultrasónico utiliza un transductor receptor de ultrasonidos encargado de detectar las señales ultrasónicas emitidas por el transmisor, Q3 y Q4 son los encargados de amplificar estas señales. El receptor utiliza un amplificador de dos etapas, una etapa rectificadora y un amplificador operacional en modo inversor; es aquí donde las señales amplificadas son rectificadas y filtradas. La tensión de CC filtrada se le aplica al pin inversor (pin 2) del amplificador operacional IC2. El pin no inversor (pin 3), está conectado al voltaje positivo a través de VR2, el cual determina el valor del umbral de la señal ultrasónica recibida por el receptor para el funcionamiento del relé RL1. Las señales presentes en el pin 6 aplican a la salida de potencia implementada por Q5 y Q6, los cuales se encargan de activar a RL1, cuando el transmisor emite una señal. El aparato que esté conectado en los contactos de RL1, se encenderáa o apagará según sea el caso.

Receptor ultrasónico

Lista de componentes del receptor

Capacitores
C3: 0.01 µF. cerámico.
C4: 0.1 µF. cerámico.
C5: 560 nF. cerámico.
Resistores:
VR2: 250 KΩ potenciómetro
R6: 390 KΩ
R7: 470 KΩ
R8: 1.5 KΩ
R9, R12: 12 KΩ
R10: 1 KΩ
R11: 4.7 KΩ
R13: 10 KΩ
R14: 100 KΩ
R15: 33 Ω
Semiconductores
IC2: CA3140
Q3, Q4, Q5: BC548
Q6: SL100
D3, D4, D5: 1N4148
Otros
B1: batería de 9 voltios o una fuente regulada de 9 voltios
RL1: Relevo (relay, relé) con bobina para 6 voltios y 200 Ω
BZ2: Transconductor o tweeter piezoelóctrico.
S1: interruptor para encendido y apagado.
1 clip para la batería de 9 voltios.

Fuente original (en inglés): Ultrasonic switch Este circuito no cuenta con tableta de circuito impreso   Tabletas de circuito impreso
NOTA: Este circuito fue probado en un simulador de circuitos electrónicos, funcionando correctamente. No se probó físicamente.

De interés

Les agradeceria que toda consulta se haga a través de los Foros Electrónica y Electricidad, ya que en ocasiones me es imposible atenderlas con prontitud, y en el foro, alguien puede hacerlo antes que alguno de los editores del sitio. De antemano, gracias.

Circuitos Impresos: Sitio en el cual te diseñan el circuito impreso, lo que tienes que hacer es registrarte y escribir un post en el cual describes el circuito y colocas el diagrama o la URL donde se encuentra. únicamente desarrollar circuitos no muy complejo, dado que es un servicio gratuito.

Curso básico de electrónica: Estimados amigos, es un gusto para nosotros poner al alcance de ustedes este modesto curso de electrónica, con esto queremos hacer realidad lo que tanto nos han pedido. Busca el vínculo en el índice.

Electrónica molecular: A partir de la fecha ( 26/04/2008), hemos creado la sección, para tenerte al tanto sobre las noticias de esta rama de la ciencia electrónica.

NOTA: Los circuitos aquí publicados, en su mayoría no han sido probados físicamente, el buen funcionamiento o no de los mismos, es responsabilidad del ensamblador.

Robótica

Robótica, la robótica en su forma más simple
Robótica: Es la rama de la tecnología en la cual se diseñan máquinas que intentan emular las acciones ejecutadas por el ser humano. De hecho, los robots ya son usados para llevar a cabo tareas extremedamente pesadas para una persona, un ejemplo es el montaje de partes de automóviles, camiones, etc.

Circuitos Impresos

Todo circuito electrónico necesita un medio para ensamblarlo, esta es la función de los circuitos impresos ( PCB ). Originalmente vienen en placas vírgenes de baquelita o fibra de vidrio y una capa delgada de cobre en el cual se plasma o diseña el circuito basado en el diagrama o esquema del circuito.