雖然有些蝙蝠確實發出咔嗒聲,但大多數蝙蝠發出的聲音都是20kHz到200kHz之間。由于視覺在夜間和洞穴中受到嚴格限制,因此蝙蝠依靠回聲定位,其效果與潛艇SONAR幾乎完全相同。
實際上,蝙蝠會產生高頻咔噠聲,從周圍物體反彈回來。蝙蝠檢測到反射的咔噠聲,這足以讓蝙蝠確定附近物體的大小和類型,以及距離蝙蝠的距離。所以如果我們可以創建一個檢測到這些聲波的電路,那么我們應該能夠跟蹤蝙蝠!
蝙蝠探測器原理圖

如何蝙蝠探測器工作?
由于兩個原因,必須使用超聲波探頭檢測高頻咔嗒聲。首先,這種換能器對超聲非常敏感,因此在檢測時產生大的輸出電壓(與通用音頻麥克風相比)。 其次,超聲波換能器幾乎不會響應低頻聲音(例如在可聽范圍內發現的聲音),因此正常的說話和/或附近的聲音不會干擾電路的操作。
傳感器的輸出通過C1耦合,以消除可能存在的任何DC偏移。 D1用于去除合成波形上的負峰值,因為負峰值會在U1A中引起不可預測的行為。該超聲波信號由U1A放大約23,然后由U1B再次放大。 U1B的放大系數取決于RV1的大小,但如果使用100K電位器,則增益將在2到100之間變化(增益高于100將受LM358的增益帶寬影響)。
下一步是將高頻脈沖轉換為低頻脈沖,以便進一步處理。雖然該電路使用指示燈LED來顯示已檢測到超聲波脈沖,但該電路可以很容易地連接到一對耳機。然而,超聲頻率是聽不見的 - 因此為了使它們聽得見,使用分頻器(4040)(使用16的除法使200kHz信號聽起來像12kHz信號)。
最后一步是打開一個LED,但是這個LED不能直接連接到4040的輸出,因為如果計數器Q4輸出保持打開,那么LED也是如此。為了解決這個問題,使用了555單穩態觸發器,當觸發引腳發出脈沖時,它會在短時間內接通LED。因此,即使Q4保持開啟,一旦C2充電,單穩態仍然保持關閉狀態。
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