Espanta Ratos (ART2149)

Pesquisas feitas em laboratórios americanos revelaram que os roedores não gostam de sons de altas frequências e grandes intensidades. Como os animais podem ouvir estes sons, mas nós humanos não, um gerador potente de ultra-sons como o descrito neste artigo serve para afugentar roedores.

Um apito contínuo no ouvido com grande intensidade incomoda qualquer um.

Isso foi o que descobriram pesquisadores americanos, principalmente em relação a roedores, como os ratos.

Levando em conta que um apito contínuo de alta frequência, acima dos 20 kHz pode ser ouvido por estes pequenos animais, mas está além de nossa capacidade de audição, é evidente que um gerador que o produza incomoda os animais e nem sequer é percebido por nós humanos.

Hoje existem à venda aparelhos geradores de altas frequências (ultra-sons) com boa potência que são indicados para serem instalados em silos, despensas e outros locais que possam ser alvo de ataque de ratos e outros roedores.

O aparelho que descrevemos é experimental, gerando sons na faixa de 20 a 40 kHz e que são reproduzidos com boa intensidade por um tweeter.

Se o leitor já tiver esgotado os meios de afugentar ratos de algum local e quiser experimentar, eis uma sugestão de projeto que não agride o meio ambiente, pois não utiliza produtos químicos de qualquer espécie (figura 1).

 

Figura 1 – Faixa audível e de ultrassons
Figura 1 – Faixa audível e de ultrassons

 

Por outro lado, o circuito pode ficar permanentemente ligado com um pequeno consumo de energia que certamente é bem menos que o prejuízo evitado pelo ataque dos roedores ou mesmo da utilização de produtos químicos.

Características

Tensão de alimentação: 110/220 V

Potência: 1 a 2 W (aprox.)

Consumo: 1,5 a 5 watts

Frequência de operação; 20 a 40 kHz

 

 

COMO FUNCIONA

Para gerar os sinais de altas frequências utilizamos uma configuração bastante conhecida de nossos leitores que é o oscilador, usando uma porta das 4 disponíveis num integrado 4093.

Este oscilador tem sua frequência determinada por C1 e pelo ajuste de P1.

Este ajuste deve ser feito experimentalmente, quer seja com o uso de um frequencímetro, quer seja, com o uso de um animal capturado, para se determinar sua sensibilidade em função da faixa sintonizada.

As outras três portas do circuito integrado são usadas como buffers inversores para excitar a etapa final de potência.

As duas portas (Cl-1 b e Cl-1c) formam o primeiro buffer que excita o par de transistores complementares Q1 e Q2.

Invertendo o sinal destas duas portas temos Cl-d que excita o segundo par de transistores complementares Q3 e Q4.

Desta forma, os transistores de cada par conduzem alternadamente a corrente que passa num semiciclo e em outro sempre pelo tweeter conforme mostra a figura 2.

 

Figura 2 – O excitador em ponte
Figura 2 – O excitador em ponte

 

 

A fonte de alimentação consta basicamente de um transformador com secundário de 9 V que após retificação e filtragem se tornam aproximadamente 13 V contínuos para alimentação do circuito.

Lembramos que o integrado não deve ser alimentado com mais de 15 V.

Os transistores, com esta tensão, desenvolvem uma boa potência de áudio, precisando inclusive ser dotados de pequenos radiadores de calor.

O tweeter deve estar apto a reproduzir um bom sinal dando-se preferência aos tipos piezoelétricos que alcançam as frequências mais altas, como as geradas por este circuito.

Estes tweeters são dotados de um pequeno transformador de saída que lhes garante a baixa impedância necessária à operação neste circuito.

No entanto, outros tipos de tweeters também podem ser experimentados.

O LED serve para indicar que o aparelho está ligado já que não poderemos ouvir nenhum som emitido.

 

MONTAGEM

Na figura 3 temos o diagrama completo do aparelho, incluindo a sua fonte de alimentação.

 

Figura 3 – Diagrama completo do aparelho
Figura 3 – Diagrama completo do aparelho

 

 

Na figura 4 temos a nossa sugestão de placa de circuito impresso para a montagem.

 

Figura 4 – Placa para a montagem
Figura 4 – Placa para a montagem

 

O integrado, preferivelmente deve ser dotado de soquete DIL que facilitaria sua troca em caso de necessidade.

Os transistores são do tipo TIP31 e 32, mas pares complementares equivalentes ou próximos como o BD137 e BD138 podem ser usados.

Estes transistores devem ser dotados de pequenos radiadores de calor.

Os resistores são de 1/8 W com 5 a 20% de tolerância e C1 pode ser de poliéster ou cerâmico. P1 é um trimpot para montagem vertical em placa de circuito impresso e o LED é vermelho, instalado no painel da caixa.

D1 e D2 são 1N4002 ou equivalentes de maior tensão e C2 é um eletrolítico para 16 V ou mais. O transformador deve ter secundário de 9 + 9 V com uma corrente de pelo menos_ 500 mA.

O primário deve ser de acordo com a rede local.

 

PROVA E USO

Para provar a unidade basta ligá-la e ajustando-se P1 para máxima resistência podemos obter um som agudo ainda na faixa audível em torno de 12 a 14 kHz. Se isso não for conseguido, troque momentaneamente C1 por um capacitor de 10 nF.

Outra maneira consiste em se ligar no pino 4 ou 10 do integrado um frequencímetro onde deve ser encontrado um sinal de áudio na faixa de 12 a 50 kHz dependendo das tolerâncias dos componentes e doa ajuste de P1.

Comprovado o funcionamento devemos ajustar P1 para obter um ultrassom.

Com o frequencímetro, basta ajustar para uma frequência entre 18 e 22 kHz que é a faixa onde o tweeter é mais eficiente.

De ouvido, basta colocar o trimpot numa posição pouco acima de onde deixamos de ouvir os sons emitidos.

Comprovado o funcionamento é só instalar o aparelho no local desejado e deixá-lo ligado permanentemente.

 

CI-1 - 4093B - circuito integrados CMOS

Q1 e Q3 - TIP31 - transistor NPN de potência

Q2 e Q4 - TIP32 - transistor NPN de potência

D1 e D2 - 1N4()O2 - diodos de silício

LED - LED vermelho comum

T1 - Transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 9 + 9 V x 500 mA

S1 - Interruptor simples

F1 - 500 mA - fusível

FTE-l - tweeter piezoelétrico ou de bobina móvel

C1 - 4n7 - capacitor cerâmico ou poliéster

C2 - 1 000 uF x 16 V - capacitor eletrolítico

R1 -10 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, laranja)

R2 e R3 – 1 k x 1/8 W – resistores (marrom, preto, vermelho)

P1 - 47k - trimpot

R4 - 1k5 x 1/8 W - resistor (marrom, verde, vermelho)

Diversos: placa de circuito impresso, cabo de alimentação, soquete DIL para o integrado, radiadores de Calor para os transistores, suporte para o fusível, caixa para a montagem, fios, solda, etc.

 

 


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