超声波传感器和宠物

电器工程 传感器 接近传感器
2022-01-08 09:25:18

我一直在为即将到来的项目使用超声波距离传感器;Parallax Ping 或 OSEPP 超声波传感器(我认为它们除了品牌之外是相同的)。

例如:https ://www.parallax.com/product/28015

我担心的是,这将在我有宠物的家里使用。我不想伤害或惹恼我的宠物。

超声波传感器会给宠物带来问题吗?我应该改用红外传感器等不同的东西吗?

(我主要关心猫和狗,虽然会好奇其他类型的宠物,如鸟类等......)

4个回答

那部分似乎使用了约 40 KHz 的频率,从我读到的超声波探测器或类似的频率来看,这是相当正常的。根据维基百科上的这张图表,这属于很多动物的听力范围,包括猫和狗。这是否意味着使用那部分会很痛苦?麻烦吗?只是有点烦人?我不知道。:)

你担心它对于可以听到的东西来说太大声了。好吧,在 5V/35mA 时,您提到的传感器在运行时平均消耗 175mW。当然,并非所有这些都被转换为声音,但我们可以通过假设它来大致了解我们正在处理的内容。

根据这个网站,1W 的纯声功率在距离点源一米处是 112dB。也就是说,在半径为 1m 的球体表面上传播的 1W 将在该表面测量 112dB。考虑到我们只有 175mW 而不是 1W,即 \$112dB+10dB*log(0.175) = 104.5dB\$,仍然在 1m 球体的表面上。

现在我们有两个冲突的修饰符:

  1. 除了换能器之外还有其他功能,它本身的效率低于 100%,因此我们实际上只有不到 175mW 的声能可以转换为 dB。
  2. 它实际上是一个球形截面(带有圆形底座的圆锥体),而不是一个完整的球体,因此相同的功率分布在更小的区域上,因此在相同距离处更强烈。(在 RF 中,这称为“天线增益”)

这些修饰符的相对强度由您决定,有一些指导方针:

  • “单音”或共振设计对理想效率大有帮助。
  • 与所产生的波长相比,大型换能器提高了效率和方向性。
    • 这就是为什么低音炮需要惊人的功率并且可以在任何地方都能听到,而高音扬声器则恰恰相反。你所拥有的实际上是一个“超级推特”。
  • 对于点源(扩大的球体或球体部分),距离每增加一倍,您就会损失 6dB,这仅仅是因为它传播的区域以该速率增加。
    • 为完整起见,线声源(如高速公路或线阵列扬声器装置的扩展圆柱或圆柱形部分)会损失 3dB,因为面积增加得更慢,而平面声源(如墙壁、天花板或地板等大表面)则不会失去任何,因为该区域保持不变。但是在相对于尺寸的某个距离处,开放空间中所有有限尺寸的声源最终都会减少为点声源,因此它们最终都会恢复到 6dB 规则。

我认识一个蝙蝠研究员。当我们的工厂安装了占位感应灯开关时,蝙蝠绝对是疯了,他们不得不拆除走廊里的所有传感器。

也就是说,这是超声波,并没有多少动物听到超声波。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4066516

也就是说猫可以听到高达 85 kHz 的声音