Ultraschallsensoren und Haustiere

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Ich habe für ein bevorstehendes Projekt die Verwendung eines Ultraschall-Abstandssensors in Augenschein genommen. Entweder der Parallax Ping- oder der OSEPP-Ultraschallsensor (ich denke, sie sind mit Ausnahme des Brandings identisch).

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

Mein Anliegen ist, dass dies zu Hause verwendet wird, wo ich Haustiere habe. Ich möchte meine Haustiere weder verletzen noch ärgern.

Wird der Ultraschallsensor Probleme für die Haustiere verursachen? Sollte ich stattdessen etwas anderes verwenden, beispielsweise einen Infrarotsensor?

(Ich mache mir hauptsächlich Sorgen um Katzen und Hunde, obwohl ich neugierig auf andere Arten von Haustieren wie Vögeln usw. bin.)

sensor proximity-sensor SnakeDoc
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Dies beantwortet die Frage nicht, aber ich habe die Verwendung von Ultraschall eingestellt und verwende hauptsächlich IR-Abstandssensoren (wie Sie bereits erwähnt haben), da die Bedienung und andere Faktoren problematisch sind.
Wesley Lee
Infrarot wird einige Reptilien "nerven" :)
Eugene Sh.
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@WesleyLee Naja, vielleicht nicht wirklich nervig .. aber einige Schlangen sehen etwas von IR.
Eugene Sh.
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Fragen Sie Ihre Haustiere: Versuchen Sie, den Sensor in einiger Entfernung zu halten, und beobachten Sie etwaige Reaktionen. Wenn sie keine Reaktion zeigen, aber die Gegend meiden, würde ich sagen, dass es sie störte. Wenn später jemand hier postet und fragt, wie Ultraschallsensoren zum Schweigen gebracht werden sollen, denken Sie daran, dass im Internet niemand weiß, dass Sie ein Hund sind.
Andrew Morton
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Je nach benötigter Reichweite sind die von Amazon et al. Erhältlichen HC-SR04-Sensoren VIEL billiger. Ich habe eine Reihe von Teilen von Elegoo verwendet, die laut diesem Kommentar 5er-Packs mit Sensoren für weniger als 10 USD verkauft haben.
Wexxor

Antworten:

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Dieser Teil scheint eine Frequenz von ~ 40 KHz zu verwenden, ganz normal, wie ich es für Ultraschalldetektoren oder dergleichen gelesen habe. Laut dieser Tabelle auf Wikipedia liegt dies in der Hörweite einiger Tiere, einschließlich Katzen und Hunde. Bedeutet das, dass die Verwendung dieses Teils schmerzhaft sein wird? Lästig? Nur etwas nervig? Ich weiß nicht. :)

Curt Nichols
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Ich denke nicht, dass die Intensität hoch genug ist, um Schaden oder Schmerzen zu verursachen. Etwa 150 mW max? Gepulst? Ich würde vernachlässigbar sagen.
Eugene Sh.
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@SpehroPefhany Nun, Fledermäuse haben eine ganz besondere Beziehung zum Ultraschall.
Eugene Sh.
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@EugeneSh. Ah, ich dachte, Sie meinen, ich sei ein nächtlicher Insektenfresser, da ich "Ultraschall" hören konnte, was nicht ganz zutreffen würde.
Spehro Pefhany
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@EugeneSh. Bei der Nennleistung sind 150 mW Schallenergie sehr laut! (obwohl ich die eigentliche Konvertierung in dBSPL vergessen habe) Der Grund, der sich für uns seltsam anhört, ist, dass wir es gewohnt sind, Wandler mit einem Wirkungsgrad von 1% zu verwenden, die eine Eingangsleistung von etwa 15 Watt benötigen, um diese Leistung mit einer für den Menschen nützlichen Frequenz zu erzeugen. Die Effizienz steigt jedoch bei höheren Frequenzen dramatisch an, und dies gilt auch dann, wenn sie tatsächlich für den Betrieb mit einer Note ausgelegt ist. Also ... wie laut ist das nochmal?
AaronD
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@EugeneSh. Ein bisschen googeln hat das aufgedeckt : sengpielaudio.com/calculator-efficiency.htm Also ist 1W akustisch (oder von einem 100% effizienten Wandler) 112dB Schalldruck in 1 Meter Entfernung. 150mW wären in dieser Entfernung also 104dB.
AaronD
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Sie sind besorgt, dass es zu laut für Dinge ist, die es hören können. Nun, bei 5 V / 35 mA verbraucht der von Ihnen erwähnte Sensor im Betrieb durchschnittlich 175 mW. Natürlich wird nicht alles in Sound umgewandelt, aber wir können eine grobe Vorstellung davon bekommen, womit wir arbeiten, wenn wir davon ausgehen, dass dies der Fall ist.

112dB+10dB∗lOG(0,175)=104,5dB

Jetzt haben wir zwei widersprüchliche Modifikatoren:

  1. Neben dem Wandler, der selbst weniger als 100% effizient ist, gibt es noch andere Funktionen. Wir müssen also weniger als 175 mW akustische Energie in dB umwandeln.
  2. Tatsächlich handelt es sich um einen kugelförmigen Abschnitt (Kegel mit runder Grundfläche), nicht um eine vollständige Kugel. Daher wird die gleiche Kraft auf eine kleinere Fläche verteilt und ist daher bei gleicher Entfernung intensiver. (in RF wird dies "Antennengewinn" genannt)

Die relative Stärke dieser Modifikatoren können Sie anhand einiger Richtlinien bestimmen:

  • "One-Note" - oder resonantes Design trägt wesentlich zur optimalen Effizienz bei.
  • Ein im Vergleich zur erzeugten Wellenlänge großer Wandler erhöht sowohl die Effizienz als auch die Richtwirkung.
    • Dies ist der Grund, warum Subwoofer unglaublich viel Leistung benötigen und überall zu hören sind, während Hochtöner so ziemlich das Gegenteil sind. Was Sie haben, ist praktisch ein "Supertweeter".
  • Bei einer Punktquelle (expandierende Kugel oder sphärischer Abschnitt) verlieren Sie 6 dB für jede Distanzverdoppelung, einfach weil die Fläche, über die sie verteilt ist, mit dieser Rate zunimmt.
    • Der Vollständigkeit halber verliert eine Linienquelle (expandierender Zylinder oder zylindrischer Abschnitt wie ein Autobahn- oder Line-Array-Lautsprechersatz) 3 dB, weil die Fläche langsamer zunimmt, und eine ebene Quelle (große Oberfläche wie eine Wand, Decke oder Boden) nicht verlieren keine, weil die Fläche konstant bleibt. In einem gewissen Abstand zur Größe reduzieren sich alle Quellen mit endlicher Größe im offenen Raum schließlich auf Punktquellen und kehren letztendlich alle zur 6-dB-Regel zurück.
AaronD
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Ich kannte einen Fledermausforscher. Als unsere Einrichtung Lichtschalter zur Erfassung der Belegung installierte, waren die Fledermäuse absolut verrückt und mussten alle Sensoren in diesem Flur entfernen.

Das heißt, dies ist Ultraschall, und nicht viele Tiere hören in den Ultraschall.

Scott Seidman
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Ich würde sagen, verwenden Sie es nicht für irgendetwas, wo die Nutzung kontinuierlich ist. Sogar ein leises, kaum zu hörendes Geräusch kann das Schlafmuster stören. (Ich sollte wissen, dass ich vor kurzem durch eine Ohrenentzündung einen leichten Tinnitus bekommen habe. Mir wurde gesagt, dass ich mich entweder erholen oder daran gewöhnen werde, und es hätte natürlich noch viel schlimmer kommen können.)

Wenn die Nutzung nur für kurze Zeit erfolgt, und die Haustiere nicht mit Schrecken reagieren oder den Bereich verlassen, ist dies "nur ein Geräusch" (wenn das so ist). Wenn sie nicht deutlich gestört sind, lassen Sie sie einfach woanders hin, während Sie das Gadget verwenden.

nigel222
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Ich habe den HC-SR04-Sensor verwendet, um die Wasserversorgung einzuschalten, damit meine Katze aus dem Leitungswasser trinken kann (er trinkt nur fließendes Wasser ...). Es verwendet 40-kHz-Impulse und scheint ihn nicht zu stören. Er geht gerne hinüber, löst es aus und trinkt ohne Anzeichen von Stress, seine Ohren drehen sich nicht anders, wenn sie sich ihm nähern.

Oliver9523
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