{"id":1233,"date":"2012-04-20T19:37:20","date_gmt":"2012-04-20T17:37:20","guid":{"rendered":"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=1233"},"modified":"2012-04-21T10:02:32","modified_gmt":"2012-04-21T08:02:32","slug":"ultraschall-technik","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=1233","title":{"rendered":"Ultraschall-Technik"},"content":{"rendered":"<p>Bei Philips war dies seinerzeit das Thema eines speziellen  Experimentierkastens. Auch wenn Ultraschall-Fernbedienungen seit  Jahrzehnten durch solche mit der st\u00f6rungsfreien Infrarottechnik  verdr\u00e4ngt sind, lassen sich doch ein paar interessante Experimente mit  Ultraschall machen.<\/p>\n<h3>Ultraschall-Sender<\/h3>\n<p>Dieser Sender stellt eine Zusammenfassung der Schaltungen 4.7.1 (Ultraschall-Sender) und 4.7.12 (Ultraschall-Tonsender) des EE2016 auf einer Platine dar. Diese Schaltung wird praktisch f\u00fcr alle Ger\u00e4te   des EE2016 genutzt. \u00dcber einen Schalter kann wahlweise der Toneingang   aktiviert werden. Die Schaltung erlaubt einen Dauerbetrieb oder einen   Betrieb per Taster. F\u00fcr das Einspeisen des Tonsignals wurde eine heute   \u00fcbliche 3,5mm-Klinkenbuchse eingebaut, die einen einfachen Anschluss   eines MP3-Players erlaubt.<\/p>\n<div>\n<div><a href=\"..\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/IMG_4061.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" title=\"IMG_4061\" src=\"..\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/IMG_4061-300x260.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"260\" \/> <a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-1257\" title=\"US-Sender\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-292x300.png\" alt=\"\" width=\"292\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-292x300.png 292w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender.png 669w\" sizes=\"(max-width: 292px) 100vw, 292px\" \/><\/a><\/a><\/div>\n<\/div>\n<p>Der Tonsender nutzt einen Vorverst\u00e4rker, der aus einem LM3900-OP gebildet wird. Der LM3900 bietet vier davon, aber drei werden auf  dieser Schaltung einfach nicht genutzt. Als Ersatztyp f\u00fcr den nicht mehr erh\u00e4ltlichen Ultraschallwandler der Philips-Serie kommt der UST-40T zum Einsatz. Er sieht exakt gleich aus, arbeitet aber mit 40kHz Resonanzfrequenz.<\/p>\n<p>Der Sender wird eingesetzt in der Schaltung Ultraschall-Ton\u00fcbertragung mit MP3-Player-Anschluss.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/FB_Ultraschall_Sender_2_Schaltbild.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-1258\" title=\"FB_Ultraschall_Sender_2_Schaltbild\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/FB_Ultraschall_Sender_2_Schaltbild-1024x487.png\" alt=\"\" width=\"640\" height=\"304\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/FB_Ultraschall_Sender_2_Schaltbild-1024x487.png 1024w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/FB_Ultraschall_Sender_2_Schaltbild-300x142.png 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/FB_Ultraschall_Sender_2_Schaltbild.png 1209w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Anmerkung: Es zeigt sich bei Messungen, dass die Resonanzfrequenz  von 40 kHz mit der vorgeschlagenen Schaltung nur sehr unvollkommen  erreicht wird. Die Frequenz des Oszillators h\u00e4ngt stark von der Spannung  am 470-Ohm-Widerstand ab. Eine alternative Schaltung mit dem NE555 und  einer Festfrequenzeinstellung ist im Anschluss dokumentiert.<\/p>\n<h3>Ultraschall-Sender Version 2<\/h3>\n<p>Es zeigte sich bei Messungen, dass die Resonanzfrequenz des UST40T  von  40 kHz mit der vorgeschlagenen Schaltung 4.7.1 nur sehr unvollkommen   erreicht wird. Die Frequenz des Oszillators h\u00e4ngt stark von der   Spannung am 470-Ohm-Kollektorwiderstand ab. Ob das mit den   Originalwandlern des EE2016 ebenfalls so ist, lie\u00df sich mangels Verf\u00fcgbarkeit nicht feststellen.<\/p>\n<div>\n<div><a href=\"http:\/\/rigert.com\/bk-wiki\/index.php?title=Datei:FB_Ultraschall_Sender_2.jpg\"><\/p>\n<h3><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/Ultraschall-Sender-NE5551.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" title=\"Ultraschall-Sender NE555\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/Ultraschall-Sender-NE5551-300x225.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"225\" \/><\/a><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-mit-NE555.png\"> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-1260\" title=\"US-Sender mit NE555\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-mit-NE555-300x292.png\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"292\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-mit-NE555-300x292.png 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-mit-NE555.png 568w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/h3>\n<p><\/a><\/div>\n<\/div>\n<div>\n<div>\n<div><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>Daher wurde eine andere Schaltung auf Basis des NE555 gew\u00e4hlt,  der mittels eines Potentiometers auf 40 kHz abgeglichen werden kann.  Eine Diode im frequenzbestimmenden Teil der Schaltung sorgt daf\u00fcr, dass  Ein-\u00a0und Ausschaltphase gleich lang sein k\u00f6nnen. Die Schaltung besitzt  ansonsten noch einen \u00fcber einen Emitterfolger verst\u00e4rkten Taktausgang  und eine LED als Funktionsanzeige.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-NE555.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-1261\" title=\"US-Sender NE555\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-NE555-1024x487.png\" alt=\"\" width=\"640\" height=\"304\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-NE555-1024x487.png 1024w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-NE555-300x142.png 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Sender-NE555.png 1209w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Der Sender wird eingesetzt in der Schaltung <a title=\"Ultraschall-Entfernungsmesser\" href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=1075\">Ultraschall-Entfernungsmesser.<\/a><\/p>\n<h3>Ultraschall-Empf\u00e4nger<\/h3>\n<p>Dieser Empf\u00e4nger stellt eine Zusammenfassung der Schaltungen 4.7.3  (Ultraschall-Tastschalter) und 4.7.13 (Ultraschall-Tonempf\u00e4nger) des  EE2016 auf einer Platine dar. Genau wie die Senderschaltung ist auch das   Empfangsteil der Ultraschallserie bei praktisch allen Ger\u00e4ten  identisch.  \u00dcber einen Schalter wird wahlweise die Schalt- oder die  Tonfunktion  aktiviert. Die beiden Ausg\u00e4nge k\u00f6nnen also nur alternativ  benutzt  werden. Es fehlt jeweils der Endverst\u00e4rker, der noch  nachgeschaltet  werden muss. Der eingesetzte Operationsverst\u00e4rker ist  wiederum der LM3900-OP.<\/p>\n<div>\n<div><a href=\"http:\/\/rigert.com\/bk-wiki\/index.php?title=Datei:FB_Ultraschall_Empfaenger.jpg\"><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/IMG_4056.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" title=\"IMG_4056\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/IMG_4056-265x300.jpg\" alt=\"\" width=\"265\" height=\"300\" \/><\/a><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Empf\u00e4nger-Layout.png\"> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-1264\" title=\"US-Empf\u00e4nger Layout\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Empf\u00e4nger-Layout-225x300.png\" alt=\"\" width=\"225\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Empf\u00e4nger-Layout-225x300.png 225w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Empf\u00e4nger-Layout.png 238w\" sizes=\"(max-width: 225px) 100vw, 225px\" \/><\/a><\/p>\n<p><\/a><\/div>\n<\/div>\n<p>Diese Schaltung findet bei mir u.a. Verwendung beim <a title=\"Ultraschall-Entfernungsmesser\" href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=1075\">Ultraschall-Entfernungsmesser,<\/a> bei der auf den zwei Grundplatten ansonsten zu wenig Platz w\u00e4re.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Empf\u00e4nger.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-1263\" title=\"US-Empf\u00e4nger\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Empf\u00e4nger-1024x541.png\" alt=\"\" width=\"640\" height=\"338\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Empf\u00e4nger-1024x541.png 1024w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Empf\u00e4nger-300x158.png 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2012\/04\/US-Empf\u00e4nger.png 1171w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Als Ersatztyp f\u00fcr den Ultraschallwandler kommt der UST-40R zum Einsatz, den es (obwohl baugleich aussehend) in einer Sender- und einer Empf\u00e4ngervariante gibt.<\/p>\n<p><a title=\"Neue Module f\u00fcr die Philips-Experimentierk\u00e4sten\" href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=1051\">Zur\u00fcck zur \u00dcbersicht<\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div class=\"twoclick_social_bookmarks_post_1233 social_share_privacy clearfix 1.6.4 locale-de_DE sprite-de_DE\"><\/div><div class=\"twoclick-js\"><script type=\"text\/javascript\">\/* <![CDATA[ *\/\njQuery(document).ready(function($){if($('.twoclick_social_bookmarks_post_1233')){$('.twoclick_social_bookmarks_post_1233').socialSharePrivacy({\"services\":{\"facebook\":{\"status\":\"on\",\"txt_info\":\"2 Klicks f\\u00fcr mehr Datenschutz: Erst wenn Sie hier klicken, wird der Button aktiv und Sie k\\u00f6nnen Ihre Empfehlung an Facebook senden. 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