蝙蝠探测器的工作原理

虽然有些蝙蝠确实发出咔嗒声，但大多数蝙蝠发出的声音都是20kHz到200kHz之间。由于视觉在夜间和洞穴中受到严格限制，因此蝙蝠依靠回声定位，其效果与潜艇SONAR几乎完全相同。

实际上，蝙蝠会产生高频咔哒声，从周围物体反弹回来。蝙蝠检测到反射的咔哒声，这足以让蝙蝠确定附近物体的大小和类型，以及距离蝙蝠的距离。所以如果我们可以创建一个检测到这些声波的电路，那么我们应该能够跟踪蝙蝠！

蝙蝠探测器原理图

如何蝙蝠探测器工作？

由于两个原因，必须使用超声波探头检测高频咔嗒声。首先，这种换能器对超声非常敏感，因此在检测时产生大的输出电压（与通用音频麦克风相比）。 其次，超声波换能器几乎不会响应低频声音（例如在可听范围内发现的声音），因此正常的说话和/或附近的声音不会干扰电路的操作。

传感器的输出通过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负峰值，因为负峰值会在U1A中引起不可预测的行为。该超声波信号由U1A放大约23，然后由U1B再次放大。 U1B的放大系数取决于RV1的大小，但如果使用100K电位器，则增益将在2到100之间变化（增益高于100将受LM358的增益带宽影响）。

下一步是将高频脉冲转换为低频脉冲，以便进一步处理。虽然该电路使用指示灯LED来显示已检测到超声波脉冲，但该电路可以很容易地连接到一对耳机。然而，超声频率是听不见的 - 因此为了使它们听得见，使用分频器（4040）（使用16的除法使200kHz信号听起来像12kHz信号）。

最后一步是打开一个LED，但是这个LED不能直接连接到4040的输出，因为如果计数器Q4输出保持打开，那么LED也是如此。为了解决这个问题，使用了555单稳态触发器，当触发引脚发出脉冲时，它会在短时间内接通LED。因此，即使Q4保持开启，一旦C2充电，单稳态仍然保持关闭状态。