Sensores ultrasónicos y mascotas

He estado considerando usar un sensor de distancia ultrasónico para un próximo proyecto; ya sea el Parallax Ping o el sensor ultrasónico OSEPP (creo que son idénticos aparte de la marca).

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

Mi preocupación es que esto se usará en casa donde tengo mascotas. No deseo lastimar ni molestar a mis mascotas.

¿El sensor ultrasónico causará problemas a las mascotas? ¿Debería usar algo diferente, como un sensor de infrarrojos?

(Me preocupan principalmente los gatos y los perros, aunque me interesaría otro tipo de mascotas como pájaros, etc...)

Esto no responde la pregunta, pero dejé de usar ultrasonido y estoy usando principalmente sensores de distancia IR (como menciona) debido a la facilidad de uso y otros factores.
El infrarrojo "molestará" a algunos reptiles :)
@EugeneSh. -- ¿Cómo? Soy genuinamente curioso.
@WesleyLee Bueno, tal vez no sea realmente molesto ... pero algunas serpientes están viendo algo de IR.
Pregunta a tus mascotas: prueba el sensor con ellos presentes a cierta distancia y observa cualquier reacción. Si no muestran ninguna reacción pero evitan el área, diría que les estaba molestando. Si alguien publica posteriormente aquí preguntando cómo silenciar los sensores ultrasónicos, recuerde que, en Internet, nadie sabe que es un perro.
Según el rango que necesite, los sensores HC-SR04 disponibles en Amazon y otros son MUCHO más baratos. He usado varias partes de Elegoo, que han vendido paquetes de 5 sensores por menos de USD 10 a partir de este comentario.
@Wexxor, Dang... No he mirado los precios por mucho tiempo... $3.80 por dos (y envío gratis)... <$1 cada uno en eBay.
Sé que esta es una pregunta muy vieja, pero alguien está hurgando aquí hoy, y aquí hay algo: el mismo sensor está en eBay por menos de $ 2. ebay.com/sch/…

Respuestas (7)

Esa parte parece usar una frecuencia de ~ 40 KHz, bastante normal de lo que he leído para detectores ultrasónicos o ese tipo. De acuerdo con este cuadro en Wikipedia , eso cae dentro del rango de audición de bastantes animales, incluidos gatos y perros. ¿Eso significa que usar esa parte será doloroso? ¿Molesto? ¿Solo un poco molesto? No se. :)

No creo que la intensidad sea lo suficientemente alta como para causar daño o dolor. ¿Alrededor de 150mW máximo? pulsado? Yo diría insignificante.
Cuando era joven fui a una feria donde se exhibían soldadores ultrasónicos. El sonido era absolutamente ensordecedor, muy desagradable. Los grupos no escucharon nada.
@SpehroPefhany Bueno, los murciélagos tienen una relación muy especial con el ultrasonido.
@EugeneSh. ¿Qué estás implicando? ;-)
@SpehroPefhany Solo que es poco común tener un murciélago como mascota. Tener un murciélago como mascota y algunos sensores ultrasónicos es aún menos común.
@EugeneSh. Ah, pensé que estabas insinuando que, dado que podía escuchar 'ultrasonido', era un insectívoro nocturno, lo cual no sería del todo cierto.
@SpehroPefhany Oh... ahora veo que acabo de responder al tipo equivocado. De todos modos, ¿eres el Batman?
32 KHz también es bastante común. De acuerdo con Wikipedia, los gatos pueden escuchar hasta 64 KHz, por lo que está justificado hacer sus propias pruebas con animales.
Creo que para los animales normales, esto no es gran cosa. Para los murciélagos, donde el ultrasonido lo es todo, sería muy perturbador.
@EugeneSh. En cuanto a la potencia nominal, ¡150 mW de energía acústica es realmente ruidoso! (aunque olvidé la conversión real a dBSPL) La razón por la que nos suena extraño es porque estamos acostumbrados a transductores con un 1% de eficiencia que requerirían una entrada de aproximadamente 15 vatios para producir esa salida a una frecuencia humanamente útil. Sin embargo, la eficiencia aumenta drásticamente para frecuencias más altas y nuevamente si está diseñado para una operación de "una nota". Entonces ... ¿qué tan fuerte es eso de nuevo?
@AaronD ¿En serio? Supongo que tienes razón porque suenas confiado, mientras que yo no :)
@EugeneSh. Un poco de google resultó esto: sengpielaudio.com/calculator-efficiency.htm Así que 1W acústicamente (o de un transductor 100% eficiente) es 112dB SPL a 1 metro de distancia. 150 mW serían 104 dB a esa distancia.
Sí, bastante fuerte. Por este gráfico se trata de acelerar moto desde 5 metros.. Me causaría algunas molestias...
@AaronD Estoy abierto a reevaluar las respuestas para su aceptación, si escribe algo. Estoy buscando más de lo que proporcionaron las respuestas actuales, y parece que estás en el camino correcto.

Le preocupa que sea demasiado alto para las cosas que pueden escucharlo. Bueno, a 5V/35mA, el sensor que mencionaste consume un promedio de 175mW mientras está en funcionamiento. No todo eso se convierte en sonido, por supuesto, pero podemos tener una idea aproximada de con qué estamos trabajando suponiendo que lo hace.

Según este sitio , 1W de potencia puramente acústica es 112dB a un metro de distancia de una fuente puntual. Es decir, 1W esparcido sobre la superficie de una esfera de 1m de radio mediría 112dB en esa superficie. Teniendo en cuenta que solo tenemos 175mW en lugar de 1W, eso es 112 d B + 10 d B yo o gramo ( 0.175 ) = 104.5 d B , todavía en la superficie de una esfera de 1 m.

Ahora tenemos dos modificadores en conflicto:

  1. Hay otras funciones además del transductor, que en sí mismo es menos del 100% eficiente, por lo que en realidad tenemos menos de 175 mW de energía acústica para convertir a dB.
  2. En realidad es una sección esférica (cono con base redonda), no una esfera completa, por lo que la misma potencia se reparte en un área más pequeña y por tanto es más intensa a la misma distancia. (en RF, esto se llama "ganancia de antena")

La fuerza relativa de esos modificadores depende de ti, con algunas pautas:

  • El diseño de "una nota" o resonante contribuye en gran medida a la eficiencia ideal.
  • Un transductor grande en comparación con la longitud de onda que se produce aumenta tanto la eficiencia como la direccionalidad.
    • Esta es la razón por la cual los subwoofers necesitan cantidades ridículas de potencia y se pueden escuchar en todas partes, mientras que los tweeters son todo lo contrario. Lo que tienes es prácticamente un "supertweeter".
  • Para una fuente puntual (esfera en expansión o sección esférica), pierde 6dB por cada duplicación de la distancia, simplemente porque el área sobre la que se extiende aumenta a esa velocidad.
    • Para completar, una fuente de línea (cilindro en expansión o sección cilíndrica como una carretera o un conjunto de altavoces de matriz lineal) pierde 3 dB porque el área aumenta más lentamente y una fuente plana (superficie grande como una pared, techo o piso) no lo hace. perder cualquiera porque el área se mantiene constante. Pero a cierta distancia en relación con el tamaño, todas las fuentes de tamaño finito en espacios abiertos finalmente se reducen a fuentes puntuales y, por lo tanto, finalmente vuelven a la regla de 6dB.

Conocí a un investigador de murciélagos. Cuando nuestra instalación instaló interruptores de luz con detección de ocupación, los murciélagos se volvieron absolutamente locos y tuvieron que quitar todos los sensores en ese pasillo.

Dicho esto, esto es ultrasonido, y no muchos animales escuchan el ultrasonido.

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

Eso dice que los gatos pueden escuchar hasta 85 kHz

Yo diría que no lo use para nada donde el uso sea continuo. Incluso un ruido silencioso que apenas se escucha puede alterar los patrones de sueño. (Debería saberlo, me quedé con tinnitus leve debido a una infección de oído reciente. Me dijeron que me recuperaría o me acostumbraría y, por supuesto, podría haber sido mucho peor)

Si el uso es por períodos breves, entonces si las mascotas no reaccionan mostrando miedo o abandonando el área, es "solo un ruido" (si eso ocurre). Si no están claramente angustiados, simplemente déjelos ir a otro lado mientras usa el dispositivo.

He estado usando el sensor HC-SR04 para abrir un suministro de agua para que mi gato pueda beber agua de la red (solo beberá agua corriente...). Utiliza pulsos de 40khz y no parece molestarle. Él felizmente se acercará a él, lo activará y beberá sin ningún signo de angustia, sus oídos no giran de manera diferente cuando está cerca.

Me doy cuenta de que esta es una pregunta bastante antigua, pero al leer las respuestas, veo dos aspectos que se omiten:

  1. Dependiendo de la presión y la humedad, el aire atenuará el sonido. Por lo general, un sensor TOF de 40 kHz experimentará alrededor de 1 dB de pérdida atmosférica por metro.

  2. Además, los sensores explotan solo unos pocos ciclos del sonido con un factor de trabajo del orden del 10% o incluso inferior. En conjunto, el nivel máximo de presión de sonido que es probable para una mascota cercana está más cerca de los 85 dB en el peor de los casos.

También me gustaría señalar que el servicio naval del mundo ha realizado muchos estudios durante el siglo pasado para determinar posibles interrupciones en la vida acuática por medio de sus sensores. Si bien esto está en el agua y es vida acuática, los estudios brindan información muy valiosa.