Met een vleermuisdetector luister je naar vleermuizen, maar je kunt er nog veel meer mee doen: onder andere luisteren naar ultrasone geluiden van apparaten zoals schakelende voedingen en led-omvormers. Ook kun je er radiozenders in een deel van de VLF- en LF-banden mee ontvangen, want het is een directe-conversie-ontvanger met een frequentiebereik van 16 kHz tot meer dan 140 kHz. Voordat ik daar meer over vertel, even iets anders: hoe test je een vleermuisdetector? Inderdaad, met een ‘vleermuisgenerator’.
In de vleermuisdetector heb ik een microfoon gebruikt uit een ultrasoonmodule HC-SR04 (Fig. 1).
Met zo’n module kun je afstanden meten (net zoals een vleermuis doet…). Als je de microfoon er uithaalt blijft er nog een werkend deel van de schakeling over dat ultrasoon geluid produceert en via een luidsprekertje weergeeft. Daarmee kun je dus ook een vleermuisdetector testen. Ik heb een proefschakelingetje gemaakt en het resultaat zie je in Fig. 2.
Volgens de specificaties heeft deze module een voedingsspanning van 5 V nodig, maar in de praktijk werkt het ook prima met drie penlights (AA). Het schema en een grotere foto van de schakeling zie je in Fig. 3. Na een druk op de knop wordt een ‘burst’ van 8 ultrasone piepjes met een frequentie van 40 kHz uitgezonden.
Zonder deze vleermuisgenerator kun je een vleermuisdetector testen door je vingertoppen voor de microfoon over elkaar te wrijven. Ook zal het je verbazen hoeveel ultrasoon gerinkel het rammelen met een sleutelbos oplevert!
De vleermuisdetector als radio-ontvanger.
Binnen het frequentiebereik van de vleermuisdetector zijn interessante radiozenders actief zoals de tijdzenders DCF77 (77,5 kHz) in Duitsland en MSF (60 kHz) in Engeland waar veel radiobestuurde horloges, wekkers en klokken op de seconde mee gelijk lopen. Daarnaast ook militaire communicatiezenders voor contact met onderzeeërs. Je kunt deze zenders online beluisteren via de websdr-ontvanger van de Universiteit Twente (websdr.ewi.utwente.nl). Een websdr is een sdr (software defined radio) die veel luisteraars tegelijkertijd maar onafhankelijk van elkaar via het internet kunnen bedienen. In Fig.4 zie je een stukje van het ‘watervaldisplay’ van de websdr van de Universiteit Twente.
Op 77,5 kHz zie je het tijdsignaal van DCF77, en op 60 kHz het tijdsignaal van MSF. Met een klein stukje draad als antenne (en mijn hand plus de rest van mijn lichaam als aarde) kon ik DCF77 met de vleermuisdetector op zolder prima ontvangen (zie de volgende video).
Ook MSF kon ik op zolder ontvangen (wel wat zwakker dan DCF77, maar met de gevoeligheid zit het dus wel goed). Ook kon ik met een klein draadlusje heel goed ons kattenluikje ‘ontvangen’. Het is een elektronisch kattenluik dat reageert op de chip in de kat en alleen naar binnen toe opengaat als er een kat met een in het luikje geprogrammeerde chip naar binnen wil. Dat houdt vervelende buurtkatten buiten. Het luikje heeft een ‘dakje’ aan de buitenkant waar een spoel inzit die op 132 kHz signalen uitzendt en hiermee de aanwezigheid van de juiste chip detecteert. In Fig. 5 zie je het luikje en in de video erna de ontvangst met de vleermuisdetector.
Maar zoals eerder gezegd: de vleermuisdetector is een directe-conversie-ontvanger, die in deze vorm geen preselectie heeft. Met andere woorden: op de ingang van de microfoonvoorversterker komt bij wijze van spreken de hele langegolf tegelijk binnen, en omdat daar meer zenders zijn dan er ’s avonds vleermuizen in je tuin vliegen kunnen er allerlei ongewenste stoorsignalen ontstaan. Het is dus handig om voor radio-ontvangst een afgestemde kring aan de ingang toe te voegen. En om die kring niet teveel te belasten is een actieve antenne (met een FET als versterker) nog handiger.
Ik heb zo’n actieve antenne gemaakt voor één speciale zender, namelijk de Alexanderson-generator SAQ die in Zweden staat in de plaats Grimeton. Stel je even voor: een gigantische dynamo met een wiel met een heleboel polen dat erg hard ronddraait en zo een frequentie van 17,2 kHz opwekt met een vermogen van een flink aantal kilowatts plus een antenne van een kilometer of twee verdeeld over zes hoge masten. Die generator (genoemd naar zijn uitvinder Alexanderson) werd vroeger gebruikt voor Morse-verbindingen tussen Europa en de Verenigde Staten. Het is het enige nog werkende exemplaar, en wordt door vrijwilligers onderhouden. Meer info: alexander.n.se en grimeton.org . Deze zender wordt in principe twee keer per jaar geactiveerd, op 24 december en op Alexander-zondag (de zondag die het dichtst bij de maandwisseling van juni naar juli ligt) en is dan in een groot deel van Europa te ontvangen. Je kunt dat doen met een antenne aangesloten op de geluidskaart van een pc of laptop en een programma zoals Spectrum Lab. Ik heb dat wel geprobeerd met draadantennes, maar er is een hoog stoorniveau in mijn omgeving en op het lichtnet, en het is nog niet gelukt. Ik ga het nu proberen met de vleermuisdetector en een voor het elektrisch veld afgeschermde actieve ferrietantenne. Het schema zie je in Fig. 6. Door andere waarden te kiezen voor de ingangskring kan deze antenne natuurlijk ook geschikt worden gemaakt voor andere frequenties dan alleen 17,2 kHz.
De antennespoel (Fig. 7) heb ik gemaakt met twee lagen wikkeldraad op vier aan elkaar gebonden ferrietstaven die ik nog had liggen (totaal 500 windingen). Vervolgens met toongenerator en oscilloscoop de waarden voor de condensatoren bepaald.
De afscherming tegen het E-veld is gemaakt van stukjes flatcable, met de aders aan een kant met elkaar doorverbonden en aan de andere kant open. Zo kunnen er geen wervelstromen in de afscherming ontstaan die ook de ontvangen M-component van het signaal zouden verzwakken. In Fig. 8 zie je de complete actieve antenne.
En nu is het wachten op de eerstvolgende uitzending van SAQ….