Die Piezo-Elemente aus Feuerzeugen sind ähnlich aufgebaut wie ein Ultraschall-Mikrofon. Zumindest müsste der Piezokristall eine vergleichbare Resonanz aufweisen. Für die Untersuchung habe ich einen normalen Ultraschallsensor als Lautsprecher an einem Tongenerator eingesetzt. Tatsächlich fand sich eine Resonanz bei 80 kHz, während meine üblichen Mikrofone bei 40 kHz besonders empfindlich sind.


Bisher war mir nicht klar, dass die Endkappe mit dem eingeklebten Piezo-Kristall eine Gewinde hat und fest auf den Kunststoffhalter mit dem Schlagbolzen aufgeschraubt ist. Eventuell habe ich beim Abschrauben den Kristall beschädigt. Danach war jedenfalls die Resonanz deutlich in Richtung 70 kHz verschoben.


Das Piezo-Element aus einem anderen Feuerzeug zeigte eine Resonanz bei ca. 50 kHz und dazu mehrere Nebenresonanzen. Das Material ließ sich relativ gut löten, sodass ich es als Mikrofon direkt in den Fledermausdetektor einsetzen konnte. Zu Anfang war ein anhaltendes Knistern zu hören. Ich führe es auf die Temperaturänderung nach dem Löten zurück. Bei Abkühlen entstehen hohe Spannungen im Kristall, die vermutlich zu kleinen Überschlägen geführt haben. Nach zehn Minuten hörte das Knistern auf.


Die Wirkung des Mikrofons hat mich überrascht. Offensichtlich ist es relativ breitbandig. Bei ca. 30 kHz konnte ich ein starkes Signal hören, das mir vorher nie aufgefallen war. Es wird von meinem Oszilloskop und seinem internen Hochspannungsgenerator erzeugt. Und die Beleuchtung meiner Fotokiste hat ebenfalls zwei Spannungswandler, die mit dem neuen Mikrofon bei 50 kHz besonders laut empfangen werden. Der Eindruck ist, dass das Mikrofon breitbandiger ist, aber bei 40 kHz 20 dB weniger empfindlich als das originale Ultraschall-Mikrofon. Jetzt suche ich nach einer Möglichkeit, den Schall noch effektiver einzukoppeln. Bisher ist allerdings der Eindruck, dass die Einkopplung über den Schlagbolzen und das Plastikgehäuse nicht leicht zu übertreffen ist.

Bei den Tests bin ich teilweise zuerst auf elektrische Felder reingefallen, die direkt in die Mikrofonleitungen koppeln. Sie erzeugen die gleiche Pfeifgeräusche wie echte Ultraschallsignale. Zur Unterscheidung setze ich auf den Doppler-Effekt: Eine Bewegung in Richtung der Ausbreitung ändert die Tonhöhe. Den Effekt gibt es zwar auch bei den elektrischen Feldern, aber erst bei einer um den Faktor eine Million höheren Bewegungsgeschwindigkeit.

Siehe auch: Fledermausdetektor, Tipps und Tricks