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Alarme de Toque (ART1876)

Descrevemos um circuito muito simples que aciona uma cigarra quando alguém toca no seu elemento sensível. Você poderá instalá-lo na porta de sua casa como campainha comum sem botão, usá-lo como alarme contra roubos no seu automóvel ou moto ou ainda se divertir com algumas brincadeiras que podem ser' feitas com ele.

 

Observação: Este artigo foi publicado originalmente no livro Experiências e Brincadeiras com Eletrônica – Volume 2, que agora reeditamos em segunda edição atualizada e modificada para atender os montadores de nossos dias. Nela, conforme as observações dadas neste artigo, trocamos alguns componentes por outros que são mais fáceis de obter.

 

 


 

 

 

Um alarme de toque é um circuito que normalmente aproveita o fato do corpo humano ser condutor de corrente elétrica, e com isso acionar um motor, lâmpada ou cigarra. No caso de motor, este pode ser usado para abrir ou fechar uma porta; no caso da lâmpada ou cigarra para avisar uma pessoa em outra localidade (figura 1).

 

   Figura 1 – Aviso de toque
Figura 1 – Aviso de toque

 

 

O alarme de toque funciona, portanto, quando a pessoa encosta num elemento sensível que deve ser colocado em local pré-determinado. Esse elemento sensível pode ser uma placa de metal no caso de um alarme,

um objeto a ser protegido (se este for de metal) a fechadura da porta, o próprio carro ou moto que são objetos metálicos. Quando o objeto for tocado o alarme dispara e toca por alguns segundos (figura 2).

 

   Figura 2 – Usando como alarme
Figura 2 – Usando como alarme

 

 

Como o número de elementos usados nesta montagem é bastante pequeno e nenhuma técnica especial precisa ser empregada, a montagem é simples o suficiente para ser realizada por qualquer principiante, mesmo os que não tenham nenhuma experiência em eletrônica. Basta possuir um ferro de soldar e algumas ferramentas comuns adicionais e tudo será fácil.

 

COMO FUNCIONA

Conforme dissemos na introdução, trata-se de um circuito que aproveita o fato do corpo ser condutor de eletricidade. Como estamos em contacto permanente com a terra, mesmo que nossos sapatos sejam bons isolantes, formamos uma espécie de "fio terra".

Assim, quando a pessoa toca no elemento sensível ela oferece um percurso para a corrente circular através da terra, acionando, portanto, o circuito. Com a finalidade de se evitar qualquer tipo de choque, essa corrente deve ser muito fraca. Na verdade, por meio de um resistor de valor muito elevado essa corrente é reduzida a um valor tão baixo que não só não é percebido pela pessoa que toca, como também não lhe causa mal algum. Em suma, o aparelho é absolutamente seguro e inofensivo!

Ora, como para acionar a cigarra precisamos de uma corrente muito mais elevada do que a que circula pela pessoa nas condições indicadas, temos de usar um circuito de disparo ou seja, um elemento intermediário que, com a corrente baixa do corpo possa acionar um dispositivo de corrente maior como a cigarra. Esse elemento é um SCR (diodo controlado de silício) cuja aparência e símbolo são mostrados na figura 3.

 

   Figura 3 – O SCR, símbolo e aparência
Figura 3 – O SCR, símbolo e aparência

 

 

Esse elemento, o SCR, atua como um interruptor que pode ser acionado por uma corrente muito fraca vinda através de seu eletrodo de comporta (gate). Assim, ligamos o elemento sensível à comporta, e entre anodo e o catodo, em série, a cigarra.

Quando a comporta se encontra desligada, o SCR não conduz corrente e a cigarra permanece em silêncio. No momento em que alguém tocar no eletrodo de comporta, ou seja,no elemento sensível nela ligado, corrente que circula pode acionar o SCR que então conduzirá intensa mente a corrente acionando a cigarra que tocará à toda força (figura 4).

 

   Figura 4 - O princípio de funcionamento
Figura 4 - O princípio de funcionamento

 

 

Elementos adicionais são acrescentados ao circuito. O resistor protege a pessoa que toca o elemento sensível contra choques. O diodo colocado na comporta evita a polarização negativa da comporta quando o diodo se encontra polarizado no sentido inverso (sem ele o SCR corre o risco de se queimar): e finalmente o capacitor permite um prolongamento do toque da cigarra mesmo com um toque curto.

O fusível colocado em série com o circuito prevê sua proteção em caso de acidentes (curto-circuitos acidentais) ou da queima de componentes como o diodo em série com o SCR.

Os componentes da lista de material servem tanto para o caso da rede de 110 como 220 Volts, devendo-se apenas observar que a cigarra deve ser de acordo com a alimentação usada.

 

MONTAGEM

Para a montagem utilizamos como base uma peça de madeira compensada circular de 14 cm de diâmetro, mas praticamente qualquer base de material isolante pode ser usada.

O SCR, um dos diodos, o resistor e os dois capacitores são soldados numa ponte de terminais que é fixada na base, enquanto que os demais componentes são fixados diretamente na base da madeira. O segundo. diodo, em paralelo com a cigarra pode ser soldado diretamente em seus terminais.

Na figura 5 é dado o diagrama completo do aparelho.

 

   Figura 5 – Diagrama completo do aparelho
Figura 5 – Diagrama completo do aparelho

 

 

Na figura 6 é mostrada a sua montagem da forma indicada no texto.

 

   Figura 6 – Aspecto final da montagem
Figura 6 – Aspecto final da montagem

 

 

Comece a montagem fazendo a soldagem dos elementos da ponte de terminais. Em seguida fixe a ponte, a cigarra e o suporte do fusível na base usando para esta finalidade parafuso com porca ou parafuso para madeira. A ligação do cabo de alimentação é feita por meio de duas pontes de terminais de parafusos (essas pontes podem ser compradas maiores e cortadas no tamanho indicado).

Fixados todos os elementos proceda a sua interligação usando qualquer tipo de fio encapado.

Na soldagem do diodo em paralelo com a cigarra é muito importante observar sua polaridade. Uma inversão provocará a queima do fusível.

A cigarra é do tipo residencial de baixa potência para embutir na parede que pode ser encontrada em qualquer casa de material elétrico ou mesmo em supermercados.

A solda usada para a montagem é do tipo comum para trabalhos de eletrônica.

Completada a montagem o leitor pode pensar no caso de ligação ao elemento sensível.

Se for usado um cabo muito comprido o que não é recomendável, pois estará sujeito a captação de ruídos e portanto ao disparo acidental, o fio usado deve ser bem isolado ou blindado. De qualquer maneira o comprimento máximo de fio recomendado é de 2 metros.

No caso de maior comprimento pode ser usado com controle de sensibilidade que consiste num potenciômetro de 2,2 M ohms ligado conforme mostra a figura 7.

 

Observação: Para o TIC106, que é o SCR atual de fácil obtenção que recomendamos, é necessário ligar entre o gate e o catodo um resistor de 470k ohms a 2M2 ohms de modo a não ocorrer o disparo errático. Na versão com controle de sensibilidade este componente não é necessário.

 

  Figura 7 – Acrescentando um controle de sensibilidade
Figura 7 – Acrescentando um controle de sensibilidade

 

 

INSTALAÇÃO E PROVA

Completada a montagem confira todas as ligações e se tudo estiver

em ordem, ligue a unidade à tomada. A cigarra deve tocar por alguns instantes e em seguida parar.

Toque então com os dedos no elemento sensível que pode ser a própria ponta descascada do fio ligado ao terminal correspondente. A cigarra deve tocar por alguns segundos. Se isso não acontecer inverta de posição a tomada (gire o plugue de 180°).

Repita a experiência. A cigarra deve então tocar.

Se houver excesso de sensibilidade, isto é, se a campainha tocar sem parar, desligue a unidade e troque o resistor de 220 k ohms por um de maior valor (330k, 470k ou 560 k ohms)l.

Na sua instalação cuide para que o fio de ligação ao elemento sensível seja o mais curto possível.

No caso da ligação a um corpo grande como um carro ou moto, pode haver a fuga de corrente que provocará o disparo. Neste caso o valor do resistor talvez deve ser aumentado até encontrar-se o ponto ideal de funcionamento. Os resistores a serem experimentados podem ser de 330 k, 470 k, 560 k, 820 k, 1M2, 1M5M e 2M2M ohms.

Se o ajuste não for conseguido com esses resistores, use o controle

de sensibilidade sugerido na figura 7.

 

BRINCADEIRAS

Diversas são as brincadeiras que podem ser feitas com este alarme de toque.

Arranje um objeto isolante de bom tamanho em que você possa subir em cima como, por exemplo, um jornal dobrado. Em seguida ligue o aparelho na tomada e segure na ponta do fio correspondente ao elemento sensível. Em vista do fato do jornal se tornar um isolante bastante grande, não haverá corrente para o disparo e portanto a cigarra não tocará. Agora chame um amigo e diga que ele tem "eletricidade" no corpo

Em seguida, faça-o aproximar-se e com o dedo toque em seu nariz. Para sua surpresa a campainha tocará! Naturalmente, a mão que tocará no nariz de seu amigo não será a mesma que segura o fio (figura 8). Este tipo de brincadeira sem dúvida animará bastante as festas ou reuniões!

 

  Figura 8 – Mostrando a existência de eletricidade no nariz de uma pessoa...
Figura 8 – Mostrando a existência de eletricidade no nariz de uma pessoa...

 

 

Outra brincadeira consiste em se ligar o alarme em qualquer objeto de metal em que propositadamente tenha-se colocado o aviso "não mexa".

Você e seus amigos ficam escondidos e quando algum "curioso" tocar no objeto o alarme funcionará e vocês aparecerão fazendo "aquela gozação" em cima do "curioso" (figura 9).

 

   Figura 9 – Pegando curiosos
Figura 9 – Pegando curiosos

 

 

Finalmente temos uma aplicação interessante que consiste em se ligar o elemento sensível à fechadura da porta de sua loja, servindo para anunciar quando o freguês entra.

Naturalmente, muitas outras coisas interessantes poderão ser feitas com esse alarme, dependendo apenas do grau de imaginação do leitor.

 

SCR - C106, MCR106, TlC106 - diodo controlado de silício para 4ooV

D1, D2 e 1N4004 ou BY127 - diodo retificador

R1 - resistor de 220k ohms x 1/4 W - vermelho, vermelho, amarelo

C1 - 2,7 kpF - capacitor de poliéster (2n7)

C2 - 0,1 uF x 600 V - capacitor a óleo

F1 - fusível de 1 A

X1 - cigarra para 110 ou 220 V

Diversos: base de madeira, ponte de terminais, suporte para o fusível, ponte com parafusos, cabo de alimentação, fio, solda, etc.

 

Obs.: recomendamos o TIC106 com sufixo B se a rede for de 110 V e sufixo D se a rede for de 220 V. Para os diodos o 1N4007 se a rede for de 220 V, lembrando que o BY127 já não comum em nossos dias.

 

 

BUSCAR DATASHEET

 


N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

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