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Sensor de Umidade (MIN504)

Este sensor de umidade pode ser usado em experiências em que se pretenda detectar a presença de umidade ou mesmo de água. Outra aplicação interessante é na verificação do estado de tecidos ou papéis, se estão perfeitamente secos. O circuito é extremamente sensível fazendo com que o LED acenda com resistências de muitos megΩ o que significa um grau de umidade muito baixo nos objetos testados, mas existente.

O consumo de energia na condição de espera (LED apagado) é tão baixo que omitimos o interruptor geral, pois não há necessidade de desligar a fonte de alimentação nestas condições.

Na figura 1 temos o diagrama completo do sensor.

 

Figura 1 – Diagrama do sensor de umidade.
Figura 1 – Diagrama do sensor de umidade.

 

 

Os dois transistores ligados em acoplamento Darlington garantem uma excelente sensibilidade.

Podemos usar qualquer transistor NPN de uso geral, mas devemos ter o cuidado para que nem um dos dois transistores apresente fugas, pois isso faria com que o LED ficasse permanentemente aceso mesmo sem umidade presente nos sensores.

Com o aparelho ligado e sem nada tocando nos sensores o LED deve ficar apagado completamente, o que é um sinal de que tudo está bem com os transistores e o restante do circuito.

Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa ponte de terminais que poder  ser facilmente instalada no interior de uma caixa plástica.

 

Figura 2 – Montagem do aparelho numa pequena ponte de terminais isolados.
Figura 2 – Montagem do aparelho numa pequena ponte de terminais isolados.

 

 

O LED é vermelho comum e fica no painel da caixa podendo ser usado para sua fixação um suporte. Os resistores são de 1/8 W ou maiores e os sensores podem ser duas plaquinhas de metal colocadas no fundo da caixa, conforme mostra a figura 3.

 

Figura 3 – O sensor pode ser instalado numa pequena caixa de plástico ou madeira.
Figura 3 – O sensor pode ser instalado numa pequena caixa de plástico ou madeira.

 

 

Essas plaquinhas devem entrar em contacto com o objeto do qual se deseja testar a umidade.

Para usar o aparelho para detectar o nível de água de um reservatório ou ainda um vazamento podemos usar sensores como mostrado na figura 4.

 

 

Figura 4 – Usando como sensor de nível e sensor de vazamento.
Figura 4 – Usando como sensor de nível e sensor de vazamento.

 

 

A fonte de alimentação para o aparelho consiste em 4 pilhas pequenas comuns, instaladas num suporte apropriado.

Para usar o aparelho basta encostá-lo no objeto do qual se deseja verificar a umidade.

O objeto não deve ser condutor. Se o LED acender o objeto está úmido e tanto maior a umidade maior ser  o brilho do LED.

Se encostarmos os sensores numa parede, por exemplo, podemos ter a indicação de que a umidade detectada é causada por algum vazamento de uma canalização de água ou esgoto.

Quando não usado por longos intervalos, é conveniente tirar as pilhas do suporte.

 

O QUE EXPLICAR

Água contendo sais minerais ou impurezas dissolvidas é condutora de eletricidade. Assim, a umidade presente em certos objetos os torna condutores.

Essa condutividade é detectada pelo aparelho que descrevemos.

Professores e estudantes podem ser basear neste fato para explicar o princípio de funcionamento do aparelho e, além disso:

 

* Mostre quimicamente porque a umidade dos objetos somado à presença de impurezas (sujeira) faz com que a água seja condutora e que o aparelho detecta justamente esta condutividade.

* Mostre que colocando os dedos no sensor o LED acende, indicando que a umidade da pele mais a presença de substâncias condutoras no nosso corpo fazem que a corrente seja conduzida.

* Explique que a corrente no sensor é extremamente baixa e por isso não existe perigo algum de choque.

 

Substituindo os sensores por duas pontas de prova teremos um excelente provador de continuidade que serve para inúmeras experiências de física.

 

Q1, Q2 - BC548 ou equivalente - transistores NPN de uso geral

LED - LED vermelho ou de qualquer cor comum

X1, X2 - sensores - ver texto

R1 - 100 k Ω x 1/4 W - resistor - marrom, preto, amarelo

R2 - 100 Ω x 1/4 W - resistor - marrom, preto, marrom

R3 - 330 Ω x 1/4 W - resistor - laranja, laranja, marrom

B1 - 6 V - 4 pilhas pequenas comuns

 

Diversos:

Suporte de pilhas, ponte de terminais, suporte para o LED (opcional), caixa para montagem, fios, solda, etc.

 

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N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

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