Detector Sísmico e de Vibrações (ART2914)

O circuito apresentado na figura 1 pode ser usado tanto para detectar terremotos como vibrações de fundações e do próprios solo durante o funcionamento de máquinas e equipamentos industriais pesados. Uma aplicação importante seria na avaliação no grau de vibrações transmitidos por máquinas desajustadas ou mal fixadas que poderiam causar danos à longo prazo na estrutura dos prédios e em que elas funcionam.

 

 


 

 

 

O sensor deste circuito é uma cerâmica piezoelétrica retirada de um acendedor de fogão a gás. Essa cerâmica deve ser posicionada de tal forma que vibrações no sentido vertical a acionem e sobre ela deve ser colocado um peso que atuará como massa de pressão sobre a cerâmica gerando o sinal para o circuito.

O amplificador operacional de altíssimo ganho assim como os componentes que o polarizam devem ser montados em caixa blindada para se evitar a captação de ruídos, já que o circuito é extremamente sensível. O ganho é dado por um resistor de 100 M ohms na realimentação e o capacitor neste mesmo circuito assim como em série com o resistor ligado ao pino (-) do operacional determinam sua resposta de frequência para a faixa muito baixa (infrassons) na qual está concentrada a maior parte dos sinais que devem ser detectados.

O instrumento é um microamperímetro comum de 1 ou 2 mA de fundo de escala. Para melhor desempenho os diodos ligados na ponta que aciona este instrumento devem ter baixa tensão de condução, como os tipos de germânio. Se for possível, diodos Schottky serão melhores ainda. O circuito possui ainda dois LEDs indicadores, e sua alimentação deve ser feita com uma fonte simétrica.

Temos ainda a possibilidade de aplicar os sinais detectados a um registrador externo inclusive um conversor analógico-digital (ADC) para seu registro num computador. O consumo do circuito é baixo, podendo sua alimentação ser feita com pilhas ou bateria.

Amplificadores operacionais equivalentes como o CA3140 podem ser experimentados neste circuito.

 

Semicondutores:

CI-1 – OPA124P – amplificador operacional

D1 a D4 – 1N34 ou diodos Schottky

LED1, LED2 – LEDs vermelhos comuns (opcionais)

 

Resistores: (1/8 W, 5%)

R1, R2 – 100 M ohms

R3 – 2,2 M ohms

R4 – 47 k ohms

R5 – 100 M ohms

R6 – 2,2 k ohms

R7 -4,7 k ohms

P1 - 10 k ohms – trimpot

 

Capacitores:

C1 – 10 nF x 400 V – cerâmico

C2 – 22 pF – cerâmico

C3 – 5,6 uF – poliéster ou eletrolítico

C4 – 100 pF – cerâmico

C5 – 5,6 uF – poliéster ou eletrolítico

 

Diversos:

X1 – Cerâmica piezoelétrica – ver texto

M1 – 0-1 mA – indicador de bobina móvel

Placa de circuito impresso, fonte simétrica, fios, solda, etc.

 

 

 


Opinião

Novos tempos (OP213)

O mundo mudou. Depois da pandemia e também da guerra na Ucrânia o mundo será outro. Estamos presenciando e percebendo isso. Já não somos mais os mesmos.

Leia mais...

Localizador de Datasheets e Componentes


N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

Podcast INCB Tecnologia