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Elo de proteção por tom (ART1021)

Este circuito pode ser usado para detectar quando uma cerca é cortada ou quando um fio muito longo é interrompido. Outra possível aplicação é na detecção da remoção de um objeto distante, que deve ser protegido. O circuito pode ser modificado para muitas aplicações e tem um consumo muito baixo na unidade de transmissão.

 

O princípio básico de funcionamento deste aparelho é simples de entender: um oscilador gera um sinal de frequência na faixa dos 10 kHz aos 100 kHz, o qual é transmitido por um fio a uma estação de monitoria remota. Enquanto a estação remota receber o sinal, o relé será mantido desativado.

No entanto, se o fio de ligação entre as duas estações for cortado, ou ainda, se a estação transmissora for removida (caso esteja instalada num objeto ou veículo), o sinal não chegará mais à estação receptora, e o relé será ativado, disparando um sistema de alarme, segurança ou simples registro do ocorrido.

Na figura 1 damos uma idéia de como este aparelho pode ser empregado para monitorar a integridade de uma cerca de fazenda, disparando um alarme caso ela seja cortada.

 

Protegendo uma cerca de fazenda.
Protegendo uma cerca de fazenda.



Usando um 555 CMOS, o consumo da estação transmissora será menor que 1 mA (500 µA, tip), o que significa a possibilidade dele ser alimentado continuamente por semanas usando pilhas comuns.

Para a estação receptora pode-se usar uma bateria de maior capacidade ou fonte, se bem que seu consumo seja maior somente quando o relé é ativado.

A distância máxima entre as duas estações pode ser muito grande e dependendo da aplicação, com fio isolado entre as duas, ela pode ser maior do que 1 km. A escolha de uma frequência apropriada para a operação pode ajudar no aumento do alcance, conforme as condições locais da instalação.

 

COMO FUNCIONA

O transmissor nada mais é do que um oscilador feito em torno de um 555 astável. A frequência deste oscilador é determinada por C1, que pode assumir valores entre 1,5 nF e 47 nF. Com este valores pode-se varrer o espectro entre 10 kHz e 100 kHz.

Na prática, pode ser usado tanto um 555 convencional quanto um 555 CMOS (TLC7555). Com a versão convencional, o consumo será um pouco maior do que com a versão CMOS, mas mesmo assim ainda muito baixo.

O sinal é aplicado diretamente a uma linha de transmissão que pode ser um fio comum, um cabo ou mesmo um arame de uma cerca, dependendo da aplicação.

No receptor, o sinal é aplicado via C3 à base de um transistor amplificador na configuração de emissor comum. O sinal amplificado é aplicado a Q2, e finalmente à Q3.

C4 filtra o sinal de modo a se obter uma corrente contínua de polarização de Q3 em função do sinal.

Esta corrente mantém o transistor cortado até o momento em que o sinal deixa de ser aplicado à entrada do circuito.

O relé usado pode ser de qualquer tipo para 6 V com contatos compatíveis ao que se pretende controlar.

 

MONTAGEM

Na figura 2 temos os diagramas do transmissor e do receptor.

 

Diagrama do transmissor e do receptor.
Diagrama do transmissor e do receptor.



A montagem pode ser feita em placas de circuito impresso que são mostradas na figura 3.

 

Sugestão de placa do transmissor e do receptor.
Sugestão de placa do transmissor e do receptor.


 

Para alimentação do receptor pode ser usada a fonte da figura 4.

 

Fonte para o receptor.
Fonte para o receptor.


 

Os componentes são todos comuns. Os transistores admitem equivalentes e o relé deve ter uma corrente de bobina de no máximo 50 mA.

O capacitor C4 pode ser alterado se o circuito tiver um funcionamento errático tendendo ao disparo em dias de chuva, ou ainda, se houver interferência pela passagem do fio perto de linhas de transmissão.

Na figura 5 temos a adição de um controle de sensibilidade, caso o circuito não opere da maneira esperada devido às condições locais de instalação.

 

Alteração do circuito para acrescentar um controle de sensibilidade.
Alteração do circuito para acrescentar um controle de sensibilidade.


 

Se o aparelho for operar ao ar livre, a estação transmissora deverá ser montada em caixa plástica hermética. Use pilhas alcalinas para maior autonomia.

 

PROVA E USO

Ligue o transmissor ao receptor por meio de um fio e interligue os pontos de terra.

Com o acionamento do transmissor, o relé deverá abrir seus contatos.

Desligando-se o transmissor ou o fio que o liga ao receptor, o relé deverá fechar seus contatos.

Num sistema de proteção de cercas, a ligação à terra pode ser feita com pequenas barras de metal (20 a 40 cm). Para o caso da proteção de objetos, a ligação à terra pode ser o próprio objeto, se for metálico, ou mesmo um pedaço de fio solto.

 

 

a) Transmissor:

Semicondutores:

CI1 - 555 ou TLC7555 - circuito integrado, timer

Resistores: (1/8 W, 5%)

R1 - 47 k Ω

R2 - 10 k Ω

Capacitores:

C1 - 1,5 nF a 47 nF - ver texto - cerâmico ou poliéster

C2 - 47 nF - cerâmico ou poliéster

Diversos:

S1 - Interruptor simples (opcional)

B1 - 6 ou 9 V - pilhas ou bateria

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, suporte de pilhas ou conector de bateria, fios, solda, etc.

 

b) Receptor

Semicondutores:

Q1, Q2, Q3 - BC548 ou equivalentes - transistores NPN de uso geral

D1 - 1N4148 ou equivalente - diodo de uso geral

Resistores: (1/8 W, 5%)

R3, R4 - 1 M Ω

R5 -100 Ω

Capacitores:

C3 - 22 nF - cerâmico ou poliéster

C4 - 2,2 µF - eletrolítico

C5 - 100 µF/12 V - eletrolítico

Diversos:

S2 - Interruptor simples

K1 - 6 V - relé sensível

B2 - 6 V - 4 pilhas ou fonte

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, suporte de pilhas, fios, solda, etc.

BUSCAR DATASHEET

 


N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

Opinião

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