Os sensores também são elementos importantes de muitos projetos que envolvem controles remotos. Eles podem ser usados para substituir um ou mais canais de rádio controle, ajudando assim a se obter maior segurança no controle de um modelo. Como isso pode ser feito é o assunto desta vez abordado, servindo de base para muitos projetos interessantes.
Como podemos usar sensores em brinquedos ou modelos radiocontrolados?
Muitos leitores talvez nem suspeitem que isso seja possível e, sem dúvida, ficarão mais espantados ao saber que diversos tipos de sensores podem ajudar a obter muito mais segurança no desempenho de um modelo radiocontrolado.
Um sistema sensor pode até substituir diversos canais de um rádio controle, captando informações no local que o modelo está e acionando controles apropriados sem a interferência do operador distante.
Veja o leitor que um sistema sensor, convenientemente colocado num aparelho radiocontrolado, pode funcionar como um copiloto que estará atento a problemas que exigem decisões rápidas, para as quais a atenção do operador remoto nem sempre estará voltada.
Podemos dar diversos exemplos de sensores ligados a sistemas de controle e emergência que podem ser de grande utilidade em rádio controle.
a) Num aeromodelo, um sensor de temperatura pode ser usado para detectar um superaquecimento do motor e acionar um limitador de potência que evitará assim o agravamento do problema.
b) Num barco, um sensor de umidade pode ser usado para acionar uma bomba exaustora de água em caso de vazamento.
c) Num robô, um sensor de obstáculos pode ser usado para fazer sua parada ou reversão do motor em caso de necessidade.
Vejam os leitores que até mesmo no mundo animal os sensores existem e são importantes. Para os que não sabem, os bigodes dos gatos funcionam como sensores de obstáculos, ou seja, uma espécie de “radar", apresentando grande sensibilidade ao toque com os menores objetos.
Caminhando no escuro, sob condições de visibilidade limitada, os bigodes dos gatos ajudam-no a “sentir" a presença dos menores objetos. (figura 1)
Mas, vamos ao que interessa. Não podemos ensinar o leitor a montar um “bigode de gato" eletrônico, mas, sem dúvida, chegaremos bem perto disso, principalmente se o leitor pretende um dia montar seu próprio robô caminhante dirigido por controle remoto.
a) SENSORES DE SOBRETEMPERATURA E SUBTEMPERATURA
Estes são sensores que permitem o disparo de um relê quando a temperatura ultrapassa certo valor ou então cai abaixo de certo valor.
O elemento usado como sensor normalmente é um NTC (resistor com coeficiente negativo de temperatura), que é um componente cuja resistência reduz com o aumento da temperatura.
O primeiro circuito, para disparo com a elevação da temperatura, é mostrado na figura 2.
Sua base é um amplificador operacional 741 que funciona como comparador de tensão.
O elemento sensor (NTC) forma com um trimpot de ajuste um divisor de tensão. O ajuste é feito no trimpot de tal modo que se obtenha na temperatura de disparo uma tensão na entrada inversora igual à tensão na outra entrada.
Na outra entrada, a tensão será da ordem de metade da tensão de alimentação, pois o divisor tem ramos iguais.
Os NTCs comuns podem operar em temperaturas de até 125°C ou mais. O relê pode ser o Schrack RU 101 006, se a tensão de alimentação for de 6 à 9 V e o RU 101 012, se a tensão for de 12 V ou mais.
Na figura 3 temos o circuito para o caso de disparo por subtemperatura.
Veja que, neste caso, apenas trocamos a posição do sensor (NTC) em relação ao trimpot, sendo o ajuste feito do mesmo modo.
Os transistores usados como excitadores do relê nas duas montagens podem ser PNP de uso geral como os BC558, BC557 ou BC308.
b) SENSORES DE UMIDADE
Estes são muito simples, pois constam simplesmente de duas barras de metal ou mesmo pedaços de fios descascados, colocados ao alcance da água.
Na figura 4 temos a colocação dos sensores no fundo de um barco telecomandado, acionando uma luz de aviso para o operador trazer de volta o modelo, pois ele se encontra em perigo.
O circuito para acionar esta lâmpada usa um SCR e 4 pilhas, conforme mostra a figura 5.
O rearme do circuito é feito desligando--se momentaneamente a fonte de alimentação, ou seja, as pilhas.
c) SENSORES DE OBSTÁCULOS
Estes são realmente os “bigodes de gato” ou antenas, que podem servir para evitar impactos de modelos contra obstáculos ou mesmo reverter seu movimento quando necessário.
Na figura 6 temos uma sugestão simples feita com uma pequena vareta de aço colocada na frente da base de um robô, por exemplo.
O circuito de acionamento é simples. Ele é mostrado na figura 7.
Um único transistor é usado como acionador de um relê que faz a reversão da polaridade da bateria que alimenta o motor do modelo.
Com um pequeno pulso enviado pelo sensor ao tocar num objeto, o capacitor se carrega e depois descarrega-se lentamente via transistor. Com isso o relê se mantém acionado por alguns segundos, mas o suficiente para fazer o modelo reverter o movimento e voltar alguns decímetros, conforme mostra a figura 8.
Circuito semelhante pode ser usado com dois sensores, conforme mostra a figura 9, para desviar um modelo, parcialmente controlado, de obstáculos laterais.
Neste caso, o toque numa das “antenas" acelera o motor de um lado, fazendo o modelo mudar ligeiramente de direção, o mesmo acontecendo em relação à antena do outro lado.
d) SENSORES DE LUZ
Se bem que sejam simples de serem instalados e também de custo relativamente baixo, os sensores de luz de modo algum podem ser levados em consideração como olhos eletrônicos.
Um sensor de luz como um foto-transistor ou um LDR simplesmente vê um ponto de luz, podendo apenas fazer uma diferenciação de sua intensidade. O sensor não pode identificar objetos e muito menos avaliar sua distância.
Na figura 10 temos um exemplo de circuito sensor que pode ser ajustado para disparar com um determinado nível de iluminação.
Colocado num pequeno modelo, este sensor pode fazer com que ele reverta seu movimento ao se aproximar de uma fonte de luz ou de um objeto de cor clara que seja bem iluminado.
Na figura 11 damos como sugestão um pequeno tanque que, levando o circuito indicado, ao se aproximar de uma vela ou de uma folha de papel branco, reverte seu movimento.
Colocando diversas folhas de papel branco, bem iluminadas, numa sala, o pequeno robô terá elementos para se desviar ou se afastar de todas elas.
Neste exemplo de montagem para sensor de luz o LDR é comum, o trimpot faz o ajuste de sensibilidade do sensor, o transistor é do tipo NPN para uso geral como o BC237, BC238, BCS47 e BC548, e finalmente o relê é do tipo RU 101 006 para 6 V.
A alimentação do circuito sensor será feita com uma tensão de 6 V.
CONCLUSÃO
Alguns modelos poderão funcionar sozinhos com a ajuda de diversos sensores, “sabendo” com isso como se desviar de diversos tipos de obstáculos ou evitar sua aproximação.
Nestes casos, a interferência do controlador poderá ser reduzida, limitando-se apenas aos comandos de acionamento de motor e eventualmente uma mudança de direção.
Os sensores também podem ser usados para proteger o modelo em casos de perigos, evitando assim sua perda, caso do barco com sensor de água ou do avião com sensor de temperatura.
