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Alarme de Nível Digital (ART1579)

O alarme apresentado tanto pode indicar quando o nível de água de um reservatório sobre além de certo limite como também cai abaixo de um certo limite. O circuito é muito sensível e seu baixo consumo possibilita sua alimentação por pilhas.

Descrevemos um sensível alarme CMOS que detecta os níveis de água de um reservatório usando a própria condução do líquido para seu acionamento, através de eletrodos simples.

Estes eletrodos consistem em fios com as pontas descascadas que ficam no nível do líquido em que se deseja detectar.

Conforme mostra a figura 1, podemos ligar o sensor de modo que ele detecte a presença da água como também a falta da água.

 

   Figura 1 - Os modos de operação
Figura 1 - Os modos de operação

 

O circuito funciona com tensões de 6 a 12 V e o consumo na condição de espera é extremamente baixo.

 

Como Funciona

A base do alarme é um circuito integrado digital CMOS 4093 que possui quatro portas NAND disparadoras.

A primeira porta é usada no circuito sensor que admite dois modos de operação, conforme vimos na figura 1.

Assim, a saída desta porta pode ir ao nível alto tanto quando a umidade está presente quanto ausente.

Nestas condições, o circuito controla as duas portas seguintes que são ligadas de modo a formar uma sirene intermitente.

C1 e R2 determinam a intermitência, enquanto que C2 e R3 determinam o tom do som que será reproduzido.

A quarta porta do circuito integrado funciona como um buffer que aplica o sinal gerado a um transdutor, de modo a termos a produção de som.

 

Montagem

Na figura 2 temos o diagrama completo do alarme de umidade ou secura.

 

   Figura 2 – Diagrama do alarme
Figura 2 – Diagrama do alarme

 

A montagem numa matriz de contatos para demonstrações é mostrada na figura 3.

 

Figura 3 – Montagem em matriz de contatos
Figura 3 – Montagem em matriz de contatos

 

Na montagem, observe a posição do circuito integrado.

O transdutor é do tipo piezoelétrico cerâmico.

Na figura 4 temos detalhes de construção do sensor.

 

   Figura 4- O sensor
Figura 4- O sensor

 

Para provar o circuito, podemos usar um copo com água e verificar se o circuito detecta quando colocamos água na versão sensora de umidade.

Se alimentar o circuito por fonte, não use nenhum circuito não isolado de fonte que obrigatoriamente deve ter transformador.

 

CI1 – 4093 – circuito integrado

BZ – transdutor piezoelétrico

S1 – Interruptor simples

P1 – 2M2 – potenciômetro

X – sensor – ver texto

R1 – 10 k ohms x 1/8 W – resistor – marrom, preto, laranja

R2 – 2M2 ohms x 1/8 W – resistor – vermelho, vermelho, verde

R3 – 39 k ohms x 1/8 W – resistor – laranja, branco, laranja

C1 – 470 nF – cerâmico ou poliéster

C2 – 47 nF – cerâmico ou poliéster

Diversos:

Placa de circuito impresso, suporte de pilhas, fios, solda, etc.

 

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