Alarme Pulsante (ART3967)

Escrito por Newton C Braga

Este eficiente alarme se baseia no circuito denominado detector de ausência de pulso (pulse missing detector) e pode ser utilizado numa grande variedade de aplicações em que os alarmes comuns não são tão eficientes. Analisando seu princípio de funcionamento o leitor poderá facilmente perceber em que tipo de casos este alarme pode ser muito melhor que os alarmes convencionais.

O sistema de alarme proposto é formado por um transmissor e um receptor interligados por meio de um fio que passa pelos elementos sensores.

Os sinais de baixa frequência gerados pelo transmissor, que na verdade são pulsos de curta duração, mantém excitado o receptor de tal forma que o relé fica desativado.

Se houver uma interrupção no percurso do sinal o circuito receptor detecta a ausência dos pulsos e dispara o relé.

A grande vantagem deste sistema está na sensibilidade do receptor que permite usar a terra para fechar o circuito e, além disso, um cabo muito longo entre o transmissor e o receptor. Este segundo fato facilita o uso do alarme na proteção de grandes ambientes.

O transmissor e o receptor podem ser alimentados por fontes independentes, desde que com mesma tensão, o as características do relé determinam o tipo de dispositivo de aviso que pode ser disparado.

 

COMO FUNCIONA

O transmissor é formado por um circuito integrado 555 (CI-1) que opera como astável onde a frequência de operação é determinada por R1, R2 e C1. O diodo serve para se obter uma relação marca-espaço mais apropriada para a operação do sistema.

O capacitor carrega-se via R1 e descarrega-se via R2 nesta configuração.

Os pulsos gerados por este oscilador são aplicados diretamente na linha em que estão intercalados os sensores. A própria linha é um sensor, já que, se for interrompida faz com que o alarme dispare.

O receptor consta basicamente de um circuito integrado 555 ligado como detector de ausência de pulsos. Neste circuito, devem ser aplicados pulsos de certa duração e intervalo, determinados pelo ajuste de P1 para que a saída se mantenha no nível baixo.

A constante de tempo dada por P1, R3 e C2 permite detectar quando "falta" um pulso no trem que deve ser aplicado ao circuito. Quando isso ocorre, a saída do 555 vai ao nível alto, saturando assim o transistor Q2.

A carga de coletor do transistor Q2 é o relé que controla o circuito externo de aviso.

A tensão de alimentação do circuito pode ser alterada na faixa de 5 a 12 volts dependendo apenas das características do relé usado.

 

MONTAGEM

Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.

 


 

 

 

A disposição dos componentes para o transmissor e para o receptor em duas placas de circuito impresso é mostrada na figura 2.

 

Figura 2 – Placa de circuito impresso
Figura 2 – Placa de circuito impresso

 

 

Os circuitos integrados, para maior segurança podem ser montados em soquetes DIL. O relé, se for de tipo diferente do indicado, pode ter uma forma de base diferente, exigindo assim alteração do desenho da placa de circuito impresso.

Os resistores são todos de 1/8W com 5% ou mais de tolerância e os transistores admitem equivalentes. Os diodos também admitem equivalentes como os 1N914, 1N4002, etc.

Os capacitores são todos cerâmicos ou de poliéster.

Na figura 3 mostramos uma fonte de alimentação que serve tanto para o receptor como para o transmissor.

 

 

Figura 3 – Fonte de alimentação
Figura 3 – Fonte de alimentação

 

 

O transformador deve ter enrolamento primário conforme a rede de energia e secundário de 9+9 V com pelo menos 300 mA. Se o receptor ficar muito longe do transmissor devem ser usadas duas fontes separadas iguais a esta.

O circuito integrado da fonte não precisa ser dotado de radiador de calor já que o consumo do alarme é baixo, sendo apenas um pouco maior quando o relé for energizado.

Para interligar o transmissor ao receptor pode ser usado qualquer tipo de fio. A conexão à terra é importante para se garantir o bom funcionamento do sistema e pode ser feita tanto em qualquer objeto de grande porte em contacto com a terra, em uma barra de metal enterrada como também no pólo neutro da tomada.

O comprimento máximo entre as estações não é crítico podendo superar os 1 000 metros. Eventualmente, alterações de valores de componentes, especificamente C1 e C2 podem ser necessárias se ocorrer o funcionamento errático com comprimentos de fio muito longos.

 

PROVA E USO

Interligue as estações e ajuste P1 para que o relé fique próximo ao ponto de disparo. Este é o único ajuste necessário para se obter o funcionamento do alarme. Apenas verifique se desfazendo as interligações entre os dois circuitos ocorre o disparo.

Para se obter o desligamento do relé em caso de interrupção do elo entre o receptor e o transmissor pode-se modificar a etapa de saída que excita o relé conforme mostra a figura 4.

 

Figura 4 – Desligamento por interrupção do sensor
Figura 4 – Desligamento por interrupção do sensor

 

 

Esta alteração permite usar o circuito em outras aplicações igualmente interessantes.

Se o circuito tender ao disparo pela captação de zumbidos, o que pode ocorrer com fios muito longos entre o receptor e o transmissor, pode-se utilizar fios blindados entre dois pontos de colocação de sensores. As malhas desses fios devem ser aterradas.

Na figura 5 mostramos como pode ser feita a proteção de uma longa cerca com diversos pontos de sensores.

 

Figura 5 – Aplicação na proteção de uma cerca longa
Figura 5 – Aplicação na proteção de uma cerca longa

 

 

-->Semicondutores:

CI-1, CI-2 - 555 - circuito integrado

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

D1, D2 - 1N4148 ou equivalente - diodos de uso geral

 

Resistores: (1/8W, 5%)

R1, R2 - 10 k ohms

R3 - 1 k ohms

R4 - 2,2 k ohms

P1 - 1 M ohms - trimpot

 

Capacitores:

C1 - 47 nF - cerâmico ou poliéster

C2, C3 - 100 nF - cerâmicos ou poliéster

 

Diversos:

K1 - relé de 6V - G1RC1 ou equivalente - ver texto

Placa de circuito impresso, material para a fonte de alimentação, sensores e cabo, caixa para montagem, fios, solda, etc.