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Polígrafo (ART1800)

Descrevemos a montagem de um sensível (mas simples) polígrafo ou detector de mentiras que tanto pode ser usado em brincadeiras e experimentos com pessoas como também no laboratório de fisiologia e biologia. O circuito é alimentado por pilhas, sendo totalmente seguro.

Uma grande quantidade de fenômenos que envolvem seres vivos é acompanhada de manifestações elétricas.

Temos desde a geração de pequenas tensões nos sistemas nervosos de pessoas e animais, até a mudança de resistência em plantas, na pele das pessoas e muito mais.

Os detectores de mentiras se baseiam nas variações destas propriedades elétricas quando uma pessoa, sob tensão, mente com a mudança da resistência da pele que é acusada por um instrumento, conforme mostra a figura 1.

 

   Figura 1- O detector de mentiras
Figura 1- O detector de mentiras

 

É claro que o uso de tal aparelho exige um preparo, com a pessoa tendo de segurar os eletrodos com pressão constante e, além disso, estar convencida de que ele funciona.

Nos tipos profissionais existe uma impressora que registra numa folha de papel as mínimas variações da resistência que ocorrem, conforme mostra a figura 2.

 

   Figura 2 – Um polígrafo profissional
Figura 2 – Um polígrafo profissional

 

E, é claro, tudo isso de forma mais avançada ainda, pode ser feito com diversos eletrodos acoplados a um conversor A/D e ligados a um computador que grava tudo para análise posterior.

No laboratório de pesquisa, temos diversas possibilidades interessantes, como as relatadas em experimentos com plantas no livro “A Vida Secreta das Plantas” de Peter Tompkins e Christopher Bird.

Os autores relatam experimentos em que ligando plantas a um polígrafo detectam atividades interessante como mudanças de comportamento que ocorrem quando as pessoas “de quem gostam” se aproximam, ou mesmo um jardineiro “malvado” que poda suas folhas.

Estes experimentos revelariam uma capacidade “paranormal” nas plantas na detecção de certos fenômenos.

Outra possibilidade é mostrada na figura 3, onde mostramos como detectar atividade elétrica de um peixe num aquário.

 

   Figura 3 – Pesquisa com peixes em aquários
Figura 3 – Pesquisa com peixes em aquários

 

 

Como Funciona

Para se obter grande sensibilidade na detecção de tensões ou variações de resistências usamos dois transistores na configuração Darlington, numa configuração em ponte, conforme mostra a figura 4.

 

   Figura 4 – Configuração em ponte
Figura 4 – Configuração em ponte

 

Na mesma figura mostramos as condições de valores de componentes em que ocorre o equilíbrio.

Veja que RB é a resistência que o par de transistores apresenta e que depende da entrada.

Um sistema de pré-ajuste com um potenciômetro permite equilibrar a ponta antes de um experimento, e então detectar as variações de corrente acusadas pelo instrumento indicador.

Este sistema de pré-ajuste é mostrado na figura 5.

 

   Figura 5 – Sistema de pré-ajuste
Figura 5 – Sistema de pré-ajuste

 

Esta configuração é para operar com variação de resistências.

Para operar com espécimes que gerem tensão, temos a configuração mostrada na figura 6.

 

    Figura 6 – Configuração para trabalhar com tensões
Figura 6 – Configuração para trabalhar com tensões

 

Como o consumo do circuito é muito baixo, ele pode ser alimentado por pilhas pequenas ou mesmo do tipo palito (AAA).

 

Montagem

Na figura 7 temos o diagrama completo do polígrafo.

 

   Figura 7 – Diagrama do polígrafo
Figura 7 – Diagrama do polígrafo

 

A montagem pode ser feita numa pequena placa de circuito impresso com o padrão mostrado na figura 8.

 

   Figura 8 – Placa de circuito impresso para a montagem
Figura 8 – Placa de circuito impresso para a montagem

 

Na montagem, observe as posições dos transistores e a polaridade das pilhas.

Os resistores são de 1/8 W e o instrumento deve ser preferivelmente do tipo microamperímetro com 0 no centro da escala, conforme mostra a figura 9.

 

   Figura 9 – Microamperímetro com zero no centro da escala
Figura 9 – Microamperímetro com zero no centro da escala

 

Se for usado outro tipo, devemos apenas cuidar que na condição de ajuste, a corrente fique em metade do fundo de escala do instrumento.

Instrumentos de 200 uA a 1 mA de fundo de escala podem ser usados na montagem, e até mesmo a escala mais baixa de corrente de um multímetro comum analógico.

Na figura 10 temos uma sugestão de caixa para a montagem.

 

   Figura 10 – Caixa para a montagem
Figura 10 – Caixa para a montagem

 

Os eletrodos para o caso de usarmos como polígrafo podem ser feitos com duas pilhas pequenas ou médias gastas, conforme mostra a figura 11.

 

   Figura 11 – Os eletrodos
Figura 11 – Os eletrodos

 

 

Prova e Experimentos

Para testar, basta ligar dois fios na entrada (A e C) e equilibrar o circuito em P1, ajustando P2 para que o instrumento não passe do fundo de escala.

Tocando nos fios ao mesmo tempo,o instrumento deve indicar a variação da resistência.

Na figura 12 temos o modo de verificar a variação da condutividade de uma solução num experimento de química ou bio-química.

 

   Figura 12 – Detectando variações de resistências de uma solução
Figura 12 – Detectando variações de resistências de uma solução

 

Um higrômetro pode ser feito com um pedaço de tecido que absorva a umidade, conforme mostra a figura 13.

 

   Figura 13 – Montando um sensor para higrômetro
Figura 13 – Montando um sensor para higrômetro

 

Ajusta-se o circuito para o equilíbrio e será notada mudança da indicação, conforme a umidade do ar.

Para detectar atividade elétrica numa planta, pode ser utilizado o sensor mostrado na figura 14.

 

   Figura 14 – Sensor para planta
Figura 14 – Sensor para planta

 

De tempos em tempos os eletrodos devem ser retirados e limpos, pois há tendência de formação de substâncias que afetam as medidas.

 

Q1, Q2 – BC548 – transistores NPN de uso geral

R1 – 4k7 ohms – resistor – amarelo, violeta, vermelho

R2 – 1 k ohms – resistor – marrom, preto, vermelho

R3, R4 – 22 k ohms – resistores – vermelho, vermelho, laranja

R5 – 1 M ohms – resistor – marrom, preto, verde

P1 – 47 k ohms – potenciômetro

P2 – 10 k ohms – potenciômetro

M1 – instrumento indicador (galvanômetro) – ver texto

B1 – 6 V – 4 pilhas AA ou AAA

S1 – Interruptor simples

Diversos:

Placa de circuito impresso, suporte de pilhas, caixa para montagem, ponte para conexão dos eletrodos, fios, solda, etc.

 

 

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