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Ponta Térmica (ART1991)

Este projeto pode servir de base para um interessante instrumento de localização de falhas ou ainda como controle para temperatura de componentes ou setores de um aparelho eletrônico. Ajustado apropriadamente, este circuito faz acender um LED se a temperatura supera um certo valor e outro se cai abaixo deste valor.

Nosso projeto nada mais é do que um simples comparador de tensões ligado a um divisor resistivo que tem por um dos braços um sensor de temperatura do tipo NTC.

Equilibrando o circuito nenhum LED acende. Se o circuito se desequilibrar, pela mudança de resistência do sensor, um dos LEDs acende, conforme a tensão de saída do circuito integrado aumente ou diminua.

O ganho e, portanto, a resposta do circuito, pode ser alterado em função da realimentação.

O circuito é alimentado com pilhas comuns, e para operar como um instrumento pode ser instalado numa caixinha plástica com o sensor na ponta de uma caneta usada.

O sensor será então encostado num componente que se deseje verificar um possível aquecimento, e que não seja sensível ao toque.

 

Características:

Tensão de alimentação: 6 V

Consumo: 20 mA (tip.)

Faixa de temperaturas: -40 a 125° C

 

Na figura 1 temos o diagrama completo da ponta térmica.

 

Figura 1 – Diagrama completo da ponta térmica
Figura 1 – Diagrama completo da ponta térmica

 

Como foi dito na introdução, temos um CA3140 (amplificador operacional) usado como comparador de tensão.

Os resistores R2 e R3 formam um divisor que fornece a tensão de referência, enquanto que P1, R1 e o sensor (NTC) formam o circuito de entrada.

Quando a temperatura aumenta, a resistência do sensor cai, e com isso diminui a tensão no pino 3 do comparador.

Se esta tensão for inicialmente ajustada para ser igual a referência dada pelo divisor R4 e R5, situação em que os dois LEDs ficam apagados, temos o LED¡ passando à polarização direta e acendendo.

Por outro lado, se a temperatura diminuir e a resistência do sensor aumentar, temos um aumento na tensão do pino 3 do comparador, e sua saída vai ao nível alto, polarizando o LED2 no sentido de conduzir a corrente e, portanto, acender.

A resposta do circuito é dada pela realimentação de R6, que pode ter valores entre 10 k ohms e 2,2 M ohms.

Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.

 

   Figura 2 – Placa para a montagem
Figura 2 – Placa para a montagem

 

Sugerimos a utilização de soquete para o circuito integrado.

O NTC é de 10 k ohms devendo ser fixado na ponta de uma caneta fora de uso do tipo esferográfica, para facilitar o uso como sensor de aquecimento de componentes.

Não será preciso usar fio blindado, mas é conveniente isolar os pontos de conexão.

Para testar o aparelho, inicialmente ajuste P1 para que os dois LEDs fiquem apagados. Se quiser um ajuste mais crítico, aumente o valor de R6.

Em seguida, segure entre os dedos o sensor de modo a aquecê-lo. Um dos LEDs deve acender.

Agora, encostando o sensor num objeto frio o outro LED deve acender.

Para usar é só ajustar P1 para que os dois LEDs fiquem apagados na temperatura considerada normal, e verificar qual dos LEDs acende, numa eventual variação desta temperatura.

Para instalar o sensor a distância muito grande do aparelho, use tio blindado.

 

Semicondutores:

Cl1 - CA3140 – circuito integrado amplificador operacional J-FET

LED1, LED2 - LEDs comuns

 

Resistores (1/8 W, 5%):

R2 - 4,7 k ohms

R2, R3 - 22 k ohms

R4, R5 - 1 k ohms

P1 - trimpot de 47 k ohms

 

Diversos:

NTC - NTC comum de 10 k ohms

C1 - 100 uF – capacitor eletrolítico de 12 V

S1 - Interruptor simples

B1 - 6 V - 4 pilhas comuns

Placa de circuito impresso, suporte de pilhas, caixa para montagem, fios,

Solda, etc.

 

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N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

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