O aparelho que descrevemos pode ter diversas utilidades no lar ou numa instalação industrial. Trata-se de um indicador de corrente (e consumo) de uma carga remota ligada a rede de corrente alternada.
O instrumento indicador de baixo custo terá uma deflexão proporcional à corrente drenada pela carga e, portanto, proporcional ao seu consumo. Com isso é possível monitorar o consumo de uma ou mais cargas que estejam colocadas a uma certa distância do ponto de controle.
Uma característica importante deste projeto é seu isolamento da rede que o torna bastante seguro para sua colocação mesmo num painel geral de controle.
O circuito pode ser dimensionado para monitorar cargas de até 1 000 W desde que o transformador usado seja devidamente dimensionado.
Explicaremos no texto como fazer isso.
CARACTERÍSTICAS
Tensão de operação: 110/220 V c.a. (monofásico)
Corrente máxima: 10 A
Corrente de fundo de escala: 200 uA
A corrente que alimenta o aparelho controlado circula também pelo enrolamento de baixa tensão de um transformador comum.
A capacidade de corrente deste enrolamento determina a corrente máxima que podemos monitorar na carga.
Para um transformador de 1 A, por exemplo podemos monitorar cargas de até 100 W na rede de 110 V e 200 W na rede de 220 V.
Transformadores de correntes maiores como os usados para rejuvenescedores de tubos de TV com tensões na faixa de 3 a 12 V podem ser usados, caso o leitor deseje.
Também existe a possibilidade do leitor retirar o secundário original do transformador e enrolar algumas espiras de fio bem grosso (14 ou 12) para monitorar cargas de várias dezenas de ampères.
Com a passagem da corrente alternada no enrolamento do transformador, induz-se no seu enrolamento de alta tensão uma tensão que alimenta via D1 um instrumento indicador.
Como a corrente é muito pequena, o instrumento deve ser sensível.
P1 ajusta o fundo de escala, o que permite utilizar instrumentos na faixa de 100 a 500 uA sem problemas.
R1 serve como limitador de corrente, podendo ser reduzido para até 10 k ohms no caso de instrumentos menos sensíveis.
O capacitor C1 atua como filtro e seu valor pode ser aumentado se o tipo de carga causar variações de tensões que levam a agulha do instrumento a oscilar.
Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.
Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa ponte de terminais.
Conforme sugere o diagrama o aparelho deve ser ligado em série com a carga controlada.
Como a resistência do enrolamento de baixa tensão do transformador é muito baixa, não há praticamente perda alguma neste ponto.
Com a carga ligada, ajustamos P1 para que o instrumento tenha uma deflexão apropriada.
Se forem monitoradas diversas cargas devemos ligar todas e ajustar o instrumento para máxima deflexão.
Se houver tendência de oscilação da agulha do instrumento pode ser aumentado o valor de C1. Um valor de até 10 uF pode ser usado, caso em que o capacitor deve ser eletrolítico para 40 V ou mais.
D1 - 1N4004 ou equivalente - diodo de silício
M1 - 0-200 uA - instrumento de bobina móvel - microamperímetro
T1 - transformador com primário de 110 V e secundário de 5 ou 6 V com corrente de acordo com a carga
P1 - 100 k ohms - trimpot
R1 - 47 k ohms x 1/8 W - resistor
C1 - 100 nF x 200 V - capacitor de poliéster
