Este aparelho simples pode localizar no escuro fontes emissoras de infravermelho servindo para finalidades experimentais interessantes. O circuito não usa filtro, mas ele pode ser acrescentado para aplicações mais críticas e precisas. Leia mais:
Descrevemos a montagem de um aparelho que pode detectar fontes emissoras de infravermelho.
Com ele poderemos localizar ”pontos quentes” de aparelhos eletrônicos, fontes de emissão externas, detecção de princípios de incêndios, astronomia e montar um sistema experimental de comunicações.
O circuito se baseia no fato de qualquer corpo que esteja acima do zero absoluto de temperatura (-273º C) emite radiação infravermelha.
A intensidade da radiação será tanto maior quanto maior for a temperatura, conforme mostra a figura 1.
![Figura 1 – Corpos quentes emitem infravermelho
Figura 1 – Corpos quentes emitem infravermelho](/images/stories/artigos2017/art1603_0001.jpg)
Assim, poderemos detectar corpos mais aquecidos se tivermos um sensor sensível capaz de perceber esta forma de radiação.
Como Funciona
Na figura 2 temos um diagrama de blocos de nosso localizador infravermelho.
![Figura 2 – Diagrama de blocos do localizador
Figura 2 – Diagrama de blocos do localizador](/images/stories/artigos2017/art1603_0002.jpg)
Partimos do fato de que foto-transistores e foto-diodos comuns possuem uma boa sensibilidade à radiação infravermelha sendo, por este motivo, usados em alarmes com LEDs emissores desta radiação.
No nosso caso, como o foto-transistor ou ainda um foto-diodo são sensíveis a outras radiações, do espectro visível, se pudermos usar um filtro para separar o infravermelho, conforme mostra a figura 3, será melhor.
![Figura 3 – Usando um filtro
Figura 3 – Usando um filtro](/images/stories/artigos2017/art1603_0003.jpg)
Para colher a radiação proveniente de uma única direção poderemos usar recursos ópticos, como o mostrado na figura 4.
![Figura 4 – Obtendo diretividade
Figura 4 – Obtendo diretividade](/images/stories/artigos2017/art1603_0004.jpg)
Até mesmo um pequeno refletor de lanterna pode ser utilizado para esta finalidade.
Outra forma de se obter boa diretividade para o localizador é utilizando uma lente que concentre a radiação no sensor, conforme mostra a figura 5.
![Figura 5 – Usando uma lente
Figura 5 – Usando uma lente](/images/stories/artigos2017/art1603_0005.jpg)
Este recurso também aumenta a sensibilidade num grau que depende do diâmetro da lente.
Finalmente, numa aplicação em astronomia, podemos instalar o sensor na ocular de um telescópio ou luneta, conforme mostra a figura 6.
![Figura 6 – Usando em astronomia
Figura 6 – Usando em astronomia](/images/stories/artigos2017/art1603_0006.jpg)
Evidentemente, parte-se do fato de que o telescópio deve ter sensibilidade também para a radiação infravermelho, o que é mais garantido nos tipos refletores.
O sinal captado pelo foto-diodo no nosso caso é amplificado por 3 transistores na configuração Darlington, o que proporciona um ganho muito alto ao circuito.
Um ajuste de sensibilidade é obtido através do potenciômetro P1.
O sinal amplificado serve para controlar um oscilador de áudio cuja frequência é basicamente determinada por C1.
Assim, quando apontamos o aparelho para uma fonte emissora, a corrente obtida no amplificador aciona o oscilador que emite um som.
O som será tanto mais agudo quanto mais intensa for a fonte de radiação detectada.
Com a chave S1 aberta, o circuito funciona como amplificador sendo possível ouvir uma fonte modulada de infravermelho.
Montagem
Na figura 7 temos o diagrama completo do localizador.
![Figura 7- Diagrama do localizador
Figura 7- Diagrama do localizador](/images/stories/artigos2017/art1603_0007.jpg)
Para uma montagem experimental em matriz de contatos, pode ser utilizada a disposição mostrada na figura 8.
![Figura 8 – Montagem em matriz de contatos
Figura 8 – Montagem em matriz de contatos](/images/stories/artigos2017/art1603_0008.jpg)
Outra possibilidade é mostrada na figura 9, consistindo na montagem utilizando uma ponte de terminais.
![Figura 9 – Montagem em ponte de terminais
Figura 9 – Montagem em ponte de terminais](/images/stories/artigos2017/art1603_0009.jpg)
Na montagem, observe cuidadosamente a polaridade do foto-diodo e de todos os transistores, atentando para o fato de que Q5 é diferente dos demais.
Uma possibilidade interessante de sensor consiste no uso de uma célula fotoelétrica de calculadora ou ainda de um transistor 2N3055 do qual tenhamos tirado o invólucro para expor a junção, conforme mostra a figura 10.
![Figura 10 – Usando um 2N3055 como sensor
Figura 10 – Usando um 2N3055 como sensor](/images/stories/artigos2017/art1603_0010.jpg)
Na figura11 temos uma sugestão de caixa para a montagem.
![Figura 11 – Montagem final
Figura 11 – Montagem final](/images/stories/artigos2017/art1603_0011.jpg)
Prova e Uso
Para testar o aparelho é conveniente ter uma fonte de radiação infravermelha conhecida.
Isso pode ser conseguido com um LED infravermelho na montagem mostrada na figura 12.
![Figura 12 – Montando uma fonte e emissora para teste
Figura 12 – Montando uma fonte e emissora para teste](/images/stories/artigos2017/art1603_0012.jpg)
O LED emissor pode ser obtido de um controle remoto quebrado ou fora de uso.
Observe a polaridade do LED para que o circuito funcione corretamente.
Aponte esta fonte emissora para o sensor do localizador e veja se ele funciona.
S1 deve estar fechado nesta função, pois estaremos detectando a radiação sem modulação.
Para termos uma fonte de infravermelhos modulada de modo a testar função com amplificador (S1 aberta) podemos utilizar o circuito da figura 13.
![Figura 13 – Fonte emissora modulada
Figura 13 – Fonte emissora modulada](/images/stories/artigos2017/art1603_0013.jpg)
A montagem desta fonte numa ponte de terminais é mostrada na figura 14.
![Figura 14 – Fonte modulada em ponte de terminais
Figura 14 – Fonte modulada em ponte de terminais](/images/stories/artigos2017/art1603_0014.jpg)
Comprovado o funcionamento do aparelho é só utilizá-lo tentando localizar fontes comuns como apontando para o soldador, um ferro de passar, um forno ligado, etc.
FD- Qualquer foto-diodo ou mesmo foto-transistor
Q1, Q2, Q3, Q4 – BC548 – transistores NPN de uso geral
Q5 – BC558 – transistor PNP de uso geral
S1, S2 – Interruptores simples
FTE - 4 ou 8 ohms – pequeno alto-falante
B1 – 6 V – 4 pilhas pequenas
P1 – 4,7 M ohms – potenciômetro
R1 – 10 k ohms x 1/8 W- resistor – marrom, preto, laranja
R2, R3, R6 -1 k ohms x 1/8 W – resistores – marrom, preto, vermelho
R4 – 10 k ohms x 1/8 W – resistor – marrom, preto, laranja
R5 – 47 k ohms – resistor x 1/8 W – resistor – amarelo, violeta, laranja
C1 – 100 nF – poliéster ou cerâmico
C2 – 47 uF x 6 V ou mais – eletrolítico
Diversos:
Matriz de contato ou ponte de terminais, suporte de pilhas, caixa para montagem, fios, solda, etc.