As chaves magnéticas de lâminas ou reed switches são componentes de grande utilidade. Estes minúsculos interruptores podem ser acionados por campos magnéticos de imãs e bobinas o que permite sua aplicação em circuitos comutadores simples, (alarmes) e também como eficientes transdutores. Neste artigo reunimos uma boa quantidade de circuitos práticos usando estes reed switches.
Duas lâminas de metal flexível de propriedades magnéticas no interior de uma ampola de vidro com gás inerte. Esta é a estrutura básica de um reed switch ou interruptor de lâminas que é mostrado na figura 1.
Quando um campo magnético atua sobre as lâminas elas se vergam e encostam uma na outra de modo a estabelecer um contato elétrico.
Como o campo magnético atravessa o vidro e outros materiais, a ação sobre este interruptor é feita de modo isolado do meio ambiente o que permite aplicações muito interessantes.
Podemos esconder o reed sobre objetos e atuar sobre ele através de pequenos imãs.
Um reed switch também pode ser usado como interruptor de segurança, comutando circuitos em locais em que existam inflamáveis. A ação de um interruptor comum provocaria faíscas que causariam incêndios ou explosões.
Temos ainda os alarmes, brinquedos, controles remotos e muitas outras aplicações, que serão citadas nos projetos que damos a seguir:
1. ALARME SIMPLES
O alarme muito simples da figura 2, ativa um relé de modo permanente quando o campo magnético próximo ao reed switch desaparece.
O campo magnético é produzido por um pequeno imã, e o disparo ocorre quando o objeto em que o imã está preso, uma porta ou janela, por exemplo, se afasta do reed em que está em lugar fixo.
Veja que, mesmo que o imã se aproxime rapidamente do reed uma vez ocorrido o disparo, ele não pára.
O circuito tem uma trava e se mantém ativado até que sua alimentação seja desligada.
Podemos ligar ao relé, cigarras, Campainhas, lâmpadas, etc.
Interessante neste circuito é o seu consumo de energia na condição de espera que é extremamente baixo, não causando desgaste às pilhas que o alimentam.
2. TOQUE SECRETO
Uma campainha que é acionada somente por quem conhece a posição secreta do reed switch é o projeto mostrado na figura 3.
O reed switch é instalado na parede, em local secreto e será acionado pela aproximação de um pequeno imã que se carrega no chaveiro.
Uma breve passagem do imã próximo ao reed provoca o acionamento do monoestável que então ativa um oscilador de áudio por um tempo determinado.
O oscilador de áudio produz então um toque audível de certa duração.
A alimentação do circuito pode ser feita com pilhas médias ou grandes já que na condição de espera a corrente consumida é muito baixa.
3. DESARME DE ALARMES
O circuito da figura 4, que usa um monoestável 555 permite desligar um sistema de alarme de uma residência (ou carro) com a aproximação de um imã de um reed switch que deve ser colocado em local escondido.
Apenas o proprietário do sistema deve saber onde está o reed switch para produzir o desarme.
Veja que este desarme é periódico, com tempo ajustado no trimpot. No final deste tempo, o alarme é reativado.
Este mesmo sistema pode ser usado para que armar o alarme antes de sair de casa, já que, depois de algum tempo depois de sair de casa o alarme volta a ser energizado.
Para este tipo de aplicação a fonte pode ser a mesma do alarme, uma bateria.
4. LIGA/DESLIGA MAGNÉTICO
O circuito mostrado na figura 5 pode ser usado para acionar lâmpadas simples ou cargas de maior potência substituindo-se a lâmpada por um relé apropriado.
Seu princípio de funcionamento é o seguinte: quando a alimentação é estabelecida, o SCR estará desligado e assim permanecerá até que sua comporta seja polarizada com a aproximação de um imã de X1.
Neste instante o SCR dispara e alimenta a lâmpada que acende (ou carga).
Mesmo que o campo magnético que atuou sobre X1 desapareça, o SCR continua ligado.
Para desligar o SCR precisamos curto-circuitar por um instante o seu anodo com catodo. Isso é conseguido com a aproximação de um imã do sensor X2.
Neste caso também, mesmo que o imã seja afastado de X2 o circuito permanece desligado.
Para ligá-lo novamente, devemos aproximar um ima de X1.
Temos então uma ação biestável com o Set em X1 e o Reset em X2.
Lembramos que existe uma queda de tensão da ordem de 2 V no SCR em condução o que deve ser considerado no dimensionamento da fonte em relação à carga alimentada.
5. REED RELÉ
Podemos construir um sensível reed relé enrolando de 200 a 500 espiras de fio fino (32 ou mais fino) em torno de um reed switch comum, conforme mostra a figura 6.
A sensibilidade deste relé dependerá do número de espiras, mas normalmente são obtidas correntes de acionamento muito baixas na faixa de 5 a 30 mA.
Um simples transistor pode facilmente excitar um relé deste tipo conforme o circuito da figura 7.
Na entrada deste circuito podemos usar sensores diversos como LRDs, NTCs ou então fazer o acionamento a partir da lógica TTL ou CMOS. A corrente dos contatos deste relé será a corrente máxima do reed switch que em geral não passa de 500 mA.
Trata-se, portanto, de relé muito sensível, mas com pequena corrente de contato, o que deve ser previsto nas suas aplicações práticas.
6. CONTADOR DE ROTAÇÕES
O circuito da figura 8 gera impulsos retangulares que podem servir para acionar um contador de eventos.
Uma das aplicações possíveis para tal circuito seria a contagem do número de voltas numa roda.
Um pequeno imã seria então preso na roda móvel acionando então o circuito pela sua passagem.
Contadores eletromecânicos poderiam ser acionados com a utilização de um relé.
7. REVERSOR AUTOMÁTICO DE MOTOR
Este circuito pode ser usado em projetos experimentais de robótica ou automação industrial como, por exemplo, para inverter a rotação de um motor de elevador, quando ele chega ao seu ponto mais alto, conforme sugere a figura 9.
No elevador é preso um pequeno imã que aciona o reed switch no ponto mais alto do elevador, invertendo a rotação do motor através de um relé num circuito biestável.
O elevador então desce até que no ponto mais baixo de sua trajetória ele encontra o segundo reed switch que então faz mudar o estado do biestável, revertendo novamente a rotação do motor, (figura 10).
Veia que este circuito 'memoriza' o sentido da rotação do motor, de modo que o controle de parada nos andares intermediários, ao ser acionado dará prosseguimento ao movimento do elevador (subida ou descida) como ele era antes da parada.
A conjugação deste circuito a um microcomputador permite automatizar diversos mecanismos.
8. CHAVE DE CÓDIGO
O interessante circuito mostrado na figura 11 é de um sistema de acionamento de uma fechadura elétrica ou ainda de algum dispositivo de segurança, quando um cartão magnético é colocado numa abertura apropriada.
Somente se os imãs do cartão estiverem coincidentes com os reed é que ocorre o acionamento do SCR que então ativa a carga.
A posição dos pequenos imãs no cartão consiste então na programação deste sistema.
O "cartão" pode ser uma caixinha plástica presa a um chaveiro que a pessoa que tiver acesso ao sistema deve sempre transportar.
O "cartão“ é introduzido na abertura e S1 é pressionado.
Se o código estiver errado ou não for colocado o cartão, um sistema de alarme vai disparar, (figura 12).
CONCLUSÃO
Conforme os leitores já perceberam as aplicações para estes componentes são infinitas. Neste artigo vimos apenas algumas delas, que certamente podem abrir a imaginação do leitor para inúmeras outras aplicações igualmente importantes.
