O circuito que apresentamos, de fácil construção, dispara um relé quando a luz que incide no sensor é interrompida. Diversas são as aplicações possíveis para este alarme experimental. Podemos usá-lo para demonstrar como funciona um sensor fotoelétrico (LDR), acendendo luzes quando escurece ou detectando a passagem de pessoas, como também podemos usá-lo num alarme de falta de energia. O circuito é alimentado por pilhas e de fácil construção.
Descrevemos a montagem de um projeto didático que serve para ilustrar a como funciona um circuito que aciona um rele quando a luz que incide num sensor é interrompida ou quando escurece. O circuito é alimentado por pilhas e especialmente indicado para montagem em matriz de contacto ou placa de circuito impresso. O circuito foto-elétrico apresentado também é ideal para trabalhos escolares ou feiras de ciências. Na verdade, este circuito faz parte de nosso livro Projetos Para Feiras de Ciências (veja em livros nacionais neste site). O relé indicado no projeto original é para corrente de até 2 A, mas esse componente pode ser trocado por outros de maior capacidade de corrente. Relés de 6 V da Metaltex são os ideais para esta aplicação. A alimentação do circuito é feita com 6 V e o sensor é um LDR comum de grande sensibilidade. Essa sensibilidade poderá ser ajustada conforme a aplicação, através de um potenciômetro. Na condição em que o relé se encontra desenergizado, o consumo é muito baixo. Com o relé ativado, a corrente drenada da fonte é da ordem de 100 mA. É claro que o consumo será menor se relés com menores correntes de acionamento forem usados. Por exemplo, com relés de 12 V e alimentação com a mesma tensão, a corrente no disparo será da ordem de 50 mA. Para maior diretividade e sensibilidade, o LDR poderá ser instalado num tubinho com uma lente convergente na frente. Na figura 1 temos o diagrama completo desse aparelho.
Figura 1 - Diagrama completo do relé fotoelétrico
A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura2.
Figura 2 - Montagem numa placa de circuito impresso.
Observe que a placa foi elaborada com base no formato de um relé com base DIL (Dual in Line). Se o leitor utilizar relé diferente, deve alterar a placa de circuito impresso de acordo com a base do relé empregado. Os transistores admitem equivalentes e o LDR pode ser ligado ao circuito através de fios isolados longos, até 10 metros de comprimento. O interruptor S1 é opcional se o aparelho for usado em demonstrações, já que para desligar podemos simplesmente retirar as pilhas do suporte. Para provar o aparelho ligue a alimentação e ajuste P1 para que o relé permaneça desativado usando houver luz incidente no LDR. Quando a luz diminuir ou for cortada, o relé deve ser acionado. Ligue os contatos do relé ao equipamento que deseja controlar. Esses contatos funcionam como um interruptor. Na montagem observe cuidadosamente as posições dos componentes, principalmente transistores e diodos, pois se forem invertidos o circuito não funcionará.
A carga é ligada aos contatos do relé, por exemplo, uma lâmpada. Esta lâmpada será alimentada pela rede de energia ou por pilhas, conforme o caso. Os contatos do relé funcionam então como um interruptor ligando e desligando a lâmpada. Se a carga for ligada entre C e NA, a carga será ligada quando o relé for acionado. Se a carga for ligada entre C e NF, a carga será desligada quando o relé for acionado.
Trocando de posição P1 com o LDR, o circuito vai operar “ao contrário”, ou seja, vai ser acionado quando luz incidir no sensor. Neste caso, ele poderá ser utilizado como um simples controle remoto por lanterna. Observamos que nos dois casos, o circuito não possui trava. Ou seja, o relé só permanece acionado pelos tempos em que a luz for cortada ou incidir no sensor, conforme a versão.
Lista de Material
Q1, Q2 – BC548 – transistores NPN de uso geral
D1 – 1N4148 – diodo de silício
R1, R2 – 1 k ohms x 1/8 W – resistores – marrom, preto, vermelho
P1 – 1 M ohms – potenciômetro, lin ou log
LDR – LDR comum
C1 – 100 uF – capacitor eletrolítico
K1 – Relé de 6 V (MCH2RC1 ou equivalente – Metaltex)
S1 – Interruptor simples
B1 – 6 V – 4 pilhas ou fonte
Diversos:
Placa de circuito impresso, suporte de pilhas, fios, solda, caixa para montagem, etc.
