UMA NOVA IDEIA PARA O SENSOR

Ainda que o grupo tenha realizado pesquisas a respeito do mecanismo com o uso de diafragma, foi criado um novo circuito mais simples que poderá funcionar melhor como sensor de chuva para a janela.

Esse circuito é composto pelos seguintes componentes:

 



O sensor de chuva possui como base de funcionamento uma pequena placa de cobre, adjacente à janela, que fica exposta à água da chuva. Essa placa está conectada a um circuito contendo o motor, uma chave de fim de curso, um transistor, resistências (R1, R2 e R3) e uma bateria, dispostos segundo o diagrama da figura 1. 

 

Figura 1: Esquema do circuito do sensor de chuva.
Fonte: elaborado pelo grupo. 

O funcionamento do circuito pode ser dividido em quatro etapas, dependendo da posição da chave de fim de curso e da ocorrência ou não de chuva.

Na primeira etapa (figura 2), a janela está aberta e a chave de fim de curso está em contato com o fio ligado diretamente ao polo positivo da bateria. Em consequência disso, o terminal 2 do motor está ligado a este mesmo polo. O terminal 1, por sua vez,  também está ligado ao polo positivo através do fio que possui a resistência R1. Dessa forma, não há diferença de potencial entre os terminais do motor, este não entra em movimento e a janela permanece aberta. 

Figura 2: Primeira etapa do funcionamento do circuito. As partes em azul indicam o mecanismo de acionamento do motor.
Fonte: elaborado pelo grupo.

Na ocorrência de chuva (figura 3), a placa de cobre (que está exposta à água) se torna um condutor e permite passagem de corrente, a qual aciona o transistor ⁽¹⁾. Uma vez acionado, o transistor proporciona a ligação do terminal 1 do motor ao polo negativo da bateria, o que cria uma diferença de potencial entre os terminais. Logo, há passagem de corrente, o motor entra em movimento e fecha a janela.
 

Figura 3: Segunda etapa do funcionamento do circuito. As partes em azul indicam o mecanismo de acionamento do motor e as partes em vermelho indicam o acionamento do transistor.

Fonte: elaborado pelo grupo.

Quando a janela está totalmente fechada (figura 4), a chave de fim de curso é movida e entra em contato com o fio ligado ao polo negativo da bateria. Dessa forma, entre os terminais 1 e 2 do motor não há diferença de potencial. Logo, o motor interrompe o seu movimento e a janela permanece fechada.

 

Figura 4: Terceira etapa do funcionamento do circuito. As partes em azul indicam o mecanismo de acionamento do motor e as partes em vermelho indicam o acionamento do transistor.

Fonte: elaborado pelo grupo.

Quando a água na placa de cobre seca (figura 5). , o transistor é desativado, já que não há mais passagem de corrente. Dessa maneira, o terminal 1 do motor está ligado ao polo positivo da bateria e a sua rotação se dá no sentido contrário, proporcionando a abertura da janela.


Figura 5: Quarta etapa do funcionamento do circuito. As partes em azul indicam o mecanismo de acionamento do motor e as partes em vermelho indicam o acionamento do transistor.

Fonte: elaborado pelo grupo.

Quando a janela está completamente aberta, a chave de fim de curso é movida e entra em contato com o fio ligado ao polo positivo da bateria. Assim, entre os terminais 1 e 2 do motor não há diferença de potencial. Logo, o motor deixa de girar, retornando à primeira etapa do processo.

Para o acionamento manual da janela, será ligado, em paralelo com a placa de cobre, uma chave interruptora, que aciona o circuito da mesma forma que a placa.

No projeto, será adotada uma bateria para alimentar o circuito visando à sua praticidade. Em uma janela real, poderia ser adotada uma fonte que forneça energia elétrica diretamente da rede.    

Para o adequado funcionamento desse circuito será necessária a utilização de um resistor entre a bateria e o motor (R1), entre o transistor e a placa de cobre (R2) e entre o transistor e a chave interruptora (R3), como observado no diagrama.

⁽¹⁾ Transistores

Figura 6: Esquema de um transistor.

Fonte: http://www.electronicecircuits.com/

Quando não existe água na placa de cobre para fechar o circuito, nenhuma tensão é aplicada à base do transistor. Nessas condições, ele se comporta como um resistor de resistência praticamente infinita, ou seja, não conduz corrente elétrica. Portanto, não haverá corrente entre o coletor e o emissor, mesmo havendo uma tensão aplicada entre eles.

A ocorrência de chuva permite a aplicação da mesma tensão da bateria à base do transistor, o que fará uma pequena corrente fluir entre base e emissor. Devido às características próprias do transistor, a presença desta corrente, mesmo pequena, provocará uma brusca redução na resistência interna entre coletor e emissor. Nessas condições, o transistor passa a se comportar como um resistor de resistência praticamente nula, ou seja, não funcionará como obstáculo à corrente elétrica.
Referência:http://blogs.forumpcs.com.br/bpiropo/2005/08/20/computadores-viii-valvulas-e-transistores/

LINKS INTERESSANTES:

Código de Cores de Resistores:

http://www.areaseg.com/sinais/resistores.html