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 Proteja seu patrimônio

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

Os jornais diariamente nos informam, e nos alertam, sobre invasões de lares. A polícia sempre destaca os cuidados mínimos que devem ser tomados. A negligência pode levar a perdas de bens adquiridos, com sacrifício, durante anos de trabalho. Recomendação básica: é essencial dispor de um eficiente sistema  de alarme. No entanto, sistemas sofisticados de alarme ou segurança, além de muito caros, nem sempre apresentam resultados satisfatórios, principalmente porque passam a ser bem conhecidos dos intrusos, que acabam por desativá-los. Um sistema que seja só seu, não comercial, pode ser a solução; é o que descrevemos neste trabalho.

Os poucos componentes usados neste alarme tornam-no muito barato, e o fato de ser um circuito não comercial o torna mais eficiente para o que se pretende. Por outro lado, o fato de termos um projeto feito por quem já tem experiência com a eletrônica, faz com que ele seja seguro, eficiente e atenda às exigências da maioria das pessoas.

O aparelho que propomos trabalha com baixa tensão nos sensores, o que o torna seguro em relação à presença de crianças e animais e, ao mesmo tempo, evita que o corte de energia (pelo desligamento da chave geral) o desarme. Em suma, não existem perigos de choques e a sensibilidade ao disparo é grande.
Outro fator de destaque para o projeto está na existência de 'trava' -- uma vez ligado, permanece ligado -- e na possibilidade de serem usados sensores lineares (fios desencapados) de grande comprimento.
O sistema de trava faz com que o alarme se mantenha travado, ou seja, ligado, mesmo que o intruso descubra no que tocou e procure re-armar o sistema para interromper o barulho.

O uso de sensores lineares longos permite que grandes extensões de muros ou cercas sejam protegidas, sem perigo de instabilidades de funcionamento ou disparos acidentais. Em especial, os alarmes que usam integrados CMOS ou circuitos muito sensíveis não são recomendados para esta aplicação pois, justamente por serem sensíveis às descargas elétricas, podem disparar pela simples ameaça ou aproximação de chuva.

Material

K1 — MC2RC1 ou equivalente — micro-relé de 6V com dois contatos (Metaltex)
B1 — 4 pilhas pequenas
F1 — 1A — fusível
S1 — interruptor simples
Diversos: fios, caixa para montagem, cigarras ou buzina, cabo de alimentação, suporte de 4 pilhas etc.

Como funciona
Um simples relé é o coração do alarme. Este relé está ligado aos sensores e a uma fonte de alimentação, formada por 4 ou 6 pilhas comuns. Os sensores podem ser de diversos tipos, como por exemplo pêndulos que estejam montados próximos a argolas (veja figura 6) ou então um fio longo desencapado que passe por uma seqüência de argolas, conforme mostra a figura 1.

Outra possibilidade consiste no uso de sensores de alarmes comerciais para portas e janelas, formados por interruptores de lâminas (reed switch), conforme mostra a figura 2.

A aproximação do imã do interruptor de lâminas faz com que estas encostem uma na outra, fechando o circuito.

Em quaisquer dos casos, a ação do intruso, quer seja balançando o objeto em que está o pêndulo (caso de sua instalação num carro), quer seja tocando num fio que rodeie um muro (no caso de uma proteção doméstica), ou mesmo abrindo uma porta ou janela, faz com que uma breve corrente circule pela bobina do relé. O resultado é a atração dos contatos, que se fecham, ativando então a carga externa (buzina, sirene etc.) e o sistema de trava.

O sistema de trava consiste no aproveitamento de um dos contatos do relé, de tal forma que ele realimenta a própria bobina do relé. Isso quer dizer que, mesmo que o impulso de corrente que provocou o disparo seja cortado, o relé se manterá ligado, acionando o alarme externo. A carga externa pode ser uma sirene, ligada na rede de 110 ou 220V, ou outro aparelho que faça barulho. Observe que os contatos do relé são isolados da bobina, o que quer dizer que a tensão da rede de 110 ou 220V não passa para o circuito dos sensores, o que dá segurança para o sistema.

Podemos também montar um circuito de baixa tensão para o aviso, como por exemplo uma buzina de moto ou bicicleta alimentada por pilhas grandes; é o que se ilustra na figura 3 (apenas 1 pilha está ilustrada).

As pilhas devem ser das grandes, pois a corrente é intensa, mas, como elas só fornecem energia no momento do disparo, terão boa durabilidade. Para a alimentação da bobina também ocorre o mesmo, ou seja, como as pilhas só fornecem energia no momento do disparo, sua durabilidade será de muitos meses, mesmo quando o aparelho ficar permanentemente ligado.

O relé usado tem bobina para 6V (tipo MC2RC1 ou equivalente), mas a alimentação deve ser feita com 4 ou 6 pilhas. Use 4 pilhas se os fios sensores forem curtos, de modo que sua resistência não influa no acionamento. No entanto, se um grande terreno for cercado, a resistência total dos fios pode significar uma perda de tensão, o que dificulta o acionamento do relé. Neste caso, devemos fazer a alimentação com 6 pilhas ou uma bateria 'quadradinha' de 9V, para compensar os efeitos desta resistência.

Montagem
Na figura 4 temos o diagrama geral, em que o sensor é do tipo "argola com peso".

Observe atentamente o relé que no caso controla 'dois interruptores' (2p2p = 2 pólos, 2 posições). Os pólos são p.1 e p.2 e as posições são n.a (normalmente aberto) e n.f (normalmente fechado). Quando o relé não está ativado, as lâminas móveis (ou pólos) p.1 e p.2 tocam os terminais n.a (é o que indica a ilustração cima) e, quando está ativado, tocam os terminais n.f . Esse relé é equivalente a uma chave H-H, mas não é o seu dedo que aciona a chave, empurrando os contatos de um lado para outro, quem faz isso é o eletroímã que faz parte do relé.
Observe novamente e veja que, mesmo com a chave S1 fechada o relé não 'arma' (não é ativado), pois não há caminho elétrico para passar corrente pela sua bobina. Mas, se o sensor 'balançar' e encostar na argola, agora há um percurso fechado (bateria/relé) e o relé 'arma'; p.1 passa para n.a e p.2 passa para seu n.a.
O contato p.1-n.a mantém o relé travado (armado, ativado) e o contato p.2-n.a mantém a cigarra funcionando.
 

Na figura 5 temos o aspecto real da montagem para o caso de proteção de um muro onde os sensores são do tipo "argola envolvendo fio".

Pormenores do sensor de "argola com peso" são mostrados na figura 6. A argola e o peso podem ter sua montagem tanto horizontal (à esquerda) como vertical (à direita), dependendo do tipo de balanço a ser detectado.

Variante: Para os adeptos da eletrônica em um grau um pouquinho maior, sugerimos um circuito para aumentar a sensibilidade, em que o relé é ativado por um transistor. Este circuito é mostrado na figura 7.

Este circuito reduz a corrente de acionamento a tal ponto que mesmo no caso de haver acúmulo de sujeira ou a formação de uma película de óxido nos fios dos sensores, ainda assim o acionamento ocorrerá sem problemas. Recomendamos este circuito para o caso de instalação ao ar livre e de grande extensão. Para o caso do circuito que não usa o transistor, é conveniente que o fio sensor seja lixado periodicamente nos pontos em que deve fazer contato com as argolas.
Observe novamente: mesmo com a chave S1 fechada, o relé não é ativado 'porque não há qualquer sinal positivo na base do transistor' mas, se o sensor colocado entre os pontos x e x 'fechar', através de R1 chegará um sinal positivo à base; o transistor 'conduz' e o relé 'trava' (pois o contato p.1-n.a, através do resistor R2 levará um sinal positivo para sua base).

Como salientamos, o relé usado é o MC2RC 1 (Metaltex), mas equivalentes de 6V com dois contatos reversíveis também funcionarão (uma sugestão é reaproveitar relés retirados de pisca-pisca de automóveis que foram trocados). O fusível de proteção para o caso de alarme alimentado pela rede é muito importante.

Não use cigarras ou sirenes que precisem de corrente maior que 2A (200W na rede de 110V ou 400W na rede de 220V). Uma cigarra ou sirene industrial forte tem esta ordem de potência e faz muito barulho.

Instalação
A prova de funcionamento é simples: basta encostar um fio (x) no outro (x) da saída do sensor que o relé deve travar e assim permanecer. Para desligar o alarme e re-armar devemos atuar sobre S1 (interruptor geral), desligando-o e ligando-o novamente.

Na figura 8 temos um exemplo de instalação, observando-se que diversos sensores de proteção podem ser ligados em paralelo para maior proteção de um patrimônio. Todos os fios marcados com xx são interligados ao circuito. Feita a instalação, verifique a atuação, ativando os sensores.

Com todos os sensores funcionando bem, para usar o alarme, basta ligá-lo atuando sobre S1, lembrando que, na condição de espera, não há consumo de energia.

 


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