Determinadas qualidades humanas são de primordial importância tanto no trabalho como no dia-a-dia particular de cada indivíduo em si; assim, é interessante testar e aperfeiçoar estas qualidades, na medida do possível através de dispositivos e exercícios especialmente desenvolvidos para este fim. É justamente a isso que se propõe o aparelho descrito. O teste consiste em fazer-se passar uma argola metálica, de pequeno diâmetro, ao longo de um fio sinuoso, também metálico, sem que ela encoste no mesmo; se isto ocorrer, ouvir-se-á um apito que acusará o evento. O grau de dificuldade do teste poderá ser aumentado desde que seja diminuído o diâmetro da argola e/ou sejam acentuadas, ainda mais, as curvas do fio rígido.
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O aparelho aqui descrito, como já dissemos, permite a realização do teste que avalia a firmeza e habilidade manual, sendo usado em algumas indústrias p ara a seleção eficiente de novos funcionários, pois, para certas profissões, é preciso e indispensável ter-se a mão muito firme; como exemplo, podemos mencionar, entre outros, a montagem de circuitos eletrônicos em escala industrial ou ainda a montagem mecânica e elétrica (externa) dos circuitos integrados. Podemos mesmo dizer que, até certo ponto, a firmeza da mão é diretamente proporcional à estabilidade do sistema nervoso de uma pessoa; por esta razão, o teste aqui descrito deve ser preferido em relação aos testes teóricos convencionais porque é muito mais esclarecedor.
O circuito, ainda que não idealizado especificamente para tal, também se presta para avisos sonoros, concernentes à proteção residencial, veículos ou qualquer objeto que se quer proteger contra as investidas dos ladrões; pode, inclusive, ser utilizado para detectar movimentos como, por exemplo, o de um berço: quando o recém-nascido se mexer durante o seu sono, fará movimentar o berço; este movimento, ainda que imperceptível, fará com que o circuito seja ativado, avisando, a "longa distância", aos pais do movimento do filho.
O dispositivo poderá ser empregado em situações menos "sérias" como, entre outras, um passatempo entre amigos ou mesmo a título experimental como diletantismo eletrônico, já que o circuito não apresenta nada de complexo, até pelo contrário!
O CIRCUITO
O esquema do circuito em questão pode ser apreciado na Fig. 1; de imediato verificamos a presença de dois integrados 555, sendo que o segundo (C.I.2) comanda, como veremos abaixo, o primeiro integrado (C.I.1), o qual está funcionando na configuração estável — oscilador de onda regular cuja frequência teórica de oscilação se situa em torno de 1 kHz (Apêndice VI).
O sinal retangular gerado pelo integrado C.I.1 é aplicado, através do resistor R3, à base do transistor Q1, sendo por ele amplificado e traduzido em potência sonora através do alto-falante Fte, que em primeira análise se constitui na carga do transistor. O resistor R4 tem por finalidade limitar a corrente a circular pelo transistor, evitando que ele venha a aquecer-se em demasia, danificando-se; da mesma forma, o conjunto R3 e R4 limitam a corrente de a saída proveniente do C.I.1 e, portanto, a corrente a circular pela junção base-emissor deste transistor, protegendo tanto este último como o integrado em questão.
Ainda pela Fig. V11-1, observamos que a entrada-reciclagem deste C.I. (pino 4) está diretamente ligada à saída (pino 3) do segundo integrado; isto faz com que C.I.1 deixe de oscilar quando o nível, em tensão, da saída de C.I.2 for nulo— condição de repouso. Acontece que este segundo integrado está operando como um monoestável e, consequentemente, a sua saída permanecerá constantemente em nível baixo até o momento em que o sensor, no caso argola e fio rígido, fizer com que a entrada-disparo (pino 2) seja levada ao potencial "—"; neste exato momento a sua saída comuta para o nível alto, disparando o oscilador constituído por C.I.1, fazendo-se presente no alto-falante um sinal de frequência em torno de 1 kHz. A saída deste segundo integrado assim permanecerá até que seja decorrido um determinado período de tempo estabelecido pela rede — constituída do resistor R5, trimpot P1 e capacitor C2; findo este período, a sua saída retorna a praticamente zero volt e, portanto, o oscilador é bloqueado.
O leitor poderá estar pensando que este segundo integrado não tem qualquer finalidade, já que poderíamos comandar diretamente o circuito oscilador através de sua entrada-reciclagem e sensor, tal qual nos mostra a Fig. VII-2. Ainda que teoricamente esta opção funcione, na prática padece de um pequeno inconveniente: quando a argola encostar por curto tempo no fio rígido anteriormente mencionado, ouvir-se-á apenas um clique, que poderia ser confundido com outros ruídos do ambiente, podendo passar despercebido, e em consequência o teste iria perder a sua finalidade básica; anexando-se o C.I.2 isto não ocorrerá, pois qualquer toque, por mais breve que seja, entre a argola e o fio, irá ativar o dispositivo por um tempo, teórico, compreendido entre 90ms a 332ms — este período poderá ser expandido, bastando para tal trocar o capacitor C2 por um outro de maior capacitância como 1µF, por exemplo.
O resistor R6, "pendurado" na entrada-disparo de C.I.2, garante um nível de tensões sempre superior a 1/3 da tensão de alimentação, exceto quando o sensor aterrar esta entrada; este nível alto na entrada-disparo força um nível baixo na saída de C.I.2, e consequentemente a inibição do oscilador. Por outro lado, se esta entrada estiver constantemente em nível baixo, isto é, aterrada, o oscilador funcionará ininterruptamente até o momento em que for retirado o nível baixo da entrada.
A fonte B1que irá alimentar o circuito pode ser qualquer uma, desde que a sua tensão de saída esteja compreendida entre 8 volts e 12 volts, podendo ser realizada pela associação em série de 6 a 8 pilhas de 1,5 volt de tamanho médio a grande, ou poderá ser utilizado o circuito mostrado na Fig. 3, permitindo ligar o dispositivo diretamente à rede elétrica domiciliar — este foi o procedimento adotado na montagem do protótipo. Vemos que o circuito da fonte de alimentação é relativamente simples, não requerendo maiores considerações teóricas a seu respeito, a não ser que é do tipo de retificação em onda completa e que a chave CH possibilita desligar o aparelho quando não estiver em uso.
Havendo necessidade de alimentar o circuito com tensões inferiores a 8 volts, até um mínimo de 5 volts, teremos de substituir o resistor R4 (Fig 1) por um curto.
A MONTAGEM
Exceto a fonte de alimentação, o protótipo foi montado em uma placa cobreada de fenolite, obedecendo ao desenho, em tamanho natural, da Fig.4; porém nada impede a utilização das placas padronizadas tipo semiacabadas, ou ainda usar uma quarta parte de uma placa-padrão capaz de comportar até uma dúzia de integrados; a distribuição dos componentes nestes dois últimos casos ficará integralmente a cargo do leitor; apenas limitar-nos-emos a fornecer, à guisa de orientação, a distribuição dos componentes na placa de fiação impressa por nós confeccionada (Fig. 5).
Uma vez estando pronta a placa de fiação impressa, daremos início à montagem soldando à mesma os soquetes dos integrados, capacitores, resistores e trimpot, guiando-nos pelo 'layout' apresentado na Fig. 5; a seguir soldamos o transistor, observando que a marca azul nele impressa corresponde ao coletor, colocamos os dois integrados nos respectivos soquetes, tomando o cuidado para que os chanfros, ou marcas, neles contidos obedeçam à orientação mostrada no layout da Fig. 5. Para encerrar esta fase, soldamos os dois pares de fios, destinados respectivamente ao alto-falante e à fonte de alimentação — o comprimento de cada par de fios é ditado pelo dimensionamento da caixa e do afastamento do alto-falante em relação à placa. Os fios que se destinam ao sensor serão soldados posteriormente.
A fonte de alimentação (vide Fig. 3), no nosso caso, foi montada separadamente: os dois díodos, bem como o capacitor, foram montados ao lado do transformador na conhecida montagem "teia de aranha"; no entanto, o leitor poderá optar, se assim o desejar, por uma montagem em uma tira de terminais, tal como é ilustrado pela Fig. 6.
A preparação do fio rígido e da argola, que se constituem no sensor anteriormente mencionado, requer mais habilidade manual que "técnica eletrônica". Preliminarmente providenciamos uma caixa de dimensões razoavelmente grandes (caixa de sapatos serve), porém, o ideal é uma daquelas caixas de madeira que servem de embalagem para charutos, facilmente encontrada em qualquer bar ou charutaria; preferir as que apresentarem maior altura — no protótipo foi utilizada, e com bons resultados, uma caixa de papelão de dimensões 37 cm x 15 cm x 10 cm, que outrora servira de embalagem para copos).
A seguir forramos externamente a caixa com papel autoadesivo, a fim de obter um ótimo acabamento da caixa; na tampa da caixa e no sentido da maior dimensão fazemos dois pequenos furos, de forma a poder passar o fio rígido — bitola 14 AWG ou menor — cujo comprimento deve ser aproximadamente igual ao dobro da distância entre estes dois furos; quanto maior for o comprimento deste fio e/ou a distância entre os furos, tão maior será a dificuldade em passar a argola através dele sem haver contato entre ambos. Este fio será desencapado nas suas extremidades e na parte central, tal como nos mostra a Fig. 7. Uma vez pronta esta parte, o fio é dobrado de forma aleatória, porém de maneira tal que suas extremidades fiquem retas em aproximadamente 16 a 20 cm, e que se encaixem sem esforço nos dois furos da tampa da caixa (Fig. 8)
Uma vez que tenhamos inserido as duas pontas do fio nos respectivos furos da tampa da caixa, elas devem ser dobradas conforme o detalhe da Fig. 9, e de forma a fornecer ótima resistência mecânica ao conjunto fio-tampa; em uma destas extremidades dobradas, soldamos um pedaço de fio flexível, que será ligado ao "—" do circuito (Figs. 1 e 5). Através do preparado Araldite ou Durepox cobrimos inteiramente as extremidades do fio desencapado, de maneira a ficarem solidários com a tampa da caixa (Fig. 10).
A construção da argola é mais simples ainda: desencapamos entre 3 a 5 cm uma extremidade de um pedaço de fio rígido — poderá ser aproveitada a sobra do anterior, desde que ela apresente um comprimento não inferior a 12 centímetros. Dobramos esta extremidade desencapada até conseguirmos uma circunferência, tal como mostrado na Fig. 11, tendo o cuidado de não fechá-la totalmente — quanto menor for o diâmetro desta circunferência, tão maior será o grau de dificuldade do teste. Soldamos à outra extremidade um pedaço de fio flexível de uns 60 centímetros, e inserimos esta peça no corpo de uma caneta esferográfica, enchendo os espaços entre a ponta e o corpo da caneta com o preparado Durepox ou similar (Fig. 11-12); a extremidade do fio flexível será soldada ao pino 2 de C.I. 2, após ter passado por um furo previamente feito na parte frontal da caixa propriamente dita. Feito isto, inserimos a argola no fio rígido preparado anteriormente, fechando-a completamente de forma que não mais possa sair de lá.
Para encerrar, "jogamos" o circuito dentro da caixa, sendo fixado à mesma por melo de cola quando a caixa for de papelão, ou por parafusos se a caixa for de material relativamente resistente, tal como madeira; instalamos a chave liga-desliga e fonte de alimentação, se for o caso.
O alto-falante também será instalado no interior da caixa, sendo a ela fixado através de cola ou do preparado 'Araldite' ou 'Durepox'; é claro que Fio rígido nu deverão ser feitos vários furos nas cercanias e no local da caixa onde o alto-falante for instalado. Tampamos a caixa e.... o circuito do teste neurológico estará pronto para funcionar!
Evidentemente, antes de fixar o circuito à caixa deveremos fazer uma revisão em toda a montagem elétrica, visando verificar seu funcionamento: ligamos o aparelho à rede elétrica (ou bateria) e, estando a argola em contato com a parte isolante do fio rígido, o dispositivo permanecerá mudo; encostando, ainda que rapidamente, a argola no fio nu, deveremos ouvir um apito, indicando que tudo está bem; tempos depois, o circuito voltará a emudecer, se a argola não mais estiver em contato com o fio rígido nu. Caso alguma anormalidade seja detectada, convém fazer uma revisão total e detalhada em toda a montagem, à procura de "bruxas", pois o protótipo continua em perfeito funcionamento até o momento.
AJUSTES
O único ajuste do dispositivo é o que determina a duração do alarma sonoro que, como vimos, pode situar-se entre 90 ms a 332 ms de duração, tempo mais do que suficiente para a finalidade em questão. Este ajuste ficará a cargo do usuário e das condições sonoras do ambiente onde for realizado o teste.
IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DOS SEMICONDUTORES
Na Fig. 13 estão identificados os terminais do transistor empregado no protótipo, assim como possíveis substitutos.
