Um problema frequente que pode ocorrer na industria, para o técnico instalador de redes de computadores ou profissional de instalações elétricas de todos os tipos é rastrear um cabo embutido numa parede ou ainda enterrado no piso. Localizar exatamente por onde passa o cabo pode ser fundamental para se evitar sua interrupção ao se tentar fixar algum objeto na parede ou piso como por exemplo inserir uma broca ou enterrar uma barra de aterramento. Com o simples equipamento que descrevemos e que o leitor pode montar facilmente encontrar cabos embutidos torna-se uma tarefa sem mistérios.
Enfiar no piso de uma industria uma barra de aterramento ou ainda tentar furar uma parede sem saber se no local passa algum cabo de uma fiação de energia ou de sinais é algo que já deve ter preocupado muitos de nossos leitores.
Como saber se no local não existe um cabo embutido se não for possível dispor de uma planta ou de informações seguras?
O uso dos detectores de metais nem sempre é uma solução simples pois existem casos em que seu funcionamento é problemático e cabos de menor espessura não podem ser detectados a uma profundidade maior do que alguns centímetros.
A solução que descrevemos neste artigo é simples.
Propomos injetar num cabo um sinal que possa ser detectado com facilidade por um radio portátil comum. Assim, podemos seguir o cabo, estabelecendo exatamente sua trajetória sob um piso ou embutido numa parede pelo sinal emitido conforme mostra a figura 1.
Com este recurso podemos usar o rastreador para:
* Determinar exatamente por onde passa uma fiação elétrica
* Acompanhar por um duto embutido a trajetória de um cabo específico, verificando para onde ele vai
* Detectar eventuais ramificações de um cabo acusando "grampos" ou mesmo desvios indevidos de energia.
* Rastrear uma instalação para levantamento de seu esquema quando ele não é disponível.
* Detectar ligações desconhecidas numa instalação (cabos mortos ou sem ligação final)
O aparelho é simples e tanto pode ser montado numa versão alimentada pela rede de energia como por pilhas.
O sinal, de boa intensidade, permite detectar cabos de centenas de metros de comprimento a distâncias que superam os 30 cm, dependendo da freqüência ajustada e da sensibilidade do receptor.
Como Funciona
O circuito consiste num oscilador retangular de freqüência que pode ser ajustada entre 2000 e 5000 kHz tipicamente. Este oscilador tem por base um circuito integrado 555 que gera um sinal de boa intensidade na faixa de frequências indicada.
O sinal deste oscilador é aplicado a uma etapa de potência que tem por base um transistor TIP32.
Na saída deste transistor obtemos um sinal retangular com um ciclo ativo pequeno, conforme mostra a figura 2, o que possibilita a obtenção de um sinal de alta potência instantânea mas com relativamente baixo consumo de corrente, o que é importante se o circuito for alimentado por pilhas.
O sinal de alta frequência, rico em harmônicos pode ser captado com facilidade por um receptor de ondas médias (AM) sintonizado fora de estação no extremo inferior da faixa (entre 540 e 800 kHz).
Assim, aplicamos o sinal diretamente no cabo a ser rastreado, conforme mostra a figura 3, o qual funcionará com uma verdadeira antena irradiando-o.
Para aumentar ainda mais a eficiência na irradiação o que pode ser necessário se desejarmos detectar cabos profundamente embutidos ou enterrados, devemos fazer a ligação à terra.
Basta então aproximar o receptor do cabo para podermos captar o sinal. Quanto mais próximo do fio mais forte será o zumbido captado. Podemos então ter uma idéia da posição do cabo movimentando o rádio em suas proximidades e avaliando isso pela intensidade do sinal.
Montagem
Na figura 4 damos o circuito básico que é indicado para alimentação pela rede de energia e que portanto serve para detectar cabos de 110 V ou 220 V com a chave na posição A.
O interessante desta versão é que ela funciona sem a necessidade da energia ser cortada do cabo que se deseja rastrear.
Com a chave na posição (B) podemos usar a unidade para detectar qualquer outro tipo de cabo. Para isso o cabo deve ser ligado à garra G.
A montagem do rastreador numa pequena placa de circuito impresso é mostrada na figura 5.
Para uma unidade alimentada por pilhas comuns o diagrama do aparelho é mostrado na figura 6.
A montagem desta versão em placa de circuito impresso é dada na figura 7.
Observe que nos dois casos o transistor de potência deve ser dotado de um pequeno radiador de calor.
Os resistores são todos de 1/8W e os demais componentes não são críticos. Observe apenas os valores com cuidado e as posições dos componentes polarizados.
Para a versão alimentada pela rede de energia, observe bem a tensão de isolamento do capacitor de acoplamento do sinal.
Todo o conjunto pode ser instalado numa pequena caixa pástica para maior facilidade de uso.
Prova e Uso
Basta ligar a unidade e ligar sua saída (G) a uma pedaço de fio comum, como mostra a figura 8.
Aproximando um rádio de AM sintonizado numa freqüência livre (sem estações) entre 540 e 800 kHz deve-se ajustar o trimpot para que um apito seja captado.
Verifique o alcance, que deve ser de pelo menos uns 30 cm.
Para usar, basta ligar a garra G no cabo que deve ser rastreado.
Eventualmente, para se aumentar o rendimento do aparelho o terminal de terra deve ser ligado a qualquer objeto que tenha contacto com a terra ou mesmo o neutro da tomada se o cabo de energia não for o que se deseja rastrear.
Para cabos blindados, a malha ou blindagem deve estar desligada ou desaterrada para que possamos fazer o rastreamento de forma eficiente.
O rastreamento é feito acompanhando-se o sinal com o rádio atentando para sua posição, pois a sensibilidade maior é obtida quando a bobina de antena (ferrite) do rádio está perpendicular ao cabo rastreado.
Obs: para rastrear cabos de 110 V e 220 V não é preciso desligá-los.
Lista de Material
a) versão rede
Semicondutores:
CI-1 - 555 - circuito integrado - timer
Q1 - TIP32 - transistor PNP de potência
D1, D2 - 1N4004 - diodos de silício
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 4,7 k ohms
R2 - 2,2 k ohms
R3 - 1 k ohms
R4 - 22 ohms x 1 W
P1 - 47 k ohms - trimpot
Capacitores:
C1 - 1 000 uF x 16 V - eletrolítico
C2 - 47 nF - cerâmico ou poliéster
C3 - C4 - C5 - 100 nF x 400 V - poliéster metalizado
Diversos:
T1 - Transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 7,5 + 7,5 V x 800 mA ou 9 + 9 V x 800 mA
S1 - Interruptor simples
S2 - Chave de 2 pólos x 2 posições
F1 - Fusível de 500 mA
G - Garra jacaré
Placa de circuito impresso, caixa para montagem, fios, solda, receptor de AM, etc.
b) Versão Pilhas
Semicondutores:
CI-1 - 555 - circuito integrado
Q1 - TIP32 - transistor PNP de potência
Resistores: (1/8 w, 5%)
R1 - 4,7 k ohms
R2 - 2,2 k ohms
R3 - 1 k ohms
R4 - 22 ohms x 1 W
P1 - 47 k ohms - trimpot
Capacitores:
C1 - 470 uF x 12 V - eletrolítico
C2 - 47 nF - cerâmico ou poliéster
C3, C4 - 100 nF x 400 V - poliéster
Diversos:
S1 - Interruptor simples
B1 - 6 V - 4 pilhas médias ou grandes
G - Garra jacaré
Placa de circuito impresso, suporte de pilhas, fios, solda, receptor de AM, etc.
