No mercado, encontramos sensores de muitos tipos, indicados para as mais diversas aplicações. E para cada sensor, existe uma infinidade de circuitos de processamento dos seus sinais, com saídas e entradas que atendem às mais diversas aplicações. Percorrendo os sites de diversos fabricantes de componentes, selecionamos circuitos que podem ser de grande utilidade para todos que trabalham com sensores. Mais informações sobre cada circuito podem ser obtida nos sites dos fabricantes e nos próprios datasheets que eles disponibilizam para seus componentes.
Controle de Ventoinha para PC com sensor de temperatura usando o LM96194
O primeiro circuito que apresentamos é sugerido pela National Semiconductor (www.national.com) baseando-se no circuito integrado LM96194. Este circuito integrado consiste num Monitor de Hardware com uma interface digital de dois fios compatível com o SMBus. O circuito utiliza um conversor A/D delta-sigma de modo a possibilitar a medição remota de temperatura utilizando um diodo ou transistor como sensor. O circuito opera com 9 tensões de alimentação e possui duas saídas PWM para controlar ventoinhas. O algoritmo de controle é baseado numa tabela de consulta. O circuito integrado utilizado inclui ainda filtros digitais que possibilitam um melhor controle de velocidade. Na figura 1 temos o circuito de aplicação deste componente.
Na figura 2 mostramos a implementação dos sensores no microprocessador cuja temperatura deve ser controlada.
Circuito Condicionador Para Sensores de Efeito Hall
Este circuito é sugerido pela Maxim (www.maxim-ic.com) sendo destinado ao condicionamento do sinal de sensores de efeito Hall, de modo que eles possam ser utilizados com melhor desempenho e confiabilidade quando em conjunto com microcontroladores. O circuito é baseado no MAX9921 que consiste numa solução two-wire para interfaceamento de sensores. O circuito de aplicação sugerido pela Maxim em seu Application Note 4220 é mostrado na figura 3.
Nesta aplicação simples, o sinal do sensor de efeito Hall utilizado com um motor elétrico é condicionado de modo a poder ser transferido ao microprocessador ou microcontrolador que controla o motor.O circuito opera com tensões de 6 V a 18 V mas pode suportar transientes até 60 V. As entradas do sensor, por outro lado, também são protegidas, suportando curtos com a terra ou com a fonte de alimentação. Na figura temos ainda os principais destaques deste componente na aplicação indicada.
Interfaceando Sensor de Temperatura com o MSP430
O circuito da figura 4 mostra como interfacear o sensor de temperatura TMP100 da Texas Instruments com o microcontrolador MSP430 numa aplicação que pode ser um termômetro digital. Na A Application Note SLA151, é mostrado como devem ser feitas as conexões do sensor para se obter um sistema de medida de temperatura de baixíssimo consumo. De fato, com esta configuração, uma bateria comum de 3 V pode alimentar o circuito durante 10 anos. O circuito também pode ser utilizado numa aplicação que utilize uma comunicação two-wire (dois fios) I2C, por exemplo. Os leitores interessados em mais informações podem baixar o próprio Application Note, disponível no site da Texas Instruments no formato PDF. Nele também existem informações sobre o software. Se bem que a aplicação seja descrita para o MSP430F413 ela se aplica a outros microcontroladores da série que possuam as mesmas características.
Sensor de Corrente com o ACS710
O circuito integrado ACS710 da Allegro Microsystems (www.allegromicro.com) é um novíssimo componente destinado à medida de correntes em aplicações de consumo e industrial. Este componente se caracteriza pela baixíssima resistência no elo de captação de apenas 1 mOhm, o que significa a inserção de um mínimo de perdas, mesmo nas aplicações de altas intensidades de corrente. Na figura 5 temos o circuito típico de aplicação onde Ip é a corrente que está sendo sensoriada.
A tensão de operação está entre 3 e 5,5 V e neste diagrama temos:
Rh, RL = fixam a tensão de referência
CF - Limitador de ruído (filtro)
Coc - Retardo para indicação de falha, valor máximo 22 nF
A - Capacitor obrigatório
B - Resistor opcional. 330 k? recomendado. Deve ser ligado entre o pino de falha (FAULT) e Vcc. Mais informações podem ser obtidas no datasheet do componente.
Fonte de Corrente Constante Para Chave Óptica
Chaves ópticas são utilizadas como sensores de velocidade e posição de peças móveis como engrenagens. No entanto, para garantir a precisão da sua operação é conveniente que o LED excitador seja alimentado com uma corrente constante. O circuito apresentado é sugerido pela Fairchild (www.fairchildsemi.com) tendo por base um transistor Darlington HIB2 que possui um ganho maior do que 10 000 e um NPN de uso geral, o CNY17-4 que tem um ganho maior que 200. O leitor pode testar transistores equivalentes. Com os valores dos componentes utilizados, o LED é excitado com uma corrente constante de 10 mA quando a tensão de alimentação for de 3,4 V. O ajuste da intensidade desta corrente é feito no trimpot de 30 ?. A corrente vai ser manter constante na faixa de tensões de entrada de 3,2 a 4,0 V de entrada. A figura 6 mostra o circuito da aplicação tendo por base um acoplador óptico MCT2.
Capacitor Programável Digitalmente com o X90100 da Intersil
O circuito integrado X90100 oferece recursos muito interessantes para circuitos de sensoriamento capacitivo em que se necessita de uma referência programa digitalmente ou ainda um controle digital de uma capacitância no circuito. Este componente, cujo datasheet pode ser baixado no site da Intersil (www.intersil.com), consiste em capacitores que podem ser ligados em paralelo por um controle digital, apresentando assim uma capacitância final que pode ser programada por uma interface apropriada que o circuito já inclui, conforme podemos ver pelo seu diagrama básico da figura 7.
As capacitâncias podem ser ajustadas em valores entre 7 e 14,5 pF com incrementos de 0,23 pF. Pelas características do capacitor equivalente, o componente pode ser utilizado até no circuito de sintonia de receptores.
