Sensores são utilizados numa infinidade de aplicações. Da eletrônica de consumo à eletrônica médica, aeroespacial e embarcada, os sensores consistem em elementos fundamentais para a integração do mundo exterior com os circuitos eletrônicos. Assim, visando solucionar problemas com sensores é fundamental que o profissional conte em seu acervo com um cabo de circuitos básicos para estes elementos. A seguir, para fazer parte de seu banco de circuitos, selecionamos circuitos que utilizam sensores, sugeridos por diversos fabricantes de sensores e componentes que processam seus sinais.
Controle de Lâmpadas e Solenóides Usando o TPIC2603 (Texas Instruments)
O circuito mostrado na figura 1 mostra como uma unidade de controle automotivo (ECU) pode ser usada em conjunto com o circuito integrado TPIC2603 para controlar solenóides e lâmpadas a partir da entrada de informações geradas por sensores como, por exemplo, de temperatura do líquido arrefecedor, sensor de pressão, e outros.
As saídas do TPIC2603 podem ser usadas para comutar diversos tipos de cargas como solenóides, entradas de controle da ECU, avisos de portas, iluminação, bombas de combustível e injetores. O circuito pode controlar cargas de alguns miliampères até 100 A.
O circuito integrado TPIC2603 da Texas Instruments (www.ti.com) pode ser utilizado para controlar até 6 cargas de corrente média e além disso proporcionar indicação de falha e proteção além de diagnóstico para cada um dos seus seis canais.
Na figura 1 temos o circuito típico de aplicação deste componente. Mais informações podem ser obtidas no datasheet disponível no site do fabricante.
Monitor-Sensor de Tensão de Rede de Energia
O circuito apresentado na figura 2, é sugerido pela Fairchild tendo por base seu circuito integrado MID400 que consiste num monitor de rede de energia.
Este circuito mostra como acoplar o sensor a um circuito integrado 555 de modo a fornecer um pulso quando ocorre uma falha na tensão da rede. No caso, o circuito está dimensionado para monitorar uma rede de 115 V, no entanto podem ser feitas alterações para o monitoramento de outras tensões.
Observe que o circuito consiste num acoplador óptico que possui uma etapa amplificadora de alto ganho capaz de fornecer um sinal externo quando a iluminação sobre o foto-diodo cai. O isolamento da rede monitorada é fundamental neste tipo de aplicação. Mais informações e outros circuitos semelhantes podem ser obtidos no Application Note AN-3007 da Fairchild (www.fairchildsemi.com).
Sensor de Temperatura com o PIC16F872A
O circuito da figura 3 é sugerido pela Microchip fazendo uso de um sensor TC1046 para medida de temperatura, apresentando o resultado num display LCD do tipo matriz de 2 x 20. O circuito utiliza um cristal de 32 kHz para o sistema de clock.
O capacitor na saída do sensor é opcional sendo empregado no caso de haver ruído na transmissão do sinal do sensor ao PIC, o que pode ocorrer se a conexão for longa. Mais informações sobre este circuito podem ser obtidas no site da Microchip.
Circuitos Para sensores RTD
Os sensores RTD são uma solução importante para a medida precisa de temperaturas. No entanto, o sinal destes sensores precisa ser manuseado com cuidado para se manter a precisão.
Os dois circuitos dados na figura 4 são sugeridos pela Microchip para a utilização destes sensores. O primeiro utiliza um amplificador operacional onde o sinal tem sua intensidade dada pela realimentação proporcionada pelo sensor.
O segundo faz uso de uma entrada diferencial sendo indicado para os casos em que o sensor fica longe do circuito. Observe a utilização dos filtros EMI neste circuito. Mais informações sobre o uso deste tipo de circuito pode ser obtida no site da Microchip (www.microchip.com).
Sensor de Corrente de 120 kHz com Alta Tensão de Isolamento
O circuito mostrado na figura 5 faz uso do ACS710 da Allegro Microsystems (www.allegromicro.com). O circuito integrado ACS710 tem uma tensão de isolamento de 3 000 V e os componentes utilizados possuem valores que dependem da aplicação.
Assim Rh e RL fixam a tensão de referência enquanto que CF é o capacitor limitador de ruído. A resistência apresentada pelo componente no sensoriamento de corrente é de apenas 1 Mohm. Mais informações sobre o uso deste componente podem ser obtidas baixando-se o datasheet no site da empresa;
Circuito Para Sensoriamento de Corrente com o TSC101
A ST Microelectronics (www.stmicro.com) tem na sua linha de produtos amplificadores operacionais que os torna especialmente aptos para aplicações em sensoriamento de corrente como o TS101.
Estes amplificadores operam no modo diferencial, conforme mostra o circuito de aplicação da figura 5. A resistência de sensoriamento determina a tensão aplicada ao circuito em função da corrente, operando com tensões de 2,8 a 30 V.
Por outro lado a alimentação do circuito em si, pode ficar entre 4 V e 24 V, o que torna os dois circuitos independentes. O circuito tem um consumo de apenas 300 uA e dentre as aplicações sugeridas está o uso automotivo.
